一种仰拱拆除方法与流程

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是一种仰拱拆除方法。

背景技术：

仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它既将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构有效传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。

然而，在特殊情况下，由于仰拱受到的应力过大或其他原因，在浇筑混凝土一段时间后，仰拱会发生上浮变形，甚至破损开裂，如此需要将仰拱拆除进行更换。但是由于二次衬砌凝固后与仰拱构成了一个整体，采用传统方法拆除仰拱时，很容易损坏二次衬砌的结构，因此在实际施工时通常将二次衬砌和仰拱一同拆除，再重新建造强度更高的仰拱和二次衬砌，如此会增加大量施工成本、减慢施工进度。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术存在的将二次衬砌和仰拱一同拆除，再重新建造强度更高的仰拱和二次衬砌的施工方法，会增加施工成本、减慢施工进度的问题，提供一种仰拱拆除方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种仰拱拆除方法，包括以下步骤：

步骤一：垂直于仰拱面设置多个第一炮孔，所述第一炮孔沿着隧洞横向和隧道纵向布置，在所述第一炮孔中设置雷管；

步骤二：分批次引爆所述雷管进而拆除仰拱，每次引爆拆除的仰拱里程小于拆除区域二次衬砌总里程的三分之一。

本发明将每次引爆拆除的仰拱里程设计为小于拆除区域二次衬砌总里程的三分之一，如此可以保证每次引爆拆除时所述二次衬砌的结构不会被损坏，从而无需再重建所述二次衬砌，减少了拆除成本和重建成本，加快了施工进度。

作为本发明的优选方案，所述第一炮孔深度大于所述仰拱深度10-20cm。若所述第一炮孔过浅爆破效果不好，不能完全拆除仰拱，若所述第一炮孔过深爆破后又可能会影响二次衬砌的结构，当所述第一炮孔深度大于所述仰拱深度10-20cm时，不仅可以很好的拆除所述仰拱，而且所述二次衬砌的结构也不会被损坏。

作为本发明的优选方案，所述步骤一，还包括垂直于所述仰拱面设置多个中空孔，多个所述中空孔沿隧道纵向布置形成中空孔排列。设置垂直的中空孔形成自由空间面，有利于爆破拆除所述仰拱。

作为本发明的优选方案，所述中空孔排列设于隧道纵轴线上，便于通过爆破拆除所述仰拱。

作为本发明的优选方案，所述步骤一，还包括在竖直面内倾斜设置多个第二炮孔，所述第二炮孔设置于所述中空孔排列的中心线两侧，所述第二炮孔的轴线与所述仰拱面的夹角α为20°-80°，在所述中空孔排列中心线两侧倾斜设置所述第二炮孔，在所述第二炮孔中设置雷管，有利于爆破掏槽，方便拆除所述仰拱。

作为本发明的优选方案，所述步骤二，每次引爆拆除时，先引爆位于所述第二炮孔内的、以及距离所述二次衬砌最近的所述第一炮孔内的雷管，再引爆其余所述雷管。距离所述二次衬砌最近的所述第一炮孔一般与所述二次衬砌之间的距离为10-30cm，避免所述第一炮孔距离所述二次衬砌过近，而导致引爆雷管对所述二次衬砌造成破坏。本发明所述仰拱拆除方法先使得距离所述二次衬砌最近的所述第一炮孔内的雷管爆破，将所述仰拱与所述二次衬砌爆破分离成两部分，如此临近所述二次衬砌处仅进行一次引爆，再引爆其余雷管时，所述仰拱与所述二次衬砌已经分离，仅对所述仰拱进行爆破，避免了引爆其余雷管对所述二次衬砌的结构造成破坏。

每次引爆拆除时，将所述第二炮孔内的雷管与距离所述二次衬砌最近的所述第一炮孔内的雷管一同引爆，接着从所述第二炮孔沿隧道横向爆破其余雷管。由于所述所述第二炮孔距离所述二次衬砌的距离较远，同时引爆所述第二炮孔内的雷管与距离所述二次衬砌最近的所述第一炮孔内的雷管，既能避免破坏所述二次衬砌的结构，又节约了爆破时间。

作为本发明的优选方案，所有所述第一炮孔、所述第二炮孔和所述中空孔在所述仰拱面内呈梅花形布置。

作为本发明的优选方案，在所述步骤二后还包括：

步骤三：采用小炮和破碎锤结合的方式拆除所述仰拱和所述二次衬砌的结合部。便于将所述仰拱拆除干净。

作为本发明的优选方案，在所述步骤一前还包括：

平整需要拆除的仰拱的表面。由于上浮变形导致所述仰拱中间拱起，对施工造成不便，因此事先平整仰拱表面有利于后续施工。

作为本发明的优选方案，所述雷管为1-15段毫秒雷管,方便实现先后爆破。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明所述仰拱拆除方法的有益效果是：

本发明将每次引爆拆除的仰拱里程设计为小于拆除区域二次衬砌总里程的三分之一，如此可以保证每次引爆拆除时所述二次衬砌的结构不会被损坏，从而无需再重建所述二次衬砌，减少了拆除成本和重建成本，加快了施工进度。

附图说明

图1是本发明所述仰拱拆除方法的流程图。

图2是炮孔布设截面图。

图3是炮孔布设俯视图。

图标：1-仰拱；11-仰拱面；2-二次衬砌；31-第一炮孔；32-第二炮孔；4-中空孔；5-雷管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图3所示，一种仰拱拆除方法，包括以下步骤：

步骤一：平整需要拆除的仰拱1表面。

步骤二：垂直于仰拱面11设置多个第一炮孔31，所述第一炮孔31沿着隧洞横向和隧道纵向布置，形成12个沿隧道纵向布置的第一炮孔排列，所述第一炮孔31深度大于所述仰拱1深度10-20cm，在所述第一炮孔31中设置雷管5；

垂直于所述仰拱面11设置多个中空孔4，多个所述中空孔4沿隧道纵向布置形成中空孔排列，所述中空孔排列设于隧道纵轴线上；

在竖直面内倾斜设置多个第二炮孔32，所述第二炮孔32设置于所述中空孔排列的中心线两侧，形成两个沿隧道纵向布置的第二炮孔排列，所述第二炮孔32的轴线与所述仰拱面11的夹角α为60°，在所述第二炮孔32中设置雷管5；

如图3所示，所有所述第一炮孔31、所述第二炮孔32和所述中空孔4在所述仰拱面11内呈梅花形布置，包括1个所述中空孔排列、2个所述第二炮孔排列、12个所述第一炮孔排列，所述第一炮孔排列和所述第二炮孔排列关于所述中空孔排列的中心线对称设置。

在本实施例中，所述第一炮孔31和所述第二炮孔32的深度为1.0-1.4m；所述雷管5为1-15段毫秒雷管，所述雷管5的装药量为100-200g。

步骤三：每次引爆拆除时，先引爆位于所述第二炮孔32内的、以及距离所述二次衬砌2最近的所述第一炮孔31内的雷管5，将所述仰拱1和所述二次衬砌2分离成两个部分，接着从所述第二炮孔32沿隧道横向爆破其余雷管5。

具体的，在点燃引线1ms后，位于所述第二炮孔32内的、以及距离所述二次衬砌2最近的所述第一炮孔31内的雷管5爆破，接着从每个所述第二炮孔排列沿隧道横向、分别朝着所述仰拱1与所述二次衬砌2结合部的方向，依次爆破所述第一炮孔排列的所述第一炮孔31内的雷管5，爆破时间分别为点燃引线后3ms、5ms、7ms、11ms和15ms。

并且每次引爆拆除的仰拱1里程小于拆除区域二次衬砌2总里程的三分之一，具体的，在本实施例中，每次引爆拆除的仰拱1里程小于4m。

步骤四：采用小炮和破碎锤结合的方式拆除所述仰拱1和所述二次衬砌2的结合部。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。