[发明专利]一种隧道拆换拱辅助台车及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：包括

临时护拱(1)，其设置在该辅助台车的门型框架的外侧，且呈双拱架、分段式设计；

作业平台(5)，其用于为工作人员提供作业空间，并位于两侧所述临时护拱(1)的中间部位，且其通过焊接固定在该辅助台车的钢架上；

水平滑轨(7)，其用于带动所述临时护拱(1)沿着隧道纵向方向顺场地前后移动，且其开设在该辅助台车的钢架两侧，并位于安装有所述临时护拱(1)的门型框架的下方。

2.根据权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：相邻分段的所述临时护拱(1)的端头一个为凹槽设计，一个为凸起设计，且凹槽与凸起嵌入后通过固定插销(8)进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：所述临时护拱(1)与该辅助台车的门型框架之间设置有液压千斤顶A(2)，所述液压千斤顶A(2)的底端通过螺栓刚性连接门型框架上，所述液压千斤顶A(2)的活动顶端与临时护拱(1)的铰接处下方设置的固定台座(9)通过插销进行铰接相连。

4.根据权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：该辅助台车的钢架前后和中间部位均安装橡胶轮胎(3)，每处两个橡胶轮胎(3)分布安装在钢架的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：所述橡胶轮胎(3)的安装位置一侧安装有液压支腿(4)。

6.根据权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：所述作业平台(5)分为上下两层。

7.根据权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车，其特征在于：该辅助台车的门型框架与该辅助台车位于门型框架的钢架之间连接有液压千斤顶B(6)。

8.一种基于权利要求1所述的一种隧道拆换拱辅助台车的施工方法，其特征在于：其施工方法包括以下步骤

(1)施工前准备

①布设沉降观测点，在换拱段段加密监控量测点，每道监测点的间距根据现场实际情况进行确定，测量人员加强观测频率，将数据及时反馈给现场技术人员，确保围岩变形在安全允许范围内，才能允许换拱台车进场施工；

②对移动式换拱台车进行全面检查，确保台车各项功能正常，调整换拱台车上临时护拱的钢拱架尺寸，确保台车能够不碰触隧道轮廓面而顺利进场；

③对换拱范围内的地面进行清理检查，确保台车能够安全进场，为换拱台车提供足够的支撑；

(2)换拱台车提供临时支护

经沉降观测满足要求后，移动式换拱台车行驶至需要换拱的位置下方，调整好两个临时护拱(1)之间的距离，距离大小既需要保证有足够的施工空间，有需要保证有好的支撑效果，可以选择1～2榀拱架间距，通过控制液压千斤顶A(2)的伸长，使得护拱沿着环向展开，支撑在需要换拱的钢拱架两侧，为换拱作业区段围岩提供临时支护，临时支护完成后，需要对沉降观测点进行高频率沉降监测，确认临时支护的支护效果能够满足安全施工要求；

(3)换拱范围围岩加固

换拱台车提供临时支护后，为了增强围岩的强度与稳定性，需要对换拱部位一定范围内的围岩进行加固处理，可以打设锚杆进行注浆加固，在换拱台车提供的临时护拱保护下，施工人员在换拱台车的作业平台上打设锚杆并进行注浆加固施工作业；

对于初期支护钢拱架变形较严重的部位，要在变形位置上方合适位置和变形段落前后合适位置进行锁脚锚杆打设，每侧打设两组，锁脚锚杆选用无缝钢管，打设角度控制在30-45°之间，打设深度控制在锚杆总长度的95％以上，使用热轧带肋“U”型筋进行焊接，焊接时要保证与锁脚锚杆和钢拱架内弧焊接质量，保证共同受力；

(4)变形初支钢拱架拆除

对于要换拱部位，要对钢拱架内弧表面及钢拱架周边的混凝土进行凿除，并且将突出轮廓线的部分进行凿除，保证初支净空，人工使用电镐进行处理，为保证钢拱架不受到较大外部力破坏，禁止使用炮锤进行处理；

在局部拆换拱时，应遵循从上到下依次分段拆除的原则，钢拱架切割位置，要提前使用全站仪进行放点，并且使用红色喷漆在切割点位置标记好，现场施工人员利用等离子切割机进行切割，切割时要尽量保证钢拱架切口平齐，便于换拱时接口顺直完整，在使用全站仪放好点后，对每榀钢拱架进行编号，现场管理人员根据测量结果获得每榀换拱钢拱架的具体换拱尺寸，钢结构加工中心按照编号尺寸进行精准加工，并做好编号，便于运到现场后方便施工；

(5)安装新初支钢拱架

现场安装新初支钢拱架时，在钢拱架两侧腹板要使用厚钢板进行焊接，钢拱架内弧也要采用厚钢板进行焊接；

钢拱架换拱后要将钢筋网片和连接钢筋重新进行焊接，保证搭接长度和焊接质量，并且重新进行喷砼，钢拱架内弧保护层为2cm混凝土；喷射砼之前再次检查尺寸是否正确，确保不造成二次欠挖，现场安装新初支钢拱架时，要在现场对初支钢拱架进行沉降及收敛观测，一旦发现初支变形较大，立即停止施工，将人员撤出；

(6)换拱台车撤收临时支护

换拱完成后，所有施工人员撤离现场，通过控制液压千斤顶A(2)的回缩，使得换拱台车上的临时护拱的尺寸沿着环向缩小而实现护拱撤收，之后对初支进行高频次沉降观测，确定其变形满足施工安全要求后，将换拱台车驶离到下一处需要换拱的位置。