隧道二衬混凝土浇筑系统施工方法与流程

本发明涉及一种混凝土浇筑系统，更具体的说涉及隧道二衬混凝土浇筑系统施工方法，属于隧道衬砌施工技术领域。

背景技术：

目前，随着我国高铁的飞速发展，隧道越来越多；随着隧道衬砌质量及标准化施工要求不断提高，隧道衬砌混凝土质量要求越来越高。

传统的隧道衬砌工艺中，混凝土浇筑前二衬台车钢模板直接与上板混凝土搭接，且无相关顶压力控制，很容易将搭接混凝土顶裂，造成施工缝处掉块；浇筑过程，地泵将混凝土泵送至二衬台车每个进料口，并在进料口使用手持式振捣棒进行振捣，在浇筑拱顶时采用电动附着式振捣器振捣，但是，由于二衬拱顶钢筋密集，拱顶混凝土人工无法振捣，且振捣器频率不足、振捣半径小，因此无法保证拱顶混凝土是否密实、饱满，易导致隧道衬砌拱顶混凝土空洞、混凝土强度不足等质量问题；二衬拱顶冲顶过程，因混凝土施工不可视，传统的靠观察端头模板有没有漏浆，无法准确判断二衬拱顶混凝土是否打满，易导致隧道衬砌拱顶混凝土脱空；隧道衬砌拱顶质量问题，给后期列车运行造成极大的安全风险，因此传统的隧道衬砌工艺已经无法满足施工需求。如何避免隧道衬砌拱顶混凝土掉块、空洞等质量缺陷，确保后期隧道运营安全，成为目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有的隧道二衬混凝土浇筑存在的上述问题，提供隧道二衬混凝土浇筑系统施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：隧道二衬混凝土浇筑系统施工方法，其中的浇筑系统包括流量监测装置、入模温度监测装置、压力可视化软搭接装置、多个高频气动振捣器、多个自动插入式振捣装置、拱顶内窥防脱空装置、压力感应片、压力感应垫片、拱顶排气溢浆注浆装置、气体压缩机和电控箱，所述的流量监测装置包括三维激光扫描仪和流量传感器，所述的流量传感器安装在混凝土主输送泵管上，三维激光扫描仪、流量传感器计均与电控箱连接，所述的入模温度监测装置包括温度传感器，所述温度传感器安装在隧道二衬台车钢模板的背面上，温度传感器与电控箱连接，所述的压力可视化软搭接装置包括橡胶板，所述的橡胶板加装在二衬台车靠近上一板二衬搭接板底部，所述的橡胶板与二衬台车钢模板在环向上弧长一致，橡胶板上安装有压力感应芯片，所述的压力感应芯片与电控箱连接，所述的多个高频气动振捣器布置在二衬台车钢模板的背面上，多个高频气动振捣器分别通过分流管与气体压缩机的主气管路连接，所述的分流管上设置有气动开关电磁阀，所述的气体压缩机和电控箱连接，所述的自动插入式振捣装置包括钢机架、气动顶升器、顶升滑道和高频振捣棒，所述钢机架安装在隧道二衬台车钢模板的背面上，所述的气动顶升器安装在钢机架底部中心，所述的顶升滑道包括滑道钢板和设置在钢机架两内侧的安装滑槽，所述的滑道钢板与顶升滑槽滑动连接，所述的气动顶升器与气体压缩机连接，所述的滑道钢板包括上层钢板和下层钢板，所述高频振捣棒底端固定在滑道钢板上层钢板上，气动顶升器的顶升气缸柱顶部与滑道钢板下层钢板连接，高频振捣棒上部插置在二衬台车钢模板中，高频振捣棒顶部与二衬台车钢模板表面平齐，所述的钢机架上设置有拉拔开关，所述拉拔开关在钢机架的位置与滑道钢板底部平齐，拉拔开关与滑道钢板铰接，拉拔开关与电控箱连接，所述的拱顶内窥防脱空装置包括内窥镜和透明管，所述的透明管岩纵向安装在拱顶防水板上，所述内窥镜的探头置于透明管内，所述的压力感应片安装在二衬台车拱顶，所述的压力感应垫片安装在土工布上，压力感应片和压力感应垫片均与电控箱连接，所述的拱顶排气溢浆注浆装置包括设置在二衬台车钢模板上的综合管预留口，所述的综合管预留口与拱顶进料口间隔布置，综合管预留口中插有综合管，所述的综合管与二衬台车钢模板顶部交接处刻画有插入标识线，综合管顶端设置有排气溢浆注浆齿，所述的排气溢浆注浆齿顶贴在防水板层上，包括以下的步骤：

步骤一、铺挂土工布前，利用三维激光扫描仪对初支断面进行全覆盖扫描，扫描结束计算出预估浇筑二衬混凝土方量并将其传输给电控箱；步骤二、防水板施工前，在隧道拱顶土工布上安装条带状压力感应垫片，并将压力感应垫片与电控箱电连接，防水板铺挂完成后，在拱顶防水板上纵向安装一根透明管；步骤三、二衬施工前，在二衬台车与上一板二衬混凝土搭接板底部安装橡胶板，并在橡胶板上安装压力感应芯片，同时在二衬台车拱顶安装压力感应片，在隧道二衬台车钢模板的背面上安装温度传感器，将压力感应芯片、压力感应片、温度传感器分别与电控箱电连接；步骤四、布置安装高频气动振捣器和自动插入式振捣装置，在混凝土主输送泵管上安装流量传感器，将高频气动振捣器通过分流管与气体压缩机的主气管路连接，并在分流管上安装气动开关电磁阀，将自动插入式振捣装置中的气动顶升器与气体压缩机连接，并将气动开关电磁阀、安装流量传感器分别与电控箱电连接；步骤五、二衬台车行走定位后，通过台车液压杆顶伸二衬台车钢模板，二衬台车靠近上一板二衬搭接板底部的橡胶板与上一板混凝土搭接，通过电控箱读取压力感应芯片压力感应值，当该压力感应值大于上一板二衬混凝土抗压值时，停止顶伸；同时在二衬台车钢模板上的综合管预留口中安装综合管；步骤六、将气体压缩机和电控箱连接，启动电控箱、地泵，在二衬浇筑混凝土前，打开气体压缩机电源进行压缩空气，当气压达到8kg/cm²时，电控箱切断气体压缩机电源，停止压缩空气，开始浇筑混凝土，混凝土通过地泵泵管至进料口进入二衬台车钢模板，安装在混凝土主输送泵管上的流量传感器实时监测通过混凝土主输送泵管的混凝土方量；步骤七、混凝土进入二衬台车钢模板后，边墙混凝土通过人工在边墙进料口处进行振捣，并进入电控箱操作台的气动振捣系统操作界面，在混凝土浇筑至高频气动振捣器位置前，启动进行气动振捣，气动振捣结束后，记录边墙混凝土接触温度传感器的时间及其温度；步骤八、待气动振捣结束后，进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面设置好插入深度，当混凝土浇筑上起拱线时，启动进行插入式振捣；插入式振捣结束同时记录拱顶混凝土接触温度传感器的时间及其温度；步骤九、将三维激光扫描仪扫描计算出的预估浇筑二衬混凝土方量与流量传感器实时测得输送的混凝土实际方量进行对比，当混凝土实际浇筑方量大于预估浇筑二衬混凝土方量时，电控箱发出报警信号，判断拱顶混凝土已打满，终止混凝土浇筑。

所述的步骤二中安装透明管时，使透明管端头外露于二衬台车端头20cm。

所述的步骤三中在橡胶板上环向每1米间距安装压力感应芯片，二衬台车两侧中部沿边墙至拱顶按1米间距均匀安装温度传感器、二衬台车拱顶均布三个温度传感器。

所述的步骤四中将自动插入式振捣装置沿纵向布置安装在二衬台车拱顶及拱部两侧，布置在二衬台车拱顶的自动插入式振捣装置分别布置在二衬台车钢模板端头与拱顶进料口之间及相邻拱顶进料口之间，布置在二衬台车拱部两侧的自动插入式振捣装置分别布置在环向上距拱顶进料口为1.8m位置处。

所述的步骤四中将高频气动振捣器布置安装在二衬台车钢模板的背面两侧，单侧环向三排，第一排高频气动振捣器位于仰拱与二衬纵向施工缝上1.5m处，相邻高频气动振捣器环向间距2m。

所述的步骤七中气动振捣包括下面的步骤：步骤71、进入电控箱操作台的气动振捣系统操作界面设置好振捣时间，根据进料顺序设置好同排高频气动振捣器振捣顺序；步骤72、当混凝土浇筑至第一排高频气动振捣器位置时，点击第一排气动振捣器振捣按钮，分流管上的气动开关电磁阀打开，气压接通至高频气动振捣器，高频气动振捣器进行自动振动，当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀断开，高频气动振捣器气压直接断开，振捣停止；步骤73、当混凝土浇筑至第二排高频气动振捣器位置时，点击第二排气动振捣器振捣按钮，分流管上的气动开关电磁阀打开，气压接通至高频气动振捣器，高频气动振捣器进行自动振动，当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀断开，高频气动振捣器气压直接断开，振捣停止；步骤74、当混凝土浇筑至第三排高频气动振捣器位置时，点击第二排气动振捣器振捣按钮，分流管上的气动开关电磁阀打开，气压接通至高频气动振捣器，高频气动振捣器进行自动振动，当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀断开，高频气动振捣器气压直接断开，振捣停止；步骤75、在电控箱操作台的气动振捣系统操作界面重新设置振捣时间及按照线路纵坡由低向高的顺序重新设置同排振捣顺序。步骤76、重复步骤72至步骤74中振捣过程，至混凝土浇筑至拱部高频振捣棒位置时，结束气动高频振捣。

所述的步骤八中插入式振捣包括下面的步骤：步骤81、待气动振捣结束后，进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面设置好振捣时间及插入深度；步骤82、当二衬混凝土浇筑到拱部高频振捣棒位置时，在操作台的插入振捣系统中点击拱部插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机的气动阀打开，气体压缩机气缸中的气体通过气管直接给顶升气缸柱推力，推动滑道钢板在顶升滑槽中上升，将高频振捣棒顶升至二衬混凝土中，当高频振捣棒插入混凝土深度达到电控箱插入振捣系统设置的插入深度时，高频振捣棒自动停止顶升；步骤83、当高频振捣棒停止顶升时，在操作台的插入振捣系统中点击拱部插入振捣棒振捣按钮，电控箱中的继电开关打开，电源接通至高频振捣棒，高频振捣棒进行振动，当振捣时间达到设定时间继电开关断开，高频振捣棒电源直接断开，振捣停止；步骤84、再次在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机的气动阀关闭，气管中气体泄压，顶升气缸柱及滑道钢板在顶升滑槽中下降，将高频振捣棒顶部下降至与二衬台车钢模板表面平齐；步骤85、重复步骤32至步骤34的顶升、振捣和复位过程，至二衬混凝土浇筑到拱顶高频振捣棒位置时；步骤86、当二衬混凝土浇筑到拱顶高频振捣棒位置时，在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机的气动阀打开，气体压缩机气缸中的气体通过气管直接给顶升气缸柱推力，推动滑道钢板在顶升滑槽中上升，将高频振捣棒顶升至二衬混凝土中，当高频振捣棒插入混凝土深度达到电控箱插入振捣系统设置的插入深度时，高频振捣棒自动停止顶升；步骤87、当高频振捣棒停止顶升时，在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒振捣按钮，电控箱中的继电开关打开，电源接通至高频振捣棒，高频振捣棒进行振动，当振捣时间达到设定时间继电开关断开，高频振捣棒电源直接断开，振捣停止；步骤88、再次在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机的气动阀关闭，气管中气体泄压，顶升气缸柱及滑道钢板在顶升滑槽中下降，将高频振捣棒下降至与二衬台车钢模板表面平齐；步骤89、重复步骤35至步骤37的顶升、振捣和复位过程，至综合管开始溢浆、电控箱中与条带状压力感应垫片对应的感应器开始灯亮起；然后进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面，重新设置振捣时间，重复步骤85至步骤87的顶升、振捣和复位过程，直至综合管全部溢浆、条带状压力感应垫片对应的感应灯全部亮起，二衬混凝土已打满，停止振捣，振捣完成。

所述的步骤81中振捣插入深度=隧道衬砌混凝土设计厚度+超欠挖厚度-10cm。

所述步骤84、88中当高频振捣棒下降到滑道钢板底部与拉拔开关平齐时，滑道钢板挤压拉拔开关，使得拉拔开关闭合，此时电控箱上的拉拔开关指示灯亮起，则表明高频振捣棒已下降至其顶部与二衬台车钢模板表面平齐。

所述的步骤八和步骤九之间还包括下面的步骤：泵1-5下地泵4将混凝土泵入二衬台车钢模板3内，同时记录力感应片32在泵送混凝土时的瞬间压力及恒压力，同时观察条带状压力感应垫片对应的感应灯是否全部亮起、拱顶综合管是否全部溢浆，并利用透明管中的内窥镜观察混凝土是否已全部包裹透明管；当条带状压力感应垫片对应的感应灯全部亮起、综合管全部溢浆，且透明管结合内窥镜观察混凝土已全部包裹透明管，则说明混凝土已打满。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明中压力可视化软搭接装置中的橡胶板能够保护混凝土边缘不会被二衬台车挤裂，保证了隧道两板二衬混凝土之间搭接处外观质量和实体质量；其中的半圆形橡胶封端能够确保混凝土与橡胶板之间严密贴合，形成密封端，确保不出现溢浆漏浆；且电控箱压力感应芯片读取压力感应值，当该值接近上一板二衬混凝土抗压值时，停止顶伸，从而进一步确保不顶裂上一板二衬混凝土，实现可视化操作，满足施工需求。

2、本发明中自动插入式振捣装置实现将高频振捣棒顶入混凝土自动控制振捣，从而实现了隧道二衬混凝土自动插入式振捣，弥补隧道二衬混凝土振捣的空白；解决了目前存在的拱顶二衬脱空及混凝土不密实问题。

3、本发明中温度传感器实现混凝土入模温度采集频率高、数据准确、且能全过程、全方位的显示整板二衬混凝土温度分布情况，保证了混凝土的施工质量。

4、本发明中流量监测装置实现了对输送的混凝土实际方量的测量记录，同时准确的监控混凝土入模方量，并将其与预估浇筑二衬混凝土方量对比，从而保证了二衬混凝土浇筑满。

5、本发明中拱顶压力感应片能够直观的看到二衬拱顶混凝土对压力片的压力值，确保了二衬拱顶混凝土已打满，有效解决了二衬拱顶混凝土脱空现象。

6、本发明中通过电控箱控制实现自动振捣，从而实现二衬振捣自动化、机械化、标准化。

7、本发明中拱顶排气溢浆注浆装置中通过检查综合管上插入标示线位置，判断防水板层是否切割二衬混凝土即防水板层与初支面是否存在空洞；通过综合管排气，能够将拱顶空气排出，杜绝了因拱顶混凝土压缩的空气形成的空洞，因此能够减少、规避拱顶混凝土不饱满现象，提高隧道二衬拱顶混凝土质量；且通过综合管溢浆能够清楚的看到混凝土浆液流出，杜绝了因拱顶混凝土施工不可视、无法明确的判断拱顶混凝土是否打满而可能形成的空洞；同时通过综合管注浆实现后期对隧道二衬进行检测，若发现存在空洞，能够通过本发明综合管进行注浆处理，避免了对二衬混凝土凿孔破坏。

8、本发明减少了带模注浆，减少了操作人员，节省了人工﹑降低工人劳动量，经济、实用、简便；同时相应降低了作业劳动强度及安全风险，且提高了施工效率和质量，提高了隧道高空安全系数。

附图说明

图1是本发明中浇筑系统结构示意图。

图2是本发明中流量监测装置结构示意图。

图3是本发明中入模温度监测装置结构示意图。

图4是本发明中压力可视化软搭接装置断面图。

图5是图4的a-a剖视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是本发明中高频气动振捣器布置图。

图8是本发明中高频气动振捣器和自动插入式振捣装置布置断面图。

图9是本发明中高频气动振捣器和自动插入式振捣装置布置展开图。

图10是本发明中自动插入式振捣装置结构示意图。

图11是本发明中自动插入式振捣装置俯视图。

图12是本发明中自动插入式振捣装置使用状态图。

图13是本发明中拱顶内窥防脱空装置结构示意图。

图14是本发明中拱顶内窥防脱空装置断面图。

图15是本发明中压力感应片布置示意图。

图16是本发明中压力感应垫片结构示意图。

图17是本发明中综合管预留口布孔示意图。

图18是本发明中综合管安装示意剖面图。

图19是本发明中综合管结构示意图。

图中，流量传感器1，混凝土主输送泵管2，二衬台车钢模板3，地泵4，温度传感器5，橡胶板6，二衬台车7，搭接板8，压力感应芯片9，半圆形橡胶封端10，固定螺栓11，高频气动振捣器12，气体压缩机13，分流管14，主气管路15，气动开关电磁阀16，边墙进料口17，自动插入式振捣装置18，拱顶进料口19，钢机架20，气动顶升器21，顶升滑道22，高频振捣棒23，滑道钢板24，顶升气缸柱25，橡胶密封圈26，减震橡胶柱27，连接螺栓28，内窥镜29，透明管30，防水板31，压力感应片32，条状带压力感应垫片33，土工布34，热熔垫片35，综合管预留口36，综合管37，插入标识线38，排气溢浆注浆齿39，电控箱40。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，隧道二衬混凝土浇筑系统施工方法，其中的浇筑系统包括流量监测装置、入模温度监测装置、压力可视化软搭接装置、多个高频气动振捣器12、多个自动插入式振捣装置18、拱顶内窥防脱空装置、压力感应片32、条状带压力感应垫片33、拱顶排气溢浆注浆装置、气体压缩机13和电控箱40。

参见图2，所述的流量监测装置包括三维激光扫描仪和流量传感器1，所述的流量传感器1安装在混凝土主输送泵管2上；所有进入二衬的混凝土全部经过混凝土主输送泵管2输送，流量传感器1记录通过混凝土主输送泵管2的混凝土方量。三维激光扫描仪、流量传感器计1均与电控箱40连接，电控箱40接收三维激光扫描仪和流量传感器传输的信号，实现实时监控。

参见图3，所述的入模温度监测装置包括温度传感器5，所述的温度传感器5安装在隧道二衬台车钢模板2的背面上，二衬台车钢模板2的背面即二衬台车钢模板3朝向台车内部的面；温度传感器5与电控箱40连接。

参见图4至图6，所述的压力可视化软搭接装置包括橡胶板6，所述的橡胶板6加装在二衬台车7靠近上一板二衬搭接板8底部，所述的橡胶板6与二衬台车钢模板3在环向上弧长一致，橡胶板6上安装有压力感应芯片9，所述的压力感应芯片9与电控箱40连接。所述的橡胶板6通常厚度为12mm、宽度为15mm、压缩变形量控制为2～3mm，橡胶板6高出二衬台车钢模板3为2mm；橡胶板6通过固定螺栓11固定，固定螺栓11沿二衬台车7纵向布置，此处的纵向指的是线路方向。进一步的，所述的橡胶板6靠近上一板二衬端设置有半圆形橡胶封端10，半圆形橡胶封端10高度为10mm，此处的半圆形橡胶封端10高度指的是半圆形橡胶封端10外表面与橡胶板6之间的最远距离；半圆形橡胶封端10压缩弹性模量控制为5～8mm，半圆形橡胶封端10与橡胶板6之间采用胶水粘接，半圆形橡胶封端10用于确保软搭接端头不会出现漏浆现象。

参见图7至图9，所述的多个高频气动振捣器12布置在二衬台车钢模板3的背面上，多个高频气动振捣器12分别通过分流管14与气体压缩机13的主气管路15连接，所述的分流管14上设置有气动开关电磁阀16，所述的气体压缩机13和电控箱40连接；此处的多个指的是二个或二个以上。高频气动振捣器12振捣频率高、振捣半径大，能够实现对深厚混凝土进行振捣；从而解决了深厚混凝土振捣不到位、混凝土不密实等问题，且操控简单、便捷。

参见图8至图12，所述的自动插入式振捣装置18包括钢机架20、气动顶升器21、顶升滑道22和高频振捣棒23；所述钢机架20安装在隧道二衬台车钢模板3的背面上，即钢机架20安装在隧道二衬台车钢模板3朝向台车内部的面上。所述的气动顶升器21安装在钢机架20底部中心；所述的顶升滑道22包括滑道钢板24和设置在钢机架20两内侧的安装滑槽，所述的滑道钢板24与顶升滑槽滑动连接，滑道钢板24可以沿着顶升滑槽上下滑动。所述的滑道钢板24包括上层钢板和下层钢板，所述高频振捣棒23底端固定在滑道钢板24上层钢板上，气动顶升器21的顶升气缸柱25顶部与滑道钢板24下层钢板连接，所述的气动顶升器21与气体压缩机13连接；通过气体压缩机13顶升气缸柱25，同时带动滑道钢板24在顶升滑槽中上升。高频振捣棒10上部插置在二衬台车钢模板4中；高频振捣棒10顶部与二衬台车钢模板4表面平齐，从而保证二衬混凝土表面平整。所述的二衬台车钢模板3与高频振捣棒23之间加装有橡胶密封圈26，且橡胶密封圈26紧贴于高频振捣棒23上，橡胶密封圈26固定在二衬台车钢模板3上；橡胶密封圈26用于防止高频振捣棒23顶升过程中漏浆液，减少高频振捣棒23振动力对二衬台车钢模板3刚度的影响。所述滑道钢板24的上层钢板和下层钢板之间设置有减震橡胶柱27，减震橡胶柱27通过连接螺栓28与滑道钢板24的上层钢板和下层钢板进行连接；减震橡胶柱27能够有效减小高频振捣棒23振动力对气动顶升器21及钢机架20的影响。进一步的，所述的钢机架7上设置有拉拔开关，所述拉拔开关在钢机架7的位置与滑道钢板11底部平齐，拉拔开关与滑道钢板11铰接，拉拔开关与电控箱40连接。施工时，通过电控箱40控制自动插入式振捣装置18插入混凝土深度及振捣时间，从而实现插入式振捣自动控制。

参见图13至图14，所述的拱顶内窥防脱空装置包括内窥镜29和透明管30。所述的透明管30沿线路方向安装在拱顶防水板31上，所述内窥镜29的探头可置于透明管30内。当二衬混凝土浇筑至拱顶时，打开内窥镜29开关，将内窥镜29探头伸入透明管30中来回插拔，利用透明管30对管外的可视化，将内窥镜29的探头采集的影像传输至内窥镜29的显示器，通过观察混凝土包裹透明管30情况，从而观察拱顶混凝土浇筑饱满情况。

参见图15，所述的压力感应片32安装在二衬台车7拱顶，压力感应片32与电控箱40连接。通过电控箱40实时读取混凝土对二衬台车7顶部产生的压力值；当压力值达到要求时，从而确定混凝土泵送完成，进而控制混凝土浇筑质量。

参见图16，所述的条带状压力感应垫片33安装在土工布34上，条带状压力感应垫片33与电控箱40连接。该条带状压力感应垫片33沿隧道拱顶中心线布置，其长度与整板二衬一致。当混凝土泵送饱和时，传导给压力感应垫片33压力，从而确保混凝土灌注饱满，防止出现隧道拱顶混凝土脱空现象的出现。

参见图17至图19，所述的拱顶排气溢浆注浆装置包括设置在二衬台车钢模板3上的综合管预留口36，所述的综合管预留口36与拱顶进料口19间隔布置。所述的综合管预留口36中插有综合管37，所述的综合管37与二衬台车钢模板3顶部交接处刻画有插入标识线38，插入标识线38用来标识综合管37插入二衬深度，综合管37顶端设置有排气溢浆注浆齿39，所述的排气溢浆注浆齿39顶贴在防水板层31上；即综合管37一端通过综合管预留口36插入二衬中，当综合管37完全插入后，排气溢浆注浆齿39顶贴紧防水板31，保障了综合管37顶部的排气溢浆注浆齿39位于断面最高点。进一步的，所述的综合管37长度=设计衬砌厚度+超欠数据+伸出台车预留长10cm，此处的超欠数据=隧道二衬混凝土设计轮廓线法线厚度-衬砌混凝土设计厚度。施工时，通过检查插入标识线38位置，判断防水板31是否切割二衬混凝土即防水板31与初支面是否存在空洞；而通过综合管37排气，能够将拱顶空气排出，杜绝了因拱顶混凝土压缩的空气形成的空洞，因此能够减少、规避拱顶混凝土不饱满现象，提高隧道二衬拱顶混凝土质量。且通过综合管37溢浆能够清楚的看到混凝土浆液流出，杜绝了因拱顶混凝土施工不可视、无法明确的判断拱顶混凝土是否打满而可能形成的空洞。同时能够通过综合管37注浆实现后期对隧道二衬进行检测，若发现存在空洞，可以通过综合管37进行注浆处理，避免了对二衬混凝土凿孔破坏。

参见图1至图19，本隧道二衬混凝土浇筑系统施工工法，包括以下的步骤：

步骤一、铺挂土工布34前，利用三维激光扫描仪对初支断面进行全覆盖扫描，扫描结束计算出预估浇筑二衬混凝土方量并将其传输给电控箱40。

步骤二、防水板31施工前，在隧道拱顶土工布34上安装条带状压力感应垫片33，并将压力感应垫片33与电控箱40电连接，防水板31铺挂完成后，在拱顶防水板31上纵向安装一根透明管30。

步骤三、二衬施工前，在二衬台车7与上一板二衬混凝土搭接板8底部安装橡胶板6，并在橡胶板6上安装压力感应芯片9，同时在二衬台车7拱顶安装压力感应片32，在隧道二衬台车钢模板3的背面上安装温度传感器5，将压力感应芯片9、压力感应片32、温度传感器5分别与电控箱40电连接。

步骤四、布置安装高频气动振捣器12和自动插入式振捣装置18，在混凝土主输送泵管2上安装流量传感器1，将高频气动振捣器12通过分流管14与气体压缩机13的主气管路15连接，并在分流管14上安装气动开关电磁阀16，将自动插入式振捣装置18中的气动顶升器21与气体压缩机13连接，并将气动开关电磁阀16、安装流量传感器1分别与电控箱40电连接。

步骤五、二衬台车7行走定位后，通过台车液压杆顶伸二衬台车钢模板3，二衬台车7靠近上一板二衬搭接板8底部的橡胶板6与上一板混凝土搭接，利用橡胶板6橡胶的弹性确保二衬混凝土施工缝位置津贴密实；且利用橡胶板6橡胶的弹性缓冲，确保混凝土边角不至于被挤裂。通过电控箱40读取压力感应芯片9压力感应值，当该压力感应值大于上一板二衬混凝土抗压值时，停止顶伸，从而进一步确保不顶裂上一板二衬混凝土。同时在二衬台车钢模板3上的综合管预留口36中安装综合管37。

步骤六、将气体压缩机13和电控箱40连接，启动电控箱40、地泵4，在二衬浇筑混凝土前，打开气体压缩机13电源进行压缩空气，当气压达到8kg/cm²时，电控箱40切断气体压缩机13电源，停止压缩空气，开始浇筑混凝土，混凝土通过地泵4泵管至进料口进入二衬台车钢模板3，安装在混凝土主输送泵管2上的流量传感器1实时监测通过混凝土主输送泵管2的混凝土方量。

步骤七、混凝土进入二衬台车钢模板3，边墙混凝土通过人工在边墙进料口17处进行振捣，并进入电控箱操作台的气动振捣系统操作界面，在混凝土浇筑至高频气动振捣器12位置前，启动进行气动振捣。气动振捣结束后，检查记录墙混凝土接触温度传感器5的时间及其温度，以便用来判断混凝土入模后质量。

步骤八、待气动振捣结束后，进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面设置好插入深度，当混凝土浇筑上起拱线时，启动进行插入式振捣；插入式振捣结束同时检查记录墙混凝土接触温度传感器5的时间及其温度，以便用来判断混凝土入模后质量。

步骤九、将三维激光扫描仪扫描计算出的预估浇筑二衬混凝土方量与流量传感器1实时测得输送的混凝土实际方量进行对比，当混凝土实际浇筑方量大于预估浇筑二衬混凝土方量时，电控箱40发出报警信号，判断拱顶混凝土已打满，终止混凝土浇筑。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤二中安装透明管30时，使透明管30端头外露于二衬台车7端头20cm。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤三中在橡胶板6上环向每1米间距安装压力感应芯片9，二衬台车7两侧中部沿边墙至拱顶按1米间距均匀安装温度传感器5、二衬台车7拱顶均布三个温度传感器1。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤四中将自动插入式振捣装置18沿纵向布置安装在二衬台车7拱顶及拱部两侧；布置在二衬台车拱顶的自动插入式振捣装置1分别布置在二衬台车钢模板4端头与拱顶进料口5之间及相邻拱顶进料口5之间，布置在二衬台车拱部两侧的自动插入式振捣装置1分别布置在环向上距拱顶进料口5为1.8m位置处。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤七中气动振捣包括下面的步骤：

步骤71、进入电控箱操作台的气动振捣系统操作界面设置好振捣时间，根据进料顺序设置好同排高频气动振捣器12振捣顺序。

步骤72、当混凝土浇筑至第一排高频气动振捣器12位置时，点击第一排气动振捣器振捣按钮，分流管14上的气动开关电磁阀16打开，气压接通至高频气动振捣器12，高频气动振捣器12进行自动振动，当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀16断开，高频气动振捣器12气压直接断开，振捣停止。

步骤73、当混凝土浇筑至第二排高频气动振捣器12位置时，点击第二排气动振捣器振捣按钮，分流管14上的气动开关电磁阀16打开，气压接通至高频气动振捣器12，高频气动振捣器12进行自动振动，当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀16断开，高频气动振捣器12气压直接断开，振捣停止。

步骤74、当混凝土浇筑至第三排高频气动振捣器12位置时，点击第二排气动振捣器振捣按钮，分流管14上的气动开关电磁阀16打开，气压接通至高频气动振捣器12，高频气动振捣器12进行自动振动；当振捣时间达到设定时间气动开关电磁阀16断开，高频气动振捣器12气压直接断开，振捣停止。

步骤75、在电控箱操作台的气动振捣系统操作界面重新设置振捣时间及按照线路纵坡由低向高的顺序重新设置同排振捣顺序。

步骤76、重复步骤72至步骤74中振捣过程，至混凝土浇筑至拱部高频振捣棒（23位置时，结束气动高频振捣。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤八中插入式振捣包括下面的步骤：

步骤81、待气动振捣结束后，进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面设置好振捣时间及插入深度。

步骤82、当二衬混凝土浇筑到拱部高频振捣棒23位置时，在操作台的插入振捣系统中点击拱部插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机23的气动阀打开，气体压缩机13气缸中的气体通过气管直接给顶升气缸柱25推力，推动滑道钢板24在顶升滑槽中上升，将高频振捣棒23顶升至二衬混凝土中，当高频振捣棒23插入混凝土深度达到电控箱插入振捣系统设置的插入深度时，高频振捣棒23自动停止顶升。

步骤83、当高频振捣棒23停止顶升时，在操作台的插入振捣系统中点击拱部插入振捣棒振捣按钮，电控箱40中的继电开关打开，电源接通至高频振捣棒23，高频振捣棒23进行振动，当振捣时间达到设定时间继电开关断开，高频振捣棒23电源直接断开，振捣停止。

步骤84、再次在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机13的气动阀关闭，气管中气体泄压，顶升气缸柱25及滑道钢板24在顶升滑槽中下降，将高频振捣棒23顶部下降至与二衬台车钢模板3表面平齐。

步骤85、重复步骤32至步骤34的顶升、振捣和复位过程，至二衬混凝土浇筑到拱顶高频振捣棒23位置时。

步骤86、当二衬混凝土浇筑到拱顶高频振捣棒（23）位置时，在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机（13）的气动阀打开，气体压缩机（13）气缸中的气体通过气管直接给顶升气缸柱（25）推力，推动滑道钢板（24）在顶升滑槽中上升，将高频振捣棒（23）顶升至二衬混凝土中，当高频振捣棒（23）插入混凝土深度达到电控箱插入振捣系统设置的插入深度时，高频振捣棒（23）自动停止顶升；

步骤87、当高频振捣棒（23）停止顶升时，在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒振捣按钮，电控箱40中的继电开关打开，电源接通至高频振捣棒（23），高频振捣棒（23）进行振动，当振捣时间达到设定时间继电开关断开，高频振捣棒（23）电源直接断开，振捣停止；

步骤88、再次在操作台的插入振捣系统中点击拱顶插入振捣棒顶升按钮，气体压缩机（13）的气动阀关闭，气管中气体泄压，顶升气缸柱（25）及滑道钢板（24）在顶升滑槽中下降，将高频振捣棒（23）下降至与二衬台车钢模板（3）表面平齐；

步骤89、重复步骤35至步骤37的顶升、振捣和复位过程，至综合管（37）开始溢浆、电控箱40中与条带状压力感应垫片（33）对应的感应器开始灯亮起；然后进入电控箱操作台的插入振捣系统操作界面，重新设置振捣时间，重复步骤85至步骤87的顶升、振捣和复位过程，直至综合管（37）全部溢浆、条带状压力感应垫片（33）对应的感应灯全部亮起，二衬混凝土已打满，停止振捣，振捣完成。

参见图1至图19，进一步的，所述步骤84、88中当高频振捣棒23下降到滑道钢板24底部与拉拔开关平齐时，滑道钢板24挤压拉拔开关，使得拉拔开关闭合，此时电控箱40上的拉拔开关指示灯亮起，则表明高频振捣棒23已下降至其顶部与二衬台车钢模板3表面平齐。

参见图1至图19，进一步的，所述的步骤八和步骤九之间还包括下面的步骤：泵1-5下地泵4将混凝土泵入二衬台车钢模板3内，同时记录力感应片32在泵送混凝土时的瞬间压力及恒压力；同时观察条带状压力感应垫片33对应的感应灯是否全部亮起、拱顶综合管37是否全部溢浆，并利用透明管30中的内窥镜29观察混凝土是否已全部包裹透明管30。当条带状压力感应垫片33对应的感应灯全部亮起、综合管37全部溢浆，且透明管30结合内窥镜（29）观察混凝土已全部包裹透明管30，则说明混凝土已打满。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。