一種隧道施工襯砌量確定裝置及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧道施工襯砌量確定裝置及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]襯砌指的是為防止圍巖變形或坍塌，沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。襯砌技術(shù)通常是應(yīng)用于隧道工程、水利渠道中。襯砌簡單說來就是內(nèi)襯，常見的就是用砌塊襯砌，可以是預(yù)應(yīng)力高壓灌漿素混凝土襯砌。
[0003]二次襯砌和初期支護(hù)相對而言，指在隧道已經(jīng)進(jìn)行初期支護(hù)的條件下，用混凝土等材料修建的內(nèi)層襯砲，以達(dá)到加固支護(hù)、優(yōu)化路線防排水系統(tǒng)、美化外觀、方便設(shè)置通訊、照明、監(jiān)測等設(shè)施的作用，以適應(yīng)現(xiàn)代化高速道路隧道建設(shè)的要求。
[0004]塑料防水板防水層的防水板鋪設(shè)應(yīng)超前混凝土施工，超前距離宜為5至20m，并應(yīng)設(shè)臨時擋板防止機(jī)械損傷和電火花灼傷防水板。二次襯砌混凝土施工時應(yīng)符合下列規(guī)定:綁扎、焊接鋼筋時應(yīng)釆取防刺穿、灼燒防水板措施；混凝土出料口和振搗棒不得直接接觸塑料防水板。
[0005]專利公布號CN102359381A的一種隧道襯砌臺車布料機(jī)，包括皮帶輸送機(jī)，還包括:兩連接梁，分別固結(jié)于臺車上部橫梁兩端之間，每一連接梁設(shè)有鉸接孔及鉸接槽；兩底座托架，每一底座托架上部并排設(shè)置有第一滾輪和第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪的下部位置分別設(shè)有對應(yīng)的第一鉸座和第二鉸座；底座托架分別位于兩連接梁的上部，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接；皮帶輸送機(jī)下部并排固結(jié)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌分別置于第一滾輪和第二滾輪上，并通過位于底座托架與皮帶輸送機(jī)之間的推桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動。。
[0006]又如專利公布號CN204041078U的一種隧道襯砌臺車用封堵裝置，包括至少一個封堵單件；所述封堵單件包括第一套筒、第二套筒、長軸、短軸、上模板以及下模板；所述第一套筒與所述第二套筒并列設(shè)置，且兩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襯砌臺車的模板骨架上；所述長軸與所述短軸并列設(shè)置，且兩者的末端均固定在隧道襯砌臺車的模板骨架上；所述長軸的前端貫穿所述第一套筒并經(jīng)第一螺母進(jìn)行固定，所述短軸的前端貫穿所述第二套筒并經(jīng)第二螺母進(jìn)行固定；所述短軸的長度為所述下模板的長度的1.05-1.2倍，所述長軸的長度為所述短軸的長度與所述下模板的長度之和的1.05-1.2倍；
目前，隧道在襯砌過程中施工粗放，對于襯砌混凝土的用量都是看經(jīng)驗(yàn)估算，這樣會在施工中造成大量的浪費(fèi)，增加施工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出了一種隧道施工襯砌量確定裝置及其施工方法，該裝置及其施工方法可對隧道的二次襯砌的混凝土用量做到精確計(jì)算，有效避免了施工中的浪費(fèi)，做到科學(xué)合理施工。
[0008]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種隧道施工襯砌量確定裝置，其特征在于:包括模板，所述模板上設(shè)有注漿出口和注漿入口，所述注漿出口布設(shè)在模板外側(cè)，注漿入口布設(shè)在模板內(nèi)側(cè)；所述模板內(nèi)側(cè)頂部安裝有加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋下方安裝有交叉布設(shè)的多組橫向伸縮支撐桿和縱向伸縮支撐桿；每組橫向伸縮支撐桿和縱向伸縮支撐桿由兩根橫向伸縮支撐桿和兩根縱向伸縮支撐桿交叉組成，橫向伸縮支撐桿和縱向伸縮支撐桿兩者的伸縮支撐結(jié)構(gòu)為千斤頂或液壓缸；模板內(nèi)反光靶和模板外反光靶分別均布安裝在所述模板的內(nèi)壁面和外壁面，所述模板內(nèi)反光革El和模板外反光革El數(shù)量相同，且通過模板的軸線對應(yīng)布設(shè)；三維掃描儀布設(shè)在模板外側(cè)且其位置正對模板豎向中心線；
所述模板內(nèi)側(cè)兩端設(shè)有支撐平臺，所述模板兩端邊緣通過螺栓旋入模板內(nèi)活動安裝有擋板，所述擋板上均布布設(shè)有直角支撐架，支架連接在直角支撐架與支撐平臺之間，所述模板內(nèi)部還安裝有加熱管，所述加熱管連接有供熱管道。
[0009]優(yōu)先地，所述注漿出口和注漿入口的數(shù)量均為2個，注漿出口和注漿入口分別布設(shè)在模板的兩端。
[0010]一種隧道施工襯砌量確定施工方法，其特征在于:包括如下步驟:
(1)利用混凝土噴射機(jī)對山體開挖結(jié)構(gòu)進(jìn)行初襯形成初襯結(jié)構(gòu)，并在初襯結(jié)構(gòu)內(nèi)均布布設(shè)加強(qiáng)筋；
(2)在初襯結(jié)構(gòu)壁面布設(shè)防水層，并沿隧道前進(jìn)方向在防水層上安裝反光靶一，反光靶一數(shù)量與模板外反光靶數(shù)量相同；
(3)利用三維掃描儀開始對反光靶一進(jìn)行掃描，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算測得防水層以下區(qū)域的圓拱體積；
(4)利用行走裝置將模板送入初襯結(jié)構(gòu)內(nèi)，并調(diào)整三維掃描儀高度對模板外反光靶和模板內(nèi)反光靶進(jìn)行掃描，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算分別測得模板的外壁面以下區(qū)域的圓拱體積和內(nèi)壁面以下區(qū)域的圓拱體積；
(5)利用計(jì)算機(jī)開始計(jì)算，通過將測得防水層以下區(qū)域的圓拱體積減去模板的外壁面以下區(qū)域的圓拱體積得出空差區(qū)域數(shù)值，確定二次襯砌量；
(6)將擋板通過螺栓旋入模板內(nèi)將模板的外壁面兩端與初襯結(jié)構(gòu)之間空差出來的間隙擋住，開始對注漿入口注射混凝土，注射量為步驟(5)計(jì)算出的二次襯砌量；
(7)注漿完成之后，按設(shè)計(jì)時間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)之后，在養(yǎng)護(hù)過程中對加熱管輸送導(dǎo)熱油對二襯結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫，再次使用三維掃描儀掃描模板內(nèi)反光靶，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)計(jì)算測得模板內(nèi)壁面以下區(qū)域的圓拱體積二次數(shù)據(jù)，通過與步驟(4)的模板內(nèi)壁面以下區(qū)域的圓拱體積數(shù)據(jù)對比，確定隧道二次襯砌變形量；
(8)拆卸擋板，繼續(xù)利用行走裝置帶動模板前進(jìn)；
(9)重復(fù)步驟1-8，直到整體二次襯砌段完成為止。
[0011]優(yōu)先地，所述加強(qiáng)筋為工字鋼或者圓鋼。
[0012]優(yōu)先地，所述混凝土噴射機(jī)為干濕兩用混凝土噴射機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用三維激光掃描技術(shù)對隧道布設(shè)的反光靶進(jìn)行掃描確定隧道的體積，通過測定不同位置的布點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)相減確定襯砌體積，計(jì)算混凝土注射量，整個過程計(jì)算機(jī)計(jì)算確定，數(shù)據(jù)精確，速度快，可避免施工中的浪費(fèi)，同時節(jié)省工期。
【附圖說明】
[0014]現(xiàn)在接下來借助于實(shí)施例的附圖來對本發(fā)明進(jìn)行簡短的描述。附圖中:
圖1示出了本發(fā)明模板的側(cè)視圖；
圖2示出了本發(fā)明隧道施工襯砌量確定裝置的側(cè)視圖；
圖3示出了本發(fā)明模板的結(jié)構(gòu)布置圖；
圖4示出了本發(fā)明三維掃描儀與模板布設(shè)的結(jié)構(gòu)布置圖；
圖5示出了本發(fā)明模板主視圖；
圖6示出了本發(fā)明模板內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置圖；
圖7示出了本發(fā)明二次襯砌變形結(jié)構(gòu)布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]實(shí)施例1
如圖所示，一種隧道施工襯砌量確定裝置，包括模板9，所述模板9上設(shè)有注漿出口 15和注漿入口 19，所述注漿出口 15布設(shè)在模板9外側(cè)，注漿入口 19布設(shè)在模板9內(nèi)側(cè)；所述模板9內(nèi)側(cè)頂部安裝有加強(qiáng)筋22，所述加強(qiáng)筋22下方安裝有交叉布設(shè)的多組橫向伸縮支撐桿17和縱向伸縮支撐桿18。
[0017]每組橫向伸縮支撐桿17和縱向伸縮支撐桿18由兩根橫向伸縮支撐桿17和兩根縱向伸縮支撐桿18交叉組成，橫向伸縮支撐桿17和縱向伸縮支撐桿18兩者的伸縮支撐結(jié)構(gòu)為千斤頂或液壓缸。
[0018]模板內(nèi)反光革巴7和模板外反光革巴11分別均布安裝在所述模板9的內(nèi)壁面和外壁面，所述模板內(nèi)反光靶7和模板外反光靶11數(shù)量相同，且通過模板9的軸線一一對應(yīng)布設(shè)；三維掃描儀23布設(shè)在模板9外側(cè)且其位置正對模板9豎向中心線。