[发明专利]隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法

权利要求书

1.一种隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

前处理：根据隧道围岩地质及地应力情况，确定仰拱拆换段范围内钢管桩(20)加固的排数、相邻两排钢管桩之间的间距、同一排相邻两根钢管桩(20)之间的间距、每排钢管桩桩位及钢管桩(20)长度；

顶排钢管桩施工：根据顶排钢管桩桩位施工出隧道两侧的、穿设既有拱脚衬砌(10)后斜向下打入围岩的顶排钢管桩；

第二排钢管桩施工：按照“顶排钢管桩施工”步骤在第二排钢管桩桩位处施工出第二排钢管桩，同时在既有拱脚衬砌(10)内施工出用于将第二排钢管桩连接成整体的加固筋(50)；

待拆换仰拱段(30)拆除及替换仰拱施工：将仰拱拆换段的待拆换仰拱段(30)拆除，并在原有位置重新施工替换仰拱。

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

步骤“顶排钢管桩施工”中，先施工隧道一侧的顶排钢管桩，再施工隧道另一侧的顶排钢管桩；

每侧顶排钢管桩施工时，按照顶排钢管桩桩位孔跳孔施工。

3.根据权利要求2所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，顶排钢管桩中单根钢管桩(20)施工具体包括以下步骤：

施工贯穿既有拱脚衬砌(10)的第一段孔；

在第一段孔内装入钢套管(22)；

在第一段孔的孔底施工倾斜向下打入围岩的第二段孔；

在钢套管(22)内装入伸入第二段孔的钢花管(21)；

向钢花管(21)内注浆以形成围岩内的拱脚注浆加固区(40)。

4.根据权利要求3所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

采用水磨钻机钻削出贯穿既有拱脚衬砌(10)的第一段孔。

5.根据权利要求3所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

钢花管(21)包括沿轴向延伸设置的花管体(211)，及用于增强钢管桩(20)整体结构强度的钢筋笼(212)；

花管体(211)上位于第二段孔内的部分开设有溢流孔(201)；

钢筋笼(212)沿轴向布设于花管体(211)内。

6.根据权利要求5所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

顶排钢管桩中单根钢管桩(20)施工时，首先在钢套管(22)内装入伸入第二段孔的花管体(211)，然后在花管体(211)内插入钢筋笼(212)，最后再向花管体(211)内注浆，注浆压力、注浆量及注浆材料根据项目需求及经济性确定。

7.根据权利要求1所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，步骤“第二排钢管桩施工”具体包括以下步骤：

在既有拱脚衬砌(10)的内壁面上抠出内凹且沿仰拱拆换段长度方向延伸布设的内抠槽(101)；

在内抠槽(101)中固定按桩孔位置预切有通孔的钢条(51)；

按照“顶排钢管桩施工”步骤施工第二排钢管桩；

将钢条(51)与穿设其上通孔的钢管桩(20)连接的位置焊接固定；

采用高强纤维混凝土进行内抠槽(101)回填。

8.根据权利要求1所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

若设计有第三排钢管桩，则在步骤“第二排钢管桩施工”后，按照“第二排钢管桩施工”的步骤进行第三排钢管桩施工。

9.根据权利要求1所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，步骤“待拆换仰拱段(30)拆除及替换仰拱施工”具体包括以下步骤：

将本循环段的待拆换仰拱段(30)与拱部衬砌结构进行纵、环向切割分离；

破拆待拆换仰拱段(30)并清渣；

在待拆换仰拱段(30)位置处施工替换仰拱。

10.根据权利要求1所述的隧道仰拱拆换施工既有拱部衬砌变形控制施工方法，其特征在于，

当仰拱拆换段较长时，步序“前处理”、“顶排钢管桩施工”及“第二排钢管桩施工”形成的整体，与步序“待拆换仰拱段(30)拆除及替换仰拱施工”可分段穿插进行。