[发明专利]一种隧道施工衬砌量确定装置及其施工方法

说明书

技术领域

 本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种隧道施工衬砌量确定装置及其施工方法。

背景技术

衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。

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。

塑料防水板防水层的防水板铺设应超前混凝土施工，超前距离宜为5至20m，并应设临时挡板防止机械损伤和电火花灼伤防水板。二次衬砌混凝土施工时应符合下列规定：绑扎、焊接钢筋时应釆取防刺穿、灼烧防水板措施；混凝土出料口和振捣棒不得直接接触塑料防水板。

专利公布号CN104502137A 的一一种隧道衬砌结构均布加载试验系统及其密闭方法，包括加压系统、模型箱及设置在模型箱内的隧道衬砌，所述加压系统为一榀钢框架加压系统，主要由边梁、顶部横梁及油缸组成，所述模型箱包括六块面板及传力板，底部设有滑轮；隧道衬砌设置在模型箱内；所述模型箱与隧道衬砌之间的填充料为水、油或润滑脂，所述模型箱为经过密闭处理的密封模型箱；通过改变传力介质并提升模型箱的密闭性，可实现衬砌背后近似均布加压、衬砌背后加载压力直接控制和大比例尺相似模型试验，可用于研究隧道衬砌承载性能与结构设计、运营中的病害隧道衬砌结构承载性能、衬砌裂缝扩展试验和大比例尺柔性加固(碳纤维、钢带)试验。

又如专利公布号CN204041078U的一种隧道衬砌台车用封堵装置，包括至少一个封堵单件；所述封堵单件包括第一套筒、第二套筒、长轴、短轴、上模板以及下模板；所述第一套筒与所述第二套筒并列设置，且两者的上表面均固定在所述下模板的下端面 上，所述下模板可拆卸式固定在隧道衬砌台车的模板骨架上；所述长轴与所述短轴并列设置，且两者的末端均固定在隧道衬砌台车的模板骨架上；所 述长轴的前端贯穿所述第一套筒并经第一螺母进行固定，所述短轴的前端贯穿所述第二套筒 并经第二螺母进行固定；所述短轴的长度为所述下模板的长度的1.05-1.2倍，所述长轴的长度 为所述短轴的长度与所述下模板的长度之和的1.05-1.2倍；  

目前，隧道在衬砌过程中施工粗放，对于衬砌混凝土的用量都是看经验估算，这样会在施工中造成大量的浪费，增加施工成本。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，提出了一种隧道施工衬砌量确定装置及其施工方法，该装置及其施工方法可对隧道的二次衬砌的混凝土用量做到精确计算，有效避免了施工中的浪费，做到科学合理施工。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种隧道施工衬砌量确定装置，其特征在于：包括模板，所述模板上设有注浆出口和注浆入口，所述注浆出口布设在模板外侧，注浆入口布设在模板内侧；所述模板内侧顶部安装有加强筋，所述加强筋下方安装有交叉布设的多组横向伸缩支撑杆和纵向伸缩支撑杆；

每组横向伸缩支撑杆和纵向伸缩支撑杆由两根横向伸缩支撑杆和两根纵向伸缩支撑杆交叉组成，横向伸缩支撑杆和纵向伸缩支撑杆两者的伸缩支撑结构为千斤顶或液压缸；

模板内反光靶和模板外反光靶分别均布安装在所述模板的内壁面和外壁面，所述模板内反光靶和模板外反光靶数量相同，且通过模板的轴线一一对应布设；三维扫描仪布设在模板外侧且其位置正对模板竖向中心线；

所述模板内侧两端设有支撑平台，所述模板两端边缘通过螺栓旋入模板内活动安装有挡板，所述挡板上均布布设有直角支撑架，支架连接在直角支撑架与支撑平台之间，所述模板内壁面安装有输电线路组，所述输电线路组上均布连接有太阳灯。

优先地，所述注浆出口和注浆入口的数量均为2个，注浆出口和注浆入口分别布设在模板的两端。

一种隧道施工衬砌量确定施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）利用混凝土喷射机对山体开挖结构进行初衬形成初衬结构，并在初衬结构内均布布设加强筋；

（2）在初衬结构壁面布设防水层，并沿隧道前进方向在防水层上安装反光靶一，反光靶一数量与模板外反光靶数量相同；

（3）利用三维扫描仪开始对反光靶一进行扫描，将数据输入计算机计算测得防水层以下区域的圆拱体积；