[发明专利]一种隧道仰拱施工装置及隧道仰拱施工方法

权利要求书

1.一种隧道仰拱施工装置，其特征在于，包括栈桥以及沿所述栈桥长度方向依次设置的防排水作业平台与混凝土布料机构；

所述栈桥沿隧道的长度方向延伸设置；

所述防排水作业平台至少设置有两个，所述栈桥的两侧均至少设置一个所述防排水作业平台，任意一所述防排水作业平台均沿所述栈桥的延伸方向与所述栈桥滑动连接，所述防排水作业平台均由所述栈桥的侧壁朝向隧道边墙延伸设置，用以进行防排水施工；

所述混凝土布料机构包括仰拱模板布料小车，所述仰拱模板与所述栈桥滑动连接，且能沿所述栈桥长度方向或垂直于所述栈桥长度方向往复运动，所述布料小车滑动设于栈桥两侧的仰拱模板上。

2.根据权利要求1所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述防排水作业平台包括行走小车以及施工平台，所述施工平台水平设置，所述施工平台经由所述行走小车与所述栈桥的主梁滑动连接。

3.根据权利要求2所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述施工平台包括位于行走平台、固定平台与活动平台，所述行走平台两端分别与所述固定平台以及所述行走小车固定连接，所述活动平台与所述固定平台铰接，所述活动平台具有展开状态与折叠状态，所述活动平台位于展开状态时，所述活动平台与所述固定平台位于同一平面上，所述活动平台位于折叠状态时，所述活动平台折叠放置于所述固定平台的上表面。

4.根据权利要求3所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述行走平台两侧以及所述固定平台靠近所述行走平台的一侧固定设置有护栏，所述行走平台与所述固定平台的连接处不设置护栏，用以留出行走的通道。

5.根据权利要求4所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述行走小车沿所述栈桥长度方向的两侧设置液压支腿，所述液压支腿可伸缩设置，用以在施工时提供支撑力。

6.根据权利要求5所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述行走平台与所述行走小车之间倾斜设置有支撑杆，支撑杆两端分别与行走平台以及行走小车固定连接，用以形成三角形固定结构。

7.根据权利要求1所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述布料小车包括小车骨架、上溜槽、串筒以及下溜槽，所述小车骨架下端设置有滚轮，所述仰拱模板沿隧道长度方向固定设置有行走轨道，所述布料小车经由所述滚轮与所述行走轨道滑动设置在所述仰拱模板上，所述上溜槽与所述下溜槽均固定于所述小车骨架上，所述串筒两端开口设置，所述串筒的一端与所述上溜槽连通设置，另一端悬于所述下溜槽上，所述上溜槽与所述下溜槽均倾斜设置，且分别朝向边墙以及仰拱底部延伸设置，用以进行分层布料。

8.根据权利要求7所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述布料小车还包括一进料溜槽，所述进料溜槽的一端与上溜槽固定连接，另一端与延伸至所述栈桥上方设置，所述进料溜槽倾斜于所述上溜槽设置，混凝土经由所述进料溜槽进入上溜槽内，所述上溜槽的底壁与所述进料溜槽之间留有间隙，所述上溜槽与所述串筒的连接处可启闭设置有一挡板，所述挡板用以封闭或打开串筒。

9.根据权利要求8所述的隧道仰拱施工装置，其特征在于，所述串筒包括刚性部与柔性部，所述刚性部与所述上溜槽固定设置，所述柔性部套设于所述刚性部下端，所述下溜槽经由螺栓可拆卸固定于所述小车骨架上。

10.一种隧道仰拱施工方法，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的隧道仰拱施工装置，还包括以下步骤：

S1：将栈桥划分为等长的防排水施工工段与混凝土浇筑工段，防排水作业平台滑动于防排水施工工段，仰拱模板可在防排水施工工段与混凝土浇筑工段上进行滑动，仰拱模板长度等于混凝土浇筑工段长度；

S2：仰拱分段开挖，挖掘长度等于防排水施工工段的长度；

S3：挖掘完成后，控制栈桥移动，使防排水施工工段运动至挖掘完成段，通过防排水作业平台进行防排水施工与钢筋捆扎施工，同时重复步骤S2；

S4：防排水施工与钢筋捆扎施工完成后，驱动栈桥向前移动一个工段，使仰拱模板运动至防排水施工与钢筋捆扎施工完成段，驱动仰拱模板下降，并通过布料小车进行仰拱浇筑施工，同时防排水作业平台对下一段挖掘完成段进行防排水施工与钢筋捆扎施工，并重复步骤S2；

S5：仰拱浇筑满足脱模条件后，驱动仰拱模板上升，进行脱模，并驱动仰拱模板朝向防排水施工工段移动，并等待仰拱混凝土达到填充施工条件，进行填充混凝土浇筑；

S6：待填充混凝土达到通车条件，重复步骤S2-S5，以完成对整个隧道的仰拱施工。