超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法与流程

1.本技术涉及隧道施工技术的领域，尤其是涉及一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法。


背景技术：

2.二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。
3.在二次衬砌的过程中，会将台车驶入到隧道内，然后让台车顶部的弧形模板与隧道内壁之间留出浇筑混凝土的弧形空间，接着在弧形空间的两端通过多块木板将其封闭，最后往弧形空间内灌入混凝土即可。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为在二次衬砌中对弧形空间的两端用木板进行封闭时，需要人工手动将木板一块块地相邻贴合着进行安装，从而导致操作时十分复杂。


技术实现要素：

5.为了改善二次衬砌时施工较为麻烦的问题，本技术提供一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法。
6.本技术提供的一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法采用如下的技术方案：一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法，包括以下步骤：预制步骤：根据隧道断面的大小对应制定相应地台车顶部的弧形模板，让弧形模板与隧道断面相配；定位加固步骤：将台车驶入隧道内，让弧形模板与隧道顶壁之间对齐形成弧形空间，并在弧形空间内安装钢筋架；端面封口步骤：在台车上位于弧形模板的两端设置封堵装置，通过封堵装置对弧形空间的两端开口进行自动封堵，在封堵之前在弧形模板以及封堵装置靠近弧形空间内的一侧都涂覆上脱模剂；浇筑步骤：将弧形模板的浇筑口打开，然后往弧形空间内浇入混凝土；拆模步骤：待混凝土凝固后，将封堵装置移开，并把台车继续往内驶入，并重复之前的步骤。
7.通过采用上述技术方案，在上述步骤中，将台车顶部的弧形模板与隧道内壁面相正对形成弧形空间后，只需要通过封堵装置即可将弧形空间两端的开口进行封堵，不再需要人工手动对弧形空间两端的开口通过木板进行封堵，从而极大地降低了工人的劳动强度，并且封堵也十分的轻松；通过封堵装置将弧形空间两端的开口都进行封堵，浇筑完成后
也能快速往内移动继续进行浇筑，十分方便。
8.可选的，所述封堵装置包括封堵组件以及驱动组件，所述驱动组件安装在台车的端部，所述封堵组件安装在驱动组件上；所述驱动组件用于驱动封堵组件移动，所述封堵组件用于在移动后将弧形空间的端部开口密封遮盖。
9.通过采用上述技术方案，通过驱动组件让封堵组件进行移动，使得封堵组件能在人为操纵下进行适应性移动，驱动组件与封堵组件的配合能够对。
10.可选的，所述封堵组件包括侧边封堵部以及顶部封堵部，所述驱动组件包括顶部驱动部以及两侧驱动部；所述顶部驱动部用于驱动顶部封堵部在竖直方向上移动，所述两侧驱动部用于驱动两个侧边封堵部相互靠近或相互远离，两个所述侧边封堵部以及一个顶部封堵部将所述弧形空间的端部开口堵住。
11.通过采用上述技术方案，通过顶部驱动部先将顶部封堵部竖直向上移动到弧形空间的端部开口处，对弧形空间的端部开口进行部分遮挡；接着又通过两侧驱动部同时驱动两个侧边封堵部相互远离，并且让两个侧边封堵部都移动到将弧形空间的端部开口处遮盖的位置；通过两个侧边封堵部以及一个顶部封堵部的移动后，会将整个弧形空间给完全堵住，进而实现封堵弧形空间的端部开口较为方便的效果。
12.可选的，所述顶部驱动部包括千斤顶以及连接杆，所述千斤顶安装在台车的端部，所述千斤顶的活塞杆竖直向上延伸；所述连接杆同轴线设置在千斤顶的活塞杆上；所述顶部封堵部包括弧形顶板，所述连接杆远离千斤顶的一端与所述弧形顶板相连接，所述弧形顶板的弧度与弧形空间的截面弧度相同。
13.通过采用上述技术方案，启动千斤顶，使得千斤顶的活塞杆竖直向上延伸，从而将连接杆竖直向上延伸顶着弧形顶板移动，进而让弧形顶板逐渐地靠近弧形空间的端部开口处，达到让驱动弧形顶板移动较为方便且直观的效果。
14.可选的，所述两侧驱动部包括转动电机、主动齿轮、双向螺纹杆以及从动齿轮；所述转动电机安装在台车上，所述主动齿轮同轴线安装在转动电机的输出轴上；所述侧边封堵部包括设置在弧形顶板两侧的弧形侧板，两个所述弧形侧板上均设置有螺纹套筒；所述双向螺纹杆水平且转动连接在台车的端部，两个所述弧形侧板上的螺纹套筒分别螺纹连接在双向螺纹杆的两段螺纹旋向相反的杆段上；所述从动齿轮同轴线设置在双向螺纹杆的中部，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合；所述弧形侧板的弧度与弧形空间的弧度相同，在所述弧形侧板以及弧形顶板均抵触在隧道的内壁面上时，所述弧形空间的端部完全被遮挡。
15.通过采用上述技术方案，启动转动电机，使得转动电机的输出轴带动主动齿轮转动，进而让从动齿轮转动，从动齿轮转动后会带动双向螺纹杆转动；而与双向螺纹杆螺纹配合的螺纹套筒会在双向螺纹杆转动的情况下沿着双向螺纹杆的长度方向移动，即让两块弧形侧板在双向螺纹杆上实现相互靠近或者相互远离；当相互远离时，两块弧形侧板会最终贴合在隧道的内壁面上，当两块弧形侧板与一块弧形顶板都贴合在隧道的内壁面上后，整个弧形空间的端部开口均被遮挡住，达到自动遮挡较为方便的效果。
16.可选的，所述台车上还设置有导向轨，所述导向轨的长度方向与双向螺纹杆的长度方向一致，所述弧形侧板远离隧道内壁面的板边处设置有导向轮，所述导向轮与导向轨滚动配合。
17.通过采用上述技术方案，导向轨与导向轮的设置不仅能够对弧形侧板起到承重的
作用，而且能够对弧形侧板在水平方向上的移动起到稳定导向的作用。
18.可选的，所述弧形侧板上靠近隧道内壁面的一侧设置有第一密封橡胶条，所述弧形侧板上靠近弧形顶板的一端设置有第二密封橡胶条，所述弧形侧板内设置有自动抵接组件，在第一密封橡胶条抵紧在隧道内壁面上时，所述自动抵接组件自动将第二密封橡胶条抵紧在弧形侧板与弧形顶板之间。
19.通过采用上述技术方案，弧形侧板抵接到隧道内壁面上后，第一密封橡胶条会首先接触到隧道的内壁面，将弧形侧板与隧道内壁面之间的缝隙给堵住，提高密封性；而自动抵接组件会在第一密封橡胶条抵在隧道内壁面上后启动，从而让第二密封橡胶条抵紧在弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙内，将弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙给堵住，提高弧形空间端口封堵的密封效果。
20.可选的，所述自动抵接组件包括第一抵接杆、第二抵接杆、第一弹簧以及第二弹簧；所述弧形侧板上水平开设有第一滑动腔，所述第一抵接杆滑动插设在第一滑动腔内，所述第一密封橡胶条靠近弧形侧板的一侧开设有容纳腔，所述第一抵接杆的一端位于容纳腔内，所述第一弹簧套设在第一抵接杆上且位于第一滑动腔内，所述第一弹簧始终具有将第一抵接杆的一端往容纳腔内推动的趋势；所述弧形侧板上竖直开设有第二滑动腔，所述第二滑动腔与第一滑动腔相连通，所述第二抵接杆滑动插设在第二滑动腔内，且所述第二抵接杆的下端位于第一滑动腔内，所述弧形侧板靠近弧形顶板的端部开设有放置槽，所述第二密封橡胶条放置在放置槽内，所述第二抵接杆远离第一滑动腔的一端延伸至放置槽内，且所述第二抵接杆位于放置槽内的一端设置有推动板，所述推动板与第二密封橡胶条相贴合；所述第二弹簧套设在第二抵接杆上且位于第二滑动腔内，所述第二弹簧始终具有将第二抵接杆往竖直向下的方向推动的趋势；所述第一抵接杆位于第一滑动腔内的一端设有斜推面，所述第二抵接杆位于第一滑动腔内的一端设有与斜推面对应的被推面，所述斜推面与被推面滑动配合。
21.通过采用上述技术方案，当第一密封橡胶条抵接到隧道内壁面上时，第一密封橡胶条会被挤压变形，此时第一密封橡胶条的厚度会变小，会把第一抵接杆的一端从容纳腔内抵入到第一滑动腔内；而当第一抵接杆顺着被挤压进入到第一滑动腔内时，第一抵接杆端部的斜推面会抵触在第二抵接杆上的被推面上，随着第一抵接杆的继续移动，斜推面会把被推面从第一滑动腔内推入到第二滑动腔内；此时第二抵接杆顶部的推动板会把第二橡胶条从放置槽内推出并紧紧抵触在弧形顶板的端壁上，从而将弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙堵住，进而达到同时且自动地将弧形侧板与隧道内壁面之间的缝隙以及弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙均堵住的效果。
22.可选的，所述弧形顶板的上弧边上覆设有顶部密封条。
23.通过采用上述技术方案，顶部密封条的设置也能够让弧形顶板抵接在隧道的内壁面上后将弧形顶板与隧道内壁面之间的缝隙堵住，提高弧形空间端口的密封效果。
24.可选的，所述台车上设置有驱动箱，所述驱动箱用于将主动齿轮与从动齿轮的啮合部分进行遮挡。
25.通过采用上述技术方案，驱动箱能将主动齿轮与从动齿轮的啮合处遮挡，避免外部因素影响到主动齿轮与从动齿轮的正常啮合。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.将台车顶部的弧形模板与隧道内壁面相正对形成弧形空间后，只需要通过封堵装置即可将弧形空间两端的开口进行封堵，不再需要人工手动对弧形空间两端的开口通过木板进行封堵，从而极大地降低了工人的劳动强度，并且封堵也十分的轻松；通过封堵装置将弧形空间两端的开口都进行封堵，浇筑完成后也能快速往内移动继续进行浇筑，十分方便；2.启动转动电机，使得转动电机的输出轴带动主动齿轮转动，进而让从动齿轮转动，从动齿轮转动后会带动双向螺纹杆转动；而与双向螺纹杆螺纹配合的螺纹套筒会在双向螺纹杆转动的情况下沿着双向螺纹杆的长度方向移动，即让两块弧形侧板在双向螺纹杆上实现相互靠近或者相互远离；当相互远离时，两块弧形侧板会最终贴合在隧道的内壁面上，当两块弧形侧板与一块弧形顶板都贴合在隧道的内壁面上后，整个弧形空间的端部开口均被遮挡住，达到自动遮挡较为方便的效果；3.当第一密封橡胶条抵接到隧道内壁面上时，第一密封橡胶条会被挤压变形，此时第一密封橡胶条的厚度会变小，会把第一抵接杆的一端从容纳腔内抵入到第一滑动腔内；而当第一抵接杆顺着被挤压进入到第一滑动腔内时，第一抵接杆端部的斜推面会抵触在第二抵接杆上的被推面上，随着第一抵接杆的继续移动，斜推面会把被推面从第一滑动腔内推入到第二滑动腔内；此时第二抵接杆顶部的推动板会把第二橡胶条从放置槽内推出并紧紧抵触在弧形顶板的端壁上，从而将弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙堵住，进而达到同时且自动地将弧形侧板与隧道内壁面之间的缝隙以及弧形侧板与弧形顶板之间的缝隙均堵住的效果。
附图说明
27.图1是本技术实施例的结构示意图。
28.图2是本技术实施例的局部示意图。
29.图3是本技术实施例的用于展示封堵装置的正视剖视图。
30.图4是图3中的a部放大图。
31.附图标记说明：1、台车；11、驱动箱；2、弧形模板；3、封堵装置；4、封堵组件；41、侧边封堵部；411、弧形侧板；4111、第一密封橡胶条；41111、容纳腔；4112、第二密封橡胶条；4113、第一滑动腔；4114、第二滑动腔；4115、放置槽；42、顶部封堵部；421、弧形顶板；4211、顶部密封条；5、驱动组件；51、顶部驱动部；511、千斤顶；512、连接杆；52、两侧驱动部；521、转动电机；522、主动齿轮；523、双向螺纹杆；524、从动齿轮；6、螺纹套筒；7、导向轨；8、导向轮；9、自动抵接组件；91、第一抵接杆；911、斜推面；92、第二抵接杆；921、被推面；93、第一弹簧；94、第二弹簧；10、推动板。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法，包括以下步骤预制步骤：根据隧道断面的大小对应制定相应地台车1顶部的弧形模板2，让弧形模板2与隧道断面相配；
定位加固步骤：将台车1驶入隧道内，让弧形模板2与隧道顶壁之间对齐形成弧形空间，并在弧形空间内安装钢筋架；端面封口步骤：在台车1上位于弧形模板2的两端设置封堵装置3，通过封堵装置3对弧形空间的两端开口进行自动封堵，在封堵之前在弧形模板2以及封堵装置3靠近弧形空间内的一侧都涂覆上脱模剂；浇筑步骤：将弧形模板2的浇筑口打开，然后往弧形空间内浇入混凝土；拆模步骤：待混凝土凝固后，将封堵装置3移开，并把台车1继续往内驶入，并重复之前的步骤。
34.结合图1、2，在上述步骤中，封堵装置3包括封堵组件4以及驱动组件5，驱动组件5安装在台车1的端部，在本实施例中，台车1的端部指的是台车1沿隧道移动方向的前后两端；封堵组件4安装在驱动组件5上，驱动组件5用于驱动封堵组件4移动，封堵组件4用于在移动后将弧形空间的端部开口密封遮盖。封堵组件4把弧形空间两端的开口都堵住后，往弧形空间内浇筑混凝土时则不易发生泄露。
35.结合图1、2，封堵组件4包括侧边封堵部41以及顶部封堵部42，驱动组件5包括顶部驱动部51以及两侧驱动部52；顶部驱动部51用于驱动顶部封堵部42在竖直方向上移动，两侧驱动部52用于驱动两个侧边封堵部41相互靠近或相互远离，两个侧边封堵部41以及一个顶部封堵部42将弧形空间的端部开口堵住。通过顶部驱动部51先将顶部封堵部42竖直向上移动到弧形空间的端部开口处，对弧形空间的端部开口进行部分遮挡；接着又通过两侧驱动部52同时驱动两个侧边封堵部41相互远离，并且让两个侧边封堵部41都移动到将弧形空间的端部开口处遮盖的位置；通过两个侧边封堵部41以及一个顶部封堵部42的移动后，会将整个弧形空间给完全堵住，进而实现封堵弧形空间的端部开口较为方便的效果。
36.如图1、2所示，顶部驱动部51包括千斤顶511以及连接杆512，千斤顶511安装在台车1的端部，千斤顶511的活塞杆竖直向上延伸；连接杆512同轴线设置在千斤顶511的活塞杆上；顶部封堵部42包括弧形顶板421，连接杆512远离千斤顶511的一端与弧形顶板421相连接，弧形顶板421的弧度与弧形空间的截面弧度相同。并且值得注意的是，弧形模板2的侧表面上也敷设有密封条，弧形顶板421竖直上移的过程中会挤压密封条，从而让弧形顶板421与弧形模板2侧表面之间的缝隙被堵住，不易产生泄露。并且，弧形顶板421的上弧边上覆设有顶部密封条4211，顶部密封条4211的设置也能够让弧形顶板421抵接在隧道的内壁面上后将弧形顶板421与隧道内壁面之间的缝隙堵住，提高弧形空间端口的密封效果。
37.启动千斤顶511，使得千斤顶511的活塞杆竖直向上延伸，从而将连接杆512竖直向上延伸顶着弧形顶板421移动，进而让弧形顶板421逐渐地靠近弧形空间的端部开口处，达到让驱动弧形顶板421移动较为方便且直观的效果。
38.结合图1、2，两侧驱动部52包括转动电机521、主动齿轮522、双向螺纹杆523以及从动齿轮524；转动电机521安装在台车1上，主动齿轮522同轴线安装在转动电机521的输出轴上；侧边封堵部41包括设置在弧形顶板421两侧的弧形侧板411，两个弧形侧板411上均设置有螺纹套筒6；双向螺纹杆523水平且转动连接在台车1的端部；两个弧形侧板411上的螺纹套筒6分别螺纹连接在双向螺纹杆523的两段螺纹旋向相反的杆段上；从动齿轮524同轴线设置在双向螺纹杆523的中部，主动齿轮522与从动齿轮524相啮合；弧形侧板411的弧度与弧形空间的弧度相同，在弧形侧板411以及弧形顶板421均抵触在隧道的内壁面上时，弧形
空间的端部完全被遮挡。值得注意的是，在弧形侧板411移动到弧形模板2的侧部时，也会挤压位于弧形模板2侧面上的密封条，从而让弧形侧板411与弧形模板2之间的缝隙被挡住。而且，台车1上还设置有导向轨7，导向轨7的长度方向与双向螺纹杆523的长度方向一致，弧形侧板411远离隧道内壁面的板边处设置有导向轮8，导向轮8与导向轨7滚动配合。
39.启动转动电机521，使得转动电机521的输出轴带动主动齿轮522转动，进而让从动齿轮524转动，从动齿轮524转动后会带动双向螺纹杆523转动；而与双向螺纹杆523螺纹配合的螺纹套筒6会在双向螺纹杆523转动的情况下沿着双向螺纹杆523的长度方向移动，即让两块弧形侧板411在双向螺纹杆523上实现相互靠近或者相互远离；当相互远离时，两块弧形侧板411会最终贴合在隧道的内壁面上，当两块弧形侧板411与一块弧形顶板421都贴合在隧道的内壁面上后，整个弧形空间的端部开口均被遮挡住，达到自动遮挡较为方便的效果。而导向轨7与导向轮8的设置不仅能够对弧形侧板411起到承重的作用，而且能够对弧形侧板411在水平方向上的移动起到稳定导向的作用。
40.结合图2、3，在本实施例中，两块弧形侧板411与一块弧形顶板421均移动到位后，能将弧形空间的端部开口完全挡住，并且弧形侧板411、弧形顶板421的一部分板面均与弧形模板2侧面的密封条挤压贴合。而且台车1上设置有驱动箱11，驱动箱11用于将主动齿轮522与从动齿轮524的啮合部分进行遮挡；而且双向螺纹杆523则转动设置在驱动箱11上，即双向螺纹杆523穿过驱动箱11。即驱动箱11能将主动齿轮522与从动齿轮524的啮合处遮挡，避免外部因素影响到主动齿轮522与从动齿轮524的正常啮合。
41.结合图3、4，弧形侧板411上靠近隧道内壁面的一侧设置有第一密封橡胶条4111，弧形侧板411上靠近弧形顶板421的一端设置有第二密封橡胶条4112，弧形侧板411内设置有自动抵接组件9，在第一密封橡胶条4111抵紧在隧道内壁面上时，自动抵接组件9自动将第二密封橡胶条4112抵紧在弧形侧板411与弧形顶板421之间。
42.具体地，结合图3、4，自动抵接组件9包括第一抵接杆91、第二抵接杆92、第一弹簧93以及第二弹簧94；弧形侧板411上水平开设有第一滑动腔4113，第一抵接杆91滑动插设在第一滑动腔4113内，第一密封橡胶条4111靠近弧形侧板411的一侧开设有容纳腔41111，第一抵接杆91的一端位于容纳腔41111内，第一弹簧93套设在第一抵接杆91上且位于第一滑动腔4113内，在第一滑动腔4113内连通开设有第一滑移腔，第一抵接杆91位于第一滑移腔内的杆段上设置有滑移板，第一弹簧93一端与滑移板抵接、另一端与第一滑移腔的内壁抵接，第一弹簧93始终具有将第一抵接杆91的一端往容纳腔41111内推动的趋势；而弧形侧板411上竖直开设有第二滑动腔4114，第二滑动腔4114与第一滑动腔4113相连通，第二抵接杆92滑动插设在第二滑动腔4114内，且第二抵接杆92的下端位于第一滑动腔4113内，弧形侧板411靠近弧形顶板421的端部开设有放置槽4115，第二密封橡胶条4112放置在放置槽4115内，第二抵接杆92远离第一滑动腔4113的一端延伸至放置槽4115内，且第二抵接杆92位于放置槽4115内的一端设置有推动板10，推动板10与第二密封橡胶条4112相贴合；第二弹簧94套设在第二抵接杆92上且位于第二滑动腔4114内，第二弹簧94的设置与第一弹簧93在第一滑动腔4113内的设置相类似，第二弹簧94始终具有将第二抵接杆92往竖直向下的方向推动的趋势；第一抵接杆91位于第一滑动腔4113内的一端设有斜推面911，第二抵接杆92位于第一滑动腔4113内的一端设有与斜推面911对应的被推面921，斜推面911与被推面921滑动配合。
43.当第一密封橡胶条4111抵接到隧道内壁面上时，第一密封橡胶条4111会被挤压变形，此时第一密封橡胶条4111的厚度会变小，会把第一抵接杆91的一端从容纳腔41111内抵入到第一滑动腔4113内；而当第一抵接杆91顺着被挤压进入到第一滑动腔4113内时，第一抵接杆91端部的斜推面911会抵触在第二抵接杆92上的被推面921上，随着第一抵接杆91的继续移动，斜推面911会把被推面921从第一滑动腔4113内推入到第二滑动腔4114内；此时第二抵接杆92顶部的推动板10会把第二橡胶条从放置槽4115内推出并紧紧抵触在弧形顶板421的端壁上，从而将弧形侧板411与弧形顶板421之间的缝隙堵住，进而达到同时且自动地将弧形侧板411与隧道内壁面之间的缝隙以及弧形侧板411与弧形顶板421之间的缝隙均堵住的效果。
44.本技术实施例一种超大断面隧道二次衬砌整体模筑施工方法的实施原理为：先将台车1移动到隧道内壁面下方，使得弧形模板2与隧道内壁面相正对，接着启动千斤顶511，将涂覆有脱模剂的弧形顶板421竖直向上顶起，贴合在隧道内壁面上；接着再启动转动电机521，让双向螺纹杆523转动，使得涂覆有脱模剂的两块弧形侧板411同时远离并地接在隧道的内壁面上。当两块弧形侧板411与一块弧形顶板421均抵接在隧道内壁面上时，两块弧形侧板411与一块弧形顶板421会将弧形空间的端部开口完全遮挡，这时便能对弧形空间内的混凝土进行浇筑；浇筑凝固后，让弧形侧板411与弧形顶板421重新移动到不遮挡弧形空间端部开口的位置，并将台车1往隧道内继续开动，对下一部分的隧道内壁面继续进行浇筑。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。