技术摘要：
本发明涉及隧道二衬施工技术领域，具体涉及一种隧道二衬全断面一体式施工台车以及利用该施工台车进行二次衬砌的方法，针梁栈桥活动支撑设置在隧道内并可沿隧道移动调节，二衬台车、防水板钢筋安装台车和仰拱填充模板均安装在针梁栈桥上并可独立支撑在地面，三者均可沿  全部
背景技术：
目前公路、铁路隧道衬砌过程包括下部的仰拱衬砌和上部的边墙、拱顶衬砌，分成 两步的施工方式增加了施工工序，而且两次施工的中间位置存在纵向施工缝，存在一定的 漏水隐患，两次施工的方法未能在隧道内壁一次衬砌成环，存在隧道内围岩变形坍塌的风 险；上述的施工方式需要仰拱栈桥、仰拱填充模板、防水板钢筋安装台车和二衬台车等多台 设备，设备多导致施工成本高，设备布置占线长，从而使得掌子面与二衬间的距离较大，而 且多台设备较为集中，易发生多工序之间的衔接问题从而导致工程质量问题，安全管理难 度大，工程进度不可控。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种一体式施工台车以及利用该台车进行隧道二 衬施工的方法，包括针梁栈桥、二衬台车、防水板钢筋安装台车和仰拱填充模板，针梁栈桥 活动支撑设置在隧道内并可沿隧道移动调节，二衬台车、防水板钢筋安装台车和仰拱填充 模板均安装在针梁栈桥上并可独立支撑在地面，二衬台车、防水板钢筋安装台车和仰拱填 充模板均可沿针梁栈桥移动以实现施工的稳定进行，防水板钢筋安装台车靠近针梁栈桥的 前端处用以进行防水板和绑扎钢筋的安装，二衬台车靠近针梁栈桥的中段处且其外部设置 上有二衬模板，通过二衬模板可实现隧道内壁的二衬面完整施工，仰拱填充模板设置在靠 近针梁栈桥的后端的梁底处并由牵引马达牵引调节以进行仰拱的填充，本方案的台车可进 行各个流程的独立施工，保证工程质量的同时实现工期可控。 本发明为解决上述问题提供的是一种隧道二衬全断面一体式施工台车，包括针梁 栈桥、二衬台车、防水板钢筋安装台车和仰拱填充模板，所述针梁栈桥通过前支撑机构和后 支撑机构可移动地支撑设置在隧道内，前支撑机构和后支撑机构分别安装在针梁栈桥底面 的两端，用于二衬施工的二衬台车和用于安装防水板和绑扎钢筋的防水板钢筋安装台车均 活动套设在针梁栈桥上，二衬台车和防水板钢筋安装台车上均安装有用于分别驱动二者沿 针梁栈桥移动调节的行走轮机构，所述二衬台车和防水板钢筋安装台车的端面均安装有多 个液压支腿，用于仰拱填充施工的仰拱填充模板安装在针梁栈桥的下方。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述针梁栈桥为 立方体形中空架体，针梁栈桥内铺设有用于车辆行驶的路面板，针梁栈桥的两端分别铰接 有前引桥和后引桥并且前引桥和后引桥分别与针梁栈桥的两端面通过液压调节杆连接，针 梁栈桥的顶部设置有用于支撑行走轮的移动轨道。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述前支撑机构 5 CN 111594221 A 说　明　书 2/8 页 包括前支腿和履带驱动轮，多个前支腿垂直安装于针梁栈桥底面以支撑针梁栈桥的前端， 履带驱动轮通过前液压撑杆安装在针梁栈桥的底端；所述后支撑机构包括后支腿和后轮， 多个后支腿安装于针梁栈桥的底面以支撑针梁栈桥的后端，后轮通过后液压撑杆安装在针 梁栈桥的底端，后轮由马达驱动旋转以带动针梁栈桥行进。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述二衬台车包 括二衬车架和二衬模板，二衬车架为活动套设在针梁栈桥外部的立方体形中空框架，二衬 车架的内部顶壁安装有行走轮机构以使二衬台车可在针梁栈桥的顶部移动，所述二衬模板 包括顶模、侧模、角模和仰拱模板，顶模通过支杆固定支撑在二衬车架的上方，两个侧模铰 接于顶模的两端，侧模与二衬车架的侧面通过侧模油缸连接，两个角模分别铰接于侧模的 两端，角模与侧模之间通过角模油缸连接，仰拱模板通过下油缸安装在二衬车架的底面，顶 模、两个侧模、两个角模以及仰拱模板组合成闭合断面以实现隧道二衬的全断面衬砌，所述 二衬台车的侧面还连接有多个用于加固二衬模板的支撑丝杆。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述二衬台车的 液压支腿为四个并且底端均固设有扣合件，位于二衬台车前端的两个液压支腿通过扣合件 与前支架活动连接并与设置在前支架上的两个前平移油缸的末端连接，位于二衬台车后端 的两个液压支腿通过底端的扣合件与后支架活动连接并与设置在后支架上的两个后平移 油缸的末端连接。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述前支架和后 支架均为工字形轨道板，前支架和后支架均与二衬台车的长度方向垂直，扣合件为底面开 设有卡槽的立方体形块，扣合件通过卡槽与前支架或后支架活动连接，所述前支架的底面 固设有支脚，后支架的底面固设有弧形支板并且弧形支板的底面弧度与仰拱的内壁对应。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述防水板钢筋 安装台车为活动套设在针梁栈桥的外部的立方体形中空框架，防水板钢筋安装台车的内部 顶壁安装有行走轮机构以使防水板钢筋安装台车可在针梁栈桥的顶部移动，所述防水板钢 筋安装台车的两侧均安装有多个用于上人的操作平台，操作平台的底面与防水板钢筋安装 台车侧壁通过斜杆加固。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述仰拱填充模 板包括侧面模板和端头模板，侧面模板为两个且分别固接在端头模板的两端，侧面模板的 端部纵向安装有支撑油缸，所述支撑油缸的底端安装有后拖轮，所述端头模板通过倒链与 牵引马达连接并由牵引马达驱动沿针梁栈桥移动。 作为本发明一种隧道二衬全断面一体式施工台车的进一步方案，所述针梁栈桥的 两侧均开设有牵引槽，两个牵引马达分别设置在针梁栈桥的两侧且动力轴分别与两个牵引 槽传动连接，两个牵引马达之间通过位于针梁栈桥底部的连杆连接，所述倒链安装在连杆 上。 利用上述隧道二衬全断面一体式施工台车进行隧道二次衬砌施工的方法，包括以 下步骤： 步骤一：仰拱开挖及仰拱初期支护完毕，针梁栈桥开始前移，针梁栈桥的前引桥和后引 桥收起，前液压撑杆和后液压撑杆伸长使履带驱动轮和后轮着地，马达驱动针梁栈桥向前 移动一个单位长度； 6 CN 111594221 A 说　明　书 3/8 页 步骤二：前液压支撑杆和后液压支撑杆收缩使履带驱动轮和后轮收起，前支腿和后支 腿着地以支撑针梁栈桥，防水板钢筋安装台车底部的多个液压支腿收缩使防水板钢筋安装 台车通过行走轮机构支撑在针梁栈桥上，行走轮机构带动防水板钢筋安装台车向施工方向 行进一个单位长度； 步骤三：防水板钢筋安装台车底部的多个液压支腿伸长使防水板钢筋安装台车升起， 防水板钢筋安装台车上的行走轮机构脱离针梁栈桥使防水板钢筋安装台车由其底部的多 个液压支腿支撑，工人在操作平台上安装防水板和绑扎钢筋； 步骤四：拆除支撑丝杆，收缩角模油缸收起角模，收缩侧模油缸使侧模从二衬面内壁脱 离，收缩下油缸使仰拱模板从仰拱内壁脱离，二衬台车底部的液压支腿收起使二衬台车通 过行走轮机构支撑在针梁栈桥上，同时带动顶模从二衬面顶壁脱离，实现二衬台车的脱模， 行走轮机构带动二衬台车向施工方向行进一个单位长度； 步骤五：二衬台车前端的两个液压支腿伸长使前支架通过其底面的支脚着地，二衬台 车后端的两个液压支腿伸长使后支架底面的弧形支板支撑于已施工好的仰拱内壁上，二衬 台车上的行走轮机构与针梁栈桥脱离使二衬台车由其底部的多个液压支腿支撑，通过前支 架和后支架上的多个平移油缸调节二衬台车的位置，使顶模准确就位，侧模油缸、角模油缸 以及下油缸伸长分别使侧模、角模以及仰拱模板就位，安装多个支撑丝杆对侧模和角模进 行加固从加固整个二衬模板，然后进行二衬面施工； 步骤六：倒链和支撑油缸工作分别带动仰拱填充模板的前后端抬升，牵引马达工作带 动仰拱填充模板向施工方向行进一个单位长度，倒链下放和支撑油缸收缩使仰拱填充模板 就位，然后进行仰拱填充施工； 步骤七：重复上述步骤以完成隧道整体的二次衬砌施工。 有益效果 1.针梁栈桥通过前支撑机构和后支撑机构支撑安装在隧道内，前支撑机构包括前支腿 和履带驱动机构，后支撑机构包括后支腿和后轮，履带驱动机构和后轮分别通过前液压撑 杆和后液压撑杆安装在针梁栈桥底端，针梁栈桥移动时前液压撑杆和后液压撑杆伸长使履 带驱动机构和后轮支撑于地面而前支腿和后支腿腾空，履带驱动机构和后轮转动带动针梁 栈桥移动，位置固定时前液压撑杆和后液压撑杆收缩使前支腿和后支腿支地而履带驱动机 构和后轮腾空，保证位置的稳定。 2.二衬台车和防水板钢筋安装台车均活动套设在针梁栈桥上且二衬台车安装在 防水板钢筋安装台车的后方，二衬台车和防水板钢筋安装台车的底部均设置有多个液压支 腿，其内部顶壁上均安装有行走轮机构，当需要固定施工时液压支腿着地伸长将台车抬起， 其行走轮机构不与针梁栈桥接触，当需要移动调节位置时，液压支腿收缩使台车通过其内 部的行走轮机构搭在针梁栈桥上，通过行走轮机构驱动其移动调节，针梁栈桥、二衬台车以 及防水板钢筋安装台车之间均可独立运动，仰拱开挖、针梁栈桥移动、防水板安装和钢筋绑 扎、二衬模具就位以及浇注之间分别可独立进行，实现流水施工，做到安全、质量、工期的可 控。 3.二衬台车的顶部通过支杆安装有顶模，二衬台车两侧面设置有侧模并且侧模与 顶模两端铰接，二衬台车侧面底角处设置有角模并且角模与侧模铰接，二衬台车的底面通 过下油缸安装有仰拱模板，顶模、侧模、角模以及仰拱模板可对接形成适应隧道内壁端面的 7 CN 111594221 A 说　明　书 4/8 页 拱洞形闭合断面，通过二衬模板可实现隧道内壁一次成环，避免围岩坍塌，同时避免产生纵 向施工缝从而避免的内部漏水，二衬台车的底部两端分别设置有前支架和后支架，前支架 上安装有两个前平移油缸，后支架上安装有两个后平移油缸，通过前平移油缸、后平移油缸 与二衬台车底部液压支腿的综合调节，可实现二衬台车的偏角和高度调节，从而调节二衬 模板的位置，保证二衬施工的质量；仰拱填充模板安装在针梁栈桥下方并可由牵引马达牵 引进行位置调节，通过仰拱填充模板可大大方便对已施工好的二衬面进行仰拱填充的工 作。 附图说明 图1是本发明施工台车的整体结构侧视示意图； 图2是本发明施工台车的针梁栈桥的侧面结构示意图； 图3是本发明施工台车的图2中A处的放大图； 图4是本发明施工台车的图2中B处的放大图； 图5是本发明施工台车的针梁栈桥的断面示意图； 图6是本发明施工台车的二衬台车的使用状态侧面示意图； 图7是本发明施工台车的二衬台车的使用状态断面示意图； 图8是本发明施工台车的二衬台车的脱模状态断面示意图； 图9是本发明施工台车的二衬台车的前支架的安装结构正面示意图； 图10是本发明施工台车的二衬台车的前支架的侧面示意图； 图11是本发明施工台车的二衬台车的后支架的安装结构示意图； 图12是本发明施工台车的二衬台车的后支架的安装结构侧面示意图； 图13是本发明施工台车的防水板钢筋安装台车的使用状态侧面示意图； 图14是本发明施工台车的防水板钢筋安装台车的使用状态断面示意图； 图15是本发明施工台车的仰拱填充模板的使用状态断面示意图； 图16是本发明施工台车的仰拱填充模板的俯视示意图； 图17是本发明施工台车的仰拱填充模板的侧面结构示意图； 图18是本发明施工方法的施工状态示意图； 图19是本发明施工方法的仰拱开挖状态示意图； 图20是本发明施工方法的针梁栈桥移动示意图； 图21是本发明施工方法的防水板钢筋安装台车的移动示意图； 图22是本发明施工方法的二衬台车的移动示意图； 图23是本发明施工方法的仰拱填充模板的移动示意图； 图中标记：1、针梁栈桥，2、二衬台车，3、防水板钢筋安装台车，4、行走轮机构，5、液压支 腿，6、仰拱填充模板，101、前支撑机构，102、后支撑机构，103、前引桥，104、后引桥，105、液 压调节杆，106、履带驱动轮，107、后轮，201、二衬车架，202、顶模，203、侧模，204、角模，205、 支撑丝杆，206、支杆，207、扣合件，208、前支架，209、前平移油缸，210、后支架，211、后平移 油缸，212、支脚，213、弧形支架,214、侧模油缸，215、角模油缸，216、仰拱模板，217、下油缸， 301、操作平台，601、侧面模板，602、端头模板，603、支撑油缸，604、倒链，605、牵引马达， 606、连杆。 8 CN 111594221 A 说　明　书 5/8 页