一種隧道施工襯砌量確定裝置及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑工程技術領域，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】
[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結構。襯砌技術通常是應用于隧道工程、水利渠道中。襯砌簡單說來就是內襯，常見的就是用砌塊襯砌，可以是預應力高壓灌漿素混凝土襯砌。
[0003]二次襯砌和初期支護相對而言，指在隧道已經進行初期支護的條件下，用混凝土等材料修建的內層襯砲，以達到加固支護、優化路線防排水系統、美化外觀、方便設置通訊、照明、監測等設施的作用，以適應現代化高速道路隧道建設的要求。
[0004]塑料防水板防水層的防水板鋪設應超前混凝土施工，超前距離宜為5至20m，并應設臨時擋板防止機械損傷和電火花灼傷防水板。二次襯砌混凝土施工時應符合下列規定:綁扎、焊接鋼筋時應釆取防刺穿、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CN104502137A的——種隧道襯砌結構均布加載試驗系統及其密閉方法，包括加壓系統、模型箱及設置在模型箱內的隧道襯砌，所述加壓系統為一榀鋼框架加壓系統，主要由邊梁、頂部橫梁及油缸組成，所述模型箱包括六塊面板及傳力板，底部設有滑輪；隧道襯砌設置在模型箱內；所述模型箱與隧道襯砌之間的填充料為水、油或潤滑脂，所述模型箱為經過密閉處理的密封模型箱；通過改變傳力介質并提升模型箱的密閉性，可實現襯砌背后近似均布加壓、襯砌背后加載壓力直接控制和大比例尺相似模型試驗，可用于研宄隧道襯砌承載性能與結構設計、運營中的病害隧道襯砌結構承載性能、襯砌裂縫擴展試驗和大比例尺柔性加固(碳纖維、鋼帶)試驗。
[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第一螺母進行固定，所述短軸的前端貫穿所述第二套筒并經第二螺母進行固定；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驗估算，這樣會在施工中造成大量的浪費，增加施工成本。
【發明內容】
[0007]本發明針對現有技術的缺點，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算，有效避免了施工中的浪費，做到科學合理施工。
[0008]為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是:
一種隧道施工襯砌量確定裝置，其特征在于:包括模板，所述模板上設有注漿出口和注漿入口，所述注漿出口布設在模板外側，注漿入口布設在模板內側；所述模板內側頂部安裝有加強筋，所述加強筋下方安裝有交叉布設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構為千斤頂或液壓缸；模板內反光靶和模板外反光靶分別均布安裝在所述模板的內壁面和外壁面，所述模板內反光革El和模板外反光革El數量相同，且通過模板的軸線對應布設；三維掃描儀布設在模板外側且其位置正對模板豎向中心線；
所述模板內側兩端設有支撐平臺，所述模板兩端邊緣通過螺栓旋入模板內活動安裝有擋板，所述擋板上均布布設有直角支撐架，支架連接在直角支撐架與支撐平臺之間，所述模板內壁面安裝有輸電線路組，所述輸電線路組上均布連接有太陽燈。
[0009]優先地，所述注漿出口和注漿入口的數量均為2個，注漿出口和注漿入口分別布設在模板的兩端。
[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)利用混凝土噴射機對山體開挖結構進行初襯形成初襯結構，并在初襯結構內均布布設加強筋；
(2)在初襯結構壁面布設防水層，并沿隧道前進方向在防水層上安裝反光靶一，反光靶一數量與模板外反光靶數量相同；
(3)利用三維掃描儀開始對反光靶一進行掃描，將數據輸入計算機計算測得防水層以下區域的圓拱體積；
(4)利用行走裝置將模板送入初襯結構內，并調整三維掃描儀高度對模板外反光靶和模板內反光靶進行掃描，將數據輸入計算機計算分別測得模板的外壁面以下區域的圓拱體積和內壁面以下區域的圓拱體積；
(5)利用計算機開始計算，通過將測得防水層以下區域的圓拱體積減去模板的外壁面以下區域的圓拱體積得出空差區域數值，確定二次襯砌量；
(6)將擋板通過螺栓旋入模板內將模板的外壁面兩端與初襯結構之間空差出來的間隙擋住，太陽燈照亮模板內部，開始對注漿入口注射混凝土，注射量為步驟(5)計算出的二次襯砌量；
(7)注漿完成之后，按設計時間進行養護之后，再次使用三維掃描儀掃描模板內反光靶，將數據輸入計算機計算測得模板內壁面以下區域的圓拱體積二次數據，通過與步驟(4)的模板內壁面以下區域的圓拱體積數據對比，確定隧道二次襯砌變形量；
(8)拆卸擋板，繼續利用行走裝置帶動模板前進；
(9)重復步驟1-8，直到整體二次襯砌段完成為止。
[0011]優先地，所述加強筋為工字鋼或者圓鋼。
[0012]優先地，所述混凝土噴射機為干濕兩用混凝土噴射機。
[0013]與現有的技術相比，本發明的優點是:利用三維激光掃描技術對隧道布設的反光靶進行掃描確定隧道的體積，通過測定不同位置的布點，利用計算機相減確定襯砌體積，計算混凝土注射量，整個過程計算機計算確定，數據精確，速度快，可避免施工中的浪費，同時節省工期。
【附圖說明】
[0014]現在接下來借助于實施例的附圖來對本發明進行簡短的描述。附圖中:
圖1示出了本發明模板的側視圖；
圖2示出了本發明隧道施工襯砌量確定裝置的側視圖；
圖3示出了本發明模板的結構布置圖；
圖4示出了本發明三維掃描儀與模板布設的結構布置圖；
圖5示出了本發明模板主視圖；
圖6示出了本發明模板內部結構布置圖；
圖7示出了本發明二次襯砌變形結構布置圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0016]實施例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上設有注漿出口 15和注漿入口 19，所述注漿出口 15布設在模板9外側，注漿入口 19布設在模板9內側；所述模板9內側頂部安裝有加強筋22，所述加強筋22下方安裝有交叉布設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構為千斤頂或液壓缸。
[0018]模板內反光革巴7和模板外反光革巴11分別均布安裝在所述模板9的內壁面和外