发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的第一目的是提供一种局部可拆修的衬砌结构。

本发明的第二目的是提供该衬砌结构的一种衬砌施工的方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供的局部可拆修的衬砌结构包括上部衬砌和下部衬砌，上部衬砌和下部衬砌之间可拆卸的连接有连接部件，连接部件包括连接块、第一定位板和第二定位板，连接块为台锥状，连接块靠近围岩一侧的表面的面积小于远离围岩一侧的表面的面积，连接块与上部衬砌、下部衬砌整体成环，第一定位板固定设置在连接块靠近围岩的一侧，上部衬砌、下部衬砌以及连接块远离围岩的一侧共同形成有容纳槽，第二定位板设置在容纳槽中，第一定位板、第二定位板上与上部衬砌上对应设置有一个以上第一连接孔，第一定位板、第二定位板上与连接块上对应设置有一个以上第二连接孔，第一定位板、第二定位板上与下部衬砌上对应设置有一个以上第三连接孔，第一定位板、第二定位板与上部衬砌之间使用可拆卸的第一紧固件穿过一个第一连接孔固定连接，第一定位板、第二定位板与连接块之间使用可拆卸的第二紧固件穿过一个第二连接孔固定连接，第一定位板、第二定位板与下部衬砌之间使用可拆卸的第三紧固件穿过一个第三连接孔固定连接，第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件的数量分别与第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔的数量对应。

由上可见，通过设置的连接块、第一定位板、第二定位板，将上部衬砌、下部衬砌整体固定连接成环，第一定位板、第二定位板、连接块与上部衬砌、下部衬砌之间均为可拆卸连接，连接块靠近围岩一侧的表面的面积小于远离围岩一侧的表面的面积。当拆除连接块后，上部衬砌和下部衬砌之间存在相应的空间，方便进行上部衬砌或者下部衬砌的拆换施工，这样无需通过爆破或者机械凿除的方式对上部衬砌或者下部衬砌进行拆换，防止采用爆破的方式使得相邻的衬砌结构受到影响，无需破坏整体或者相邻的衬砌结构即可将需要更换的衬砌结构拆出，并且拆除和安装的过程中与相邻的衬砌结构互不影响，大大提高施工的效率和安全性。

进一步的方案是，第一紧固件包括第一螺柱，第一螺柱在第一定位板靠近围岩的一侧抵接有第一外螺母，第一螺柱在第二定位板远离围岩的一侧抵接有第一内螺母；第二紧固件包括第二螺柱，第二螺柱在第一定位板靠近围岩的一侧抵接有第二外螺母，第二螺柱在第二定位板远离围岩的一侧抵接有第二内螺母；第三紧固件包括第三螺柱，第三螺柱在第一定位板靠近围岩的一侧抵接有第三外螺母，第三螺柱在第二定位板远离围岩的一侧抵接有第三内螺母。

由上可见，通过使用螺柱螺母将第一定位板、第二定位板分别与上部衬砌、下部衬砌以及连接块进行固定连接，对上部衬砌、下部衬砌与连接块连接的部位进行固定，起到稳固连接部位的作用。

进一步的方案是，连接块靠近围岩的一侧设置有定位槽，第二螺柱可活动的穿设于定位槽中，第二螺柱上还设置有辅助螺母，辅助螺母位于定位槽中。

进一步的方案是，连接块由钢或者混凝土制成。

由上可见，通过在连接块上设置辅助螺母，在进行连接块拆除的时候将连接块上的第二螺柱旋出预设的距离，通过第二螺柱和辅助螺母的配合能更方便的将连接块拆出。

进一步的方案是，上部衬砌、下部衬砌均包括三个以上的混凝土预制管片环向固定拼接而成；或者，上部衬砌包括三个以上的混凝土预制管片环向固定拼接而成，下部衬砌为一体成型。

更进一步的方案是，彼此相邻的一个混凝土预制管片的一端设置有第一定位件，另一混凝土预制管片靠近第一定位件的一端设置有第二定位件，第一定位件和第二定位件配合使相邻混凝土预制管片定位拼接。

进一步的方案是，相邻混凝土预制管片之间通过弯制螺栓接头固定连接。

由上可见，通过相邻两个混凝土预制管片之间第一定位件和第二定位件的配合，降低了拼装施工的难度，提高了拼装衬砌的施工效率，并且相邻混凝土预制管片之间通过弯制螺栓接头固定连接，大大提高了隧道衬砌结构的稳定性和安全性。

为了实现上述第二目的，本发明提供了上述局部可拆修的衬砌结构的衬砌施工的方法，该方法包括安装施工步骤和拆换施工步骤，安装施工步骤包括：

步骤一：将三个以上的混凝土预制管片拼接形成下部衬砌并安装在预设位置，相邻混凝土预制管片用第一弯制螺栓接头穿过第一螺柱孔进行固定，在预设位置固定安装第一定位板、第一螺柱、第二螺柱、第三螺柱以及第一外螺母、第二外螺母、第三外螺母；

步骤二：使用托举装置将三个以上的混凝土预制管片拼接形成上部衬砌，相邻混凝土预制管片用第二弯制螺栓接头穿过第二螺柱孔进行固定，并将上部衬砌托举安装至设计位置；

步骤三：在上部衬砌和下部衬砌之间安装连接块，在容纳槽内安装第二定位板，安装第一内螺母、第二内螺母以及第三内螺母进行固定；

拆换施工步骤包括：

步骤a：首先确定需更换的混凝土预制管片，拆除第一内螺母、第二内螺母、第三内螺母以及第二定位板，拆出第一螺柱、第二螺柱、第三螺柱以及连接块；

步骤b：拆除需要更换的混凝土预制管片和与其相连接的混凝土预制管片之间的第一弯制螺栓接头或第二弯制螺栓接头，移出相应混凝土预制管片并替换新的混凝土预制管片；

步骤c1：当进行上部衬砌施工时，重复安装施工步骤中的步骤二和步骤三；

步骤c2：当进行下部衬砌施工时，重复安装施工步骤中的步骤一和步骤三。

另一个方案是，该方法包括安装施工步骤和拆换施工步骤，安装施工步骤包括：

步骤一：首先在预设位置现浇预设尺寸的混凝土形成下部衬砌，在预设位置固定安装第一定位板及第一螺柱、第二螺柱、第三螺柱以及第一外螺母、第二外螺母、第三外螺母；

步骤二：使用托举装置将三个以上的混凝土预制管片拼接形成上部衬砌，相邻混凝土预制管片用弯制螺栓接头穿过螺柱孔进行固定，并将上部衬砌托举安装至设计位置；

步骤三：在上部衬砌和下部衬砌之间安装连接块，在容纳槽内安装第二定位板，安装第一内螺母、第二内螺母以及第三内螺母进行固定；

拆换施工步骤包括：

步骤a：首先确定需要更换的混凝土预制管片，拆除第一内螺母、第二内螺母、第三内螺母以及连接部件的第二定位板，拆出第一螺柱、第二螺柱、第三螺柱以及连接块；

步骤b：拆除需要更换的混凝土预制管片和与其相连接的混凝土预制管片之间的弯制螺栓接头，移出需要更换的混凝土预制管片并替换新的混凝土预制管片；

步骤c1：当进行上部衬砌施工时，重复安装施工步骤中的步骤二和步骤三；

步骤c2：当进行下部衬砌施工时，重复安装施工步骤中的步骤一和步骤三。

由上可见，上述局部可拆修的衬砌结构的衬砌施工方法不仅操作简单，而且能方便的通过拆卸上部衬砌和下部衬砌之间的连接结构实现对局部需更换的混凝土预制管片进行拆卸和更换，无需经过爆破和机械凿除方式，保证了衬砌结构的稳定性和安全性，大大减少隧道内作业时间，实现对隧道衬砌结构的快速抢修，减少断道时间。

进一步的方案是，连接块靠近围岩的一侧设置有定位槽，定位槽中安装有辅助螺母；步骤a还包括：沿着靠近隧道围岩的方向向着远离隧道围岩的方向，将设置在连接块上的第二螺柱旋出预设距离，利用定位槽中的辅助螺母和设置在连接块上的第二螺柱拆出连接块。

由上可见，通过将第二螺柱旋出预设距离，通过第二螺柱和连接块的配合能方便的拆出连接块。

综上可见，上述局部可拆修的衬砌结构在进行拆修更换时，能通过拆卸连接块来方便的进行局部衬砌结构的拆修更换，避免产生严重影响相邻衬砌结构稳定性的风险，大大提高了安装施工和拆换施工的效率。