本發(fā)明涉及隧道施工，尤其涉及一種隧道施工流水線、鋼拱架施工方法及防水布鋪掛方法。

背景技術(shù)：

1、隧道工程是現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、地鐵、水利、能源等領(lǐng)域。隨著城市化進程的加快和交通需求的增加，隧道建設(shè)的需求也日益增長。為了提升效率，隧道內(nèi)通常具有多個分段，進行不同工序內(nèi)容的隧道施工，形成一個整體的隧道施工流水線，以獲得較高的綜合施工效率。

2、在隧道內(nèi)，掌子面的施工效率是整體的隧道施工推進效率的核心，但是目前，掌子面鋼拱架施工，還是采用起重機或其他吊裝設(shè)備將每一段鋼拱架逐個吊裝到位，其效率低，并且，為了控制隧道掌子面施工支撐的穩(wěn)定性，還需要吊裝人員主動對鋼拱架吊裝之后的間隔間距進行控制，導(dǎo)致吊裝操作慢，控制難度高，影響整個隧道施工流水線的施工效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種隧道施工流水線，解決現(xiàn)有技術(shù)中隧道施工流水線由于鋼拱架采用逐個吊裝的安裝模式，影響隧道施工推進效率的技術(shù)問題。

2、為達到上述技術(shù)目的，第一方面，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種隧道施工流水線，包括：沿隧道鉆探方向分段設(shè)立的鋼拱架模塊、仰拱棧橋模塊、防水布鋪掛模塊、澆筑襯砌模塊、養(yǎng)護模塊以及溝槽模板模塊，分別用于鋼拱架的架設(shè)、仰拱棧橋施工、防水布鋪掛、澆筑襯砌、混凝土養(yǎng)護以及溝槽施工；

3、所述鋼拱架模塊包括升降機構(gòu)、懸掛機構(gòu)和行走機構(gòu)，所述懸掛機構(gòu)上具有多個可轉(zhuǎn)動的鉤掛部，用于鉤掛鋼拱架，所述升降機構(gòu)的活動端與所述懸掛機構(gòu)活動連接，并使其具有掛鉤鋼拱架并傾斜堆疊的第一位置狀態(tài)，以及掛鉤鋼拱架并抬升至等距垂立的第二位置狀態(tài)，所述行走機構(gòu)用于在第二位置狀態(tài)時，驅(qū)動所述懸掛機構(gòu)沿隧道軸向移動。

4、進一步的，所述防水布鋪掛模塊包括基礎(chǔ)施工架體以及滾鋪機構(gòu)，所述滾鋪機構(gòu)安裝套設(shè)在所述基礎(chǔ)施工架體上，并可沿著基礎(chǔ)施工架體朝著隧道軸向移動，用于沿隧道內(nèi)圓面滾鋪防水布。

5、進一步的，所述滾鋪機構(gòu)包括線性驅(qū)動件、導(dǎo)向框架以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件和鋪設(shè)滾筒，所述線性驅(qū)動件安裝于所述基礎(chǔ)施工架體的兩側(cè)，所述導(dǎo)向框架安裝于兩個所述線性驅(qū)動件的活動端之間，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件安裝于所述導(dǎo)向框架上，其活動端與所述鋪設(shè)滾筒連接，用于驅(qū)動所述鋪設(shè)滾筒沿隧道內(nèi)圓面滾鋪防水布。

6、進一步的，所述懸掛機構(gòu)包括升降基座和懸掛架，所述鉤掛部轉(zhuǎn)動連接于所述懸掛架上，所述懸掛架可拆卸的安裝在所述升降基座上，且所述鉤掛部呈u形，并用于套設(shè)在鋼拱架的穹頂?shù)撞俊?/p>

7、進一步的，所述澆筑襯砌模塊包括襯砌澆筑平臺，所述襯砌澆筑平臺兩側(cè)設(shè)有多層窗口，并從上至下對應(yīng)每層窗口設(shè)有澆筑管路，用于兩側(cè)同時澆筑。

8、進一步的，所述仰拱棧橋模塊，包括沿隧道鉆探方向設(shè)置的仰拱澆筑平臺以及車輛掉頭平臺，所述仰拱澆筑平臺用于從中間向兩側(cè)逐步澆筑，所述車輛掉頭平臺與仰拱澆筑平臺頂部銜接，用于混凝土澆筑車行駛至仰拱澆筑平臺頂部，對所述雙通道澆筑機構(gòu)供給混凝土，且所述車輛掉頭平臺上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)臺，用于旋轉(zhuǎn)方向使混凝土澆筑車掉頭。

9、進一步的，所述養(yǎng)護模塊包括臺車車體、橫移機構(gòu)以及噴淋機構(gòu)，所述橫移機構(gòu)安裝于所述臺車車體頂部，所述橫移機構(gòu)的活動端與所述噴淋機構(gòu)連接，用于驅(qū)動所述噴淋機構(gòu)沿隧道軸向進行往復(fù)噴淋養(yǎng)護。

10、進一步的，所述溝槽模板模塊包括行走車體、舉升機構(gòu)和溝槽鋼模板，所述舉升機構(gòu)安裝于所述行走車體的兩側(cè)，所述溝槽鋼模板一一對應(yīng)的連接于所述舉升機構(gòu)的活動端，用于溝槽澆筑成型。

11、第二方面，本發(fā)明還提供一種鋼拱架施工方法，用于以上任意一項所述的隧道施工流水線，包括以下步驟：

12、s1、在鋼拱架施工前，先預(yù)裝在懸掛機構(gòu)上，并呈傾斜堆疊狀，以懸掛機構(gòu)為鋼拱架的載體對其進行運輸，運輸至隧道掌子面區(qū)域；

13、s2、在鋼拱架施工時，鋼拱架位于第一位置狀態(tài)，處于傾斜堆疊狀，通過升降機構(gòu)將懸掛機構(gòu)從第一位置狀態(tài)舉升至第二位置狀態(tài)，使鋼拱架等距垂立；

14、s3、在第二位置狀態(tài)時，行走機構(gòu)的活動端與懸掛機構(gòu)連接，將多個鋼拱架等距排列并同時朝著隧道掌子面進給，直至移動到對應(yīng)的施工位置，配合人工進行后續(xù)施工。

15、第三方面，本發(fā)明還提供一種防水布鋪掛方法，用于以上任意一項所述的隧道施工流水線，包括以下步驟：

16、s1、初始狀態(tài)時，滾鋪機構(gòu)套于基礎(chǔ)施工架體外側(cè)，并進行第一次的滾鋪防水布；

17、s2、滾鋪第一次防水布之后，滾鋪機構(gòu)相對基礎(chǔ)施工架體朝著掌子面方向移動，工人則在基礎(chǔ)施工架體上對第一次滾鋪的防水布進行加固；

18、s3、當滾鋪機構(gòu)移動至基礎(chǔ)施工架體之外，進行第二次防水布的滾鋪，與前一次滾鋪的防水布的加固同步進行；

19、s4、第二防水布滾鋪之后，基礎(chǔ)施工架體和滾鋪機構(gòu)同步移動，朝著上一次防水布鋪設(shè)范圍之外移動，工人則在基礎(chǔ)施工架體上，隨著移動動作，沿著隧道軸向進行防水布滾鋪之后的初步加固；

20、s5、滾鋪機構(gòu)移動至上一次防水布鋪設(shè)范圍之外時，則進行下一次防水布鋪設(shè)動作，工人則同時在基礎(chǔ)施工架體上基于移動過程中的初步加固，進行加固的完善。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：通過鋼拱架模塊、仰拱棧橋模塊、防水布鋪掛模塊、澆筑襯砌模塊、養(yǎng)護模塊以及溝槽模板模塊構(gòu)成分段式隧道施工，并在鋼拱架模塊中通過升降機構(gòu)、懸掛機構(gòu)和行走機構(gòu)配合，形成多個鋼拱架的同時舉升，并在舉升之后形成等距排列，并維持該等距排列的移動至固定位置，提升掌子面施工效率，提升整體隧道施工推進速度。

技術(shù)特征：

1.一種隧道施工流水線，其特征在于，包括：沿隧道鉆探方向分段設(shè)立的鋼拱架模塊、仰拱棧橋模塊、防水布鋪掛模塊、澆筑襯砌模塊、養(yǎng)護模塊以及溝槽模板模塊，分別用于鋼拱架的架設(shè)、仰拱棧橋施工、防水布鋪掛、澆筑襯砌、混凝土養(yǎng)護以及溝槽施工；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述防水布鋪掛模塊包括基礎(chǔ)施工架體以及滾鋪機構(gòu)，所述滾鋪機構(gòu)安裝套設(shè)在所述基礎(chǔ)施工架體上，并可沿著基礎(chǔ)施工架體朝著隧道軸向移動，用于沿隧道內(nèi)圓面滾鋪防水布。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述滾鋪機構(gòu)包括線性驅(qū)動件、導(dǎo)向框架以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件和鋪設(shè)滾筒，所述線性驅(qū)動件安裝于所述基礎(chǔ)施工架體的兩側(cè)，所述導(dǎo)向框架安裝于兩個所述線性驅(qū)動件的活動端之間，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件安裝于所述導(dǎo)向框架上，其活動端與所述鋪設(shè)滾筒連接，用于驅(qū)動所述鋪設(shè)滾筒沿隧道內(nèi)圓面滾鋪防水布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述懸掛機構(gòu)包括升降基座和懸掛架，所述鉤掛部轉(zhuǎn)動連接于所述懸掛架上，所述懸掛架可拆卸的安裝在所述升降基座上，且所述鉤掛部呈u形，并用于套設(shè)在鋼拱架的穹頂?shù)撞俊?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述澆筑襯砌模塊包括襯砌澆筑平臺，所述襯砌澆筑平臺兩側(cè)設(shè)有多層窗口，并從上至下對應(yīng)每層窗口設(shè)有澆筑管路，用于兩側(cè)同時澆筑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述仰拱棧橋模塊，包括沿隧道鉆探方向設(shè)置的仰拱澆筑平臺以及車輛掉頭平臺，所述仰拱澆筑平臺用于從中間向兩側(cè)逐步澆筑，所述車輛掉頭平臺與仰拱澆筑平臺頂部銜接，用于混凝土澆筑車行駛至仰拱澆筑平臺頂部，對雙通道澆筑機構(gòu)供給混凝土，且所述車輛掉頭平臺上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)臺，用于旋轉(zhuǎn)方向使混凝土澆筑車掉頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述養(yǎng)護模塊包括臺車車體、橫移機構(gòu)以及噴淋機構(gòu)，所述橫移機構(gòu)安裝于所述臺車車體頂部，所述橫移機構(gòu)的活動端與所述噴淋機構(gòu)連接，用于驅(qū)動所述噴淋機構(gòu)沿隧道軸向進行往復(fù)噴淋養(yǎng)護。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隧道施工流水線，其特征在于，所述溝槽模板模塊包括行走車體、舉升機構(gòu)和溝槽鋼模板，所述舉升機構(gòu)安裝于所述行走車體的兩側(cè)，所述溝槽鋼模板一一對應(yīng)的連接于所述舉升機構(gòu)的活動端，用于溝槽澆筑成型。

9.一種鋼拱架施工方法，其特征在于，用于權(quán)利要求1-8任意一項所述的隧道施工流水線，包括以下步驟：

10.一種防水布鋪掛方法，其特征在于，用于權(quán)利要求2-8任意一項所述的隧道施工流水線，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種隧道施工流水線、鋼拱架施工方法及防水布鋪掛方法，隧道施工流水線包括沿隧道鉆探方向分段設(shè)立的鋼拱架模塊、仰拱棧橋模塊、防水布鋪掛模塊、澆筑襯砌模塊、養(yǎng)護模塊以及溝槽模板模塊，分別用于鋼拱架的架設(shè)、仰拱棧橋施工、防水布鋪掛、澆筑襯砌、混凝土養(yǎng)護以及溝槽施工；所述鋼拱架模塊包括升降機構(gòu)、懸掛機構(gòu)和行走機構(gòu)，所述懸掛機構(gòu)上具有多個可轉(zhuǎn)動的鉤掛部，用于鉤掛鋼拱架，所述升降機構(gòu)的活動端與所述懸掛機構(gòu)活動連接。本發(fā)明在鋼拱架模塊中通過升降機構(gòu)、懸掛機構(gòu)和行走機構(gòu)配合，形成多個鋼拱架的同時舉升，并在舉升之后形成等距排列，并維持該等距排列的移動至固定位置，提升整體隧道施工推進速度。

技術(shù)研發(fā)人員：王劍林,黃雄新,程暢,官威名,熊欣,余進文,程才,趙飛,王英杰,王前陽,陳文峰,駱宏周,彭超超,黎少波
受保護的技術(shù)使用者：中鐵七局集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8