硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法。

背景技术

随着技术的不断发展和运营的需要，铁路、公路隧道趋势是越修越长、越修越宽，技术越来越难、越复杂。将加强型机械化与施工工艺科学的结合，是隧道工程发展的必然趋势。大跨度隧道钻爆法施工中主要由传统机械效率低等原因造成施工难度大、工期滞后严重、安全风险高等问题。给隧道建设者带来了严峻的考验，为了提高硬岩大断面隧道施工效率，完善机械化配套技术，综合技术条件和经济条件分析，为此中铁十局依托赣深铁路GSSG-10标羊台山隧道工程项目钻爆法施工设计和改进，在铁路地质复杂困难隧道工程建设中总结形成工法，提出了硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法。

发明内容

本发明的目的是提供硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

硬岩大跨度隧道大型机械化钻爆开挖快速施工方法，包括以下施工步骤：

步骤S1、施工准备：对待施工隧道的实时状况进行超前地质预报，并进行钻爆设计，测量放线；

步骤S2、开挖施工：采用全电脑三臂凿岩台车来进行台阶法隧道掘进施工，在掌子面上进行孔位定位、钻孔、洗孔和验孔后，再在孔内装药爆破，爆破后用挖掘机扒碴及找顶，装载机装碴，大吨位自卸车运碴清理；

步骤S3、支护施工：对爆破过的断面检查，采用湿喷机械手初步喷射混凝土，再进行测量；钢拱架安装机进行钢拱架安装，同时采用数字锚杆台车来进行锚杆安装，并对钢拱架和锚杆位置的检查；焊接纵向连接筋后，再采用湿喷机械手进行最终的喷射混凝土工作；

步骤S4、仰拱施工：采用自行式液压仰拱栈桥跨设在仰拱开挖面上；所述自行式液压仰拱栈桥上设有液压式弧形仰拱衬砌模板，来实现仰拱混凝土、填充混凝土的整体浇筑；

步骤S5、防排水施工：通过旋转伸缩臂式防水板铺设台车将防水卷材密贴隧道初支表面，从一侧自动铺设至另一侧，辅以人工将防水板焊接固定在隧道初支表面上；

步骤S6、二衬施工：自动浇筑无骨架衬砌台车上的模板为可调节式折叠支撑，门架为四支腿门框结构，并形成工程车辆的底部行驶空间；混凝土分层布料机通过混凝土输送管路分层布置，来实现混凝土分层逐窗浇筑智能化自动浇筑；还包括衬砌养护台架，在台架骨架位置布设高压水管管路，沿台架环向设置雾化喷嘴，使雾化水均匀喷洒在混凝土面上，养护台架沿隧道纵向移动来完成需养护段衬砌混凝土；

步骤S7、隧道附属施工：水沟电缆槽混凝土施工采用自行式液压水沟电缆槽台车，台车采用门架结构；台车通过液压电气系统控制整体成型模板的升降，来实现对附属施工的成型加工，并完成施工。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述全电脑三臂凿岩台包括凿岩机、推进机构、钎具、钻臂及托架、底盘和控制系统；所述全电脑三臂凿岩台车具采用全电脑液压自动控制；所述全电脑三臂凿岩台车自带动力行走，中间伸缩臂的工作平台来供装药使用。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述湿喷机械手包括在轮胎式汽车底盘上的湿喷机、蠕动计量泵和喷射机械臂；所述湿喷机械手通过操作遥控器来控制喷射头进行喷混凝土作业，喷射头上安装有摆动马达和回转马达，用于实现240°的摆动和360°回转；喷射臂的所有动作全部由液压驱动，喷嘴刷动马达用于实现8×360°无限连续刷动；还配备有液态添加剂计量输送装置，对混凝土和速凝剂流量采用同步程序控制。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述钢拱架安装机包括汽车底盘和机械臂，所述汽车底盘上安装2-4个机械臂，机械臂配有机械抓手和工作吊篮。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述数字锚杆台车包括底盘、钻臂、辅助臂、锚杆安装机构、驾驶室、液压系统、电气系统和注浆系统。

作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，所述自行式液压仰拱栈桥包括主体结构、行走系统、液压系统和电气系统；通过仰拱栈桥跨越仰拱作业区段，各种车辆设备和人员在栈桥上正常通行，栈桥下同时进行隧道仰拱钢筋绑扎、仰拱及填充浇筑混凝土作业；所述自行式液压仰拱栈桥自带液压式弧形仰拱衬砌模板。

作为本发明的进一步改进，所述自行式液压仰拱栈桥采用机电液一体化设计，所述自行式液压仰拱栈桥包括多功能自动走行装置、前支架、后横移机构和液压自平衡系统，用于实现桥体自动纵移、横移、起升降落。

作为本发明的进一步改进，在步骤S5中，所述旋转伸缩臂式防水板铺设台车采用伸缩臂式；旋转伸缩臂带动防水材料沿隧道轮廓面周向旋转，通过伸缩臂的伸缩适应不同的作业面。

作为本发明的进一步改进，在步骤S6中，所述自动浇筑无骨架衬砌台车包括模板总成；其中，模板为主要受力件，门架为4支腿门框结构，用于实现底部的工程车辆行驶；混凝土分层布料机通过混凝土输送管路分层布置来实现混凝土分层逐窗浇筑；所述自动浇筑无骨架衬砌台车配备该台车配套的设备有防顶裂装置、防脱空报警装置和拱顶同步注浆一体机。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本申请通过采用隧道钻爆法全工序加强型机械化配套硬岩大跨度施工工法可以加快施工速度，缩短工期；同时针对隧道硬岩施工，采用加强型机械化配套施工能减少掌子面作业人数，降低安全风险，能保证隧道施工安全，节约劳动力；提高隧道施工技术水平，降低隧道施工质量风险，增强质量标准，保证施工精度要求、规范要求和技术标准，具有很好的应用前景，值得广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为隧道机械化施工流程图；

图2为台阶法开挖施工工艺流程图；

图3为支护施工工艺流程图；

图4为仰拱挖作业施工工艺流程图；

图5为防水板铺挂作业流程图；

图6为二衬施工工艺流程；

图7为水沟电缆槽施工流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

结合附图1至图7，具体地，包括以下施工步骤：

步骤S1、施工准备：对待施工隧道的实时状况进行超前地质预报，并进行钻爆设计，测量放线；

步骤S2、开挖施工：采用全电脑三臂凿岩台车来进行台阶法隧道掘进施工，在掌子面上进行孔位定位、钻孔、洗孔和验孔后，再在孔内装药爆破，爆破后用挖掘机扒碴及找顶，装载机装碴，大吨位自卸车运碴清理；

步骤S3、支护施工：对爆破过的断面检查，采用湿喷机械手初步喷射混凝土，再进行测量；钢拱架安装机进行钢拱架安装，同时采用数字锚杆台车来进行锚杆安装，并对钢拱架和锚杆位置的检查；焊接纵向连接筋后，再采用湿喷机械手进行最终的喷射混凝土工作；

步骤S4、仰拱施工：采用自行式液压仰拱栈桥跨设在仰拱开挖面上；所述自行式液压仰拱栈桥上设有液压式弧形仰拱衬砌模板，来实现仰拱混凝土、填充混凝土的整体浇筑；

步骤S5、防排水施工：通过旋转伸缩臂式防水板铺设台车将防水卷材密贴隧道初支表面，从一侧自动铺设至另一侧，辅以人工将防水板焊接固定在隧道初支表面上；

步骤S6、二衬施工：自动浇筑无骨架衬砌台车上的模板为可调节式折叠支撑，门架为四支腿门框结构，并形成工程车辆的底部行驶空间；混凝土分层布料机通过混凝土输送管路分层布置，来实现混凝土分层逐窗浇筑智能化自动浇筑；还包括衬砌养护台架，台架由方管和角钢组焊而成，在台架骨架位置布设高压水管管路，沿台架环向设置雾化喷嘴，喷嘴纵向间距1.0m，距衬砌砼表面30～50cm，使雾化水均匀喷洒在混凝土面上，养护台架沿隧道纵向移动来完成需养护段衬砌混凝土；

步骤S7、隧道附属施工：水沟电缆槽混凝土施工采用自行式液压水沟电缆槽台车，台车采用门架结构；台车通过液压电气系统控制整体成型模板的升降，来实现对附属施工的成型加工，并完成施工。

本申请通过采用隧道钻爆法全工序加强型机械化配套硬岩大跨度施工工法可以加快施工速度，缩短工期；同时针对隧道硬岩施工，采用加强型机械化配套施工能减少掌子面作业人数，降低安全风险，能保证隧道施工安全，节约劳动力；提高隧道施工技术水平，降低隧道施工质量风险，增强质量标准，保证施工精度要求、规范要求和技术标准，具有很好的应用前景，值得广泛推广。

依托赣深铁路GSSG-10标羊台山隧道工程项目钻爆法施工为例：

在一实施例中，步骤S2中：

所述全电脑三臂凿岩台包括凿岩机、推进机构、钎具、钻臂及托架、底盘和控制系统。

其中，所述全电脑三臂凿岩台车具采用全电脑液压自动控制，径向误差小，钻孔精度高，有效控制光面爆破质量；所述全电脑三臂凿岩台车自带动力行走，进出掌子面快速便捷，中间伸缩臂的工作平台来供装药使用，特别适用于变截面隧道施工，与传统开挖钻爆相比替代开挖台架打钻、装药，避免开挖台架加工制作以及根据隧道断面变化进行的多次改装，特别降低成本，机动性更强；所述全电脑三臂凿岩台车钻孔速度快(单孔5米仅用时2-3分钟；250个爆破孔作业时间约2.5小时，较传统人工钻孔作业工效提高2-3倍)；所述全电脑三臂凿岩台车具备超前水平钻功能，可施做30m超前水平钻，无需单独配置地质钻机，30m深孔钻孔时间为90min左右，大大提高了施工效率。与传统的手动风钻钻孔施工相比，隧道大跨段采用三臂凿岩台车钻孔，彻底解决了炮眼间距不均匀，劳动人数多，安全风险大的隐患；从工艺上提高了施工效率，保证了工人的人身安全，确保隧道开挖及支护质量，解决了隧道超欠挖的问题。

1)炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm；周边眼眼口位置误差允许为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓15cm。

2)测量人员应严格按设计进行放线，周边轮廓线的放样误差应不大于±2cm，爆破人员应根据岩层的节理裂隙发育情况，及时调整爆破设计，调整装药量合理分配周边眼装药的集中度，增大炮眼痕迹保存率≥80％，实现减少超挖量。

3)三臂凿岩台车钻孔时，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的钻工钻孔，有专人指挥，以确保周边眼有准确的外插角(眼深3米时，外插角＜3°；眼深5米时，外插角＜2°)，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15㎝。同时，应根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上，具体标准见表7-1。

表7-1 钻爆施工控制标准表

4)隧道开挖严格控制超欠挖，石质坚硬岩石个别突出部分侵入衬砌(每1m

在一实施例中，在步骤S3中：

所述湿喷机械手包括在轮胎式汽车底盘上的湿喷机、蠕动计量泵和喷射机械臂。所述湿喷机械手通过操作遥控器来控制喷射头进行喷混凝土作业，喷射头上安装有摆动马达和回转马达，用于实现240°的摆动和360°回转；喷射臂的所有动作全部由液压驱动，喷嘴刷动马达用于实现8×360°无限连续刷动，喷射范围大，一般喷射高度-7m至16m，喷射宽度可达30m，前方喷射距离一般可达15m，喷射混凝土效率一般可达20～30m3/h，还配备有液态添加剂计量输送装置，对混凝土和速凝剂流量采用同步程序控制。

湿喷机械手施工机械化程度高，施工过程中只需要4入(1名操作手、1名放料工、1名杂工)，并且作业人员均位于已完成的初期支护格栅钢架的位置，可保持与掌子面10m以上作业距离，通过操作无线遥控器来控制喷射头进行喷混作业，保证了施工安全。工效是普通湿喷机的3倍以上，以IV级围岩复合式衬砌为例，每个循环2.4m，喷射混凝土量为16.3m3，喷混作业时间约为2h，比采用普通湿喷机作业时间缩短了约3h，不但工序衔接更为紧凑，同时大大降低了劳动强度，改善了作业施工环境。

进一步地，所述钢拱架安装机包括汽车底盘和机械臂，所述汽车底盘上安装2-4个机械臂，机械臂配有机械抓手和工作吊篮，可以自动抓取钢拱架，把钢拱架举升至安装位置，工人在工作吊篮内进行螺栓安装。

所述机械臂前端安装有拱架夹持机构和固定式工作平台。机械臂能够前后伸缩和上下左右摆动，最大举升高度12m，最大作业水平作业距离11m，最大作业水平宽度±9m。通过机械臂前端的拱架夹持机构抓取拱架，举升至安装位置，安装人员在工作平台内通过控制台调整拱架精确定位、安装固定钢拱架。设备操作仅需4人即可完成钢架安装与钢筋网铺设，节省人力投入4-5人；机械化施工提高工作效率，安装一榀拱架仅需40-50分钟，加快工序循环。

进一步地，所述数字锚杆台车包括底盘、钻臂、辅助臂、锚杆安装机构、驾驶室、液压系统、电气系统和注浆系统。所述数字锚杆台车可安装长度为1.5-3.5米锚杆(锚杆库可一次储存10根锚杆)，有效工作高度可达8.5米；液压控制系统可自动控制进行定位、钻进及锚杆作业，并具备防卡功能；适用各类锚杆，包括螺纹钢锚杆、胀缝式锚杆、机械式锚杆等。

进一步地，凝土由洞外混凝土搅拌站集中生产和供应。

1)钢拱架安装，钢架加工完成后进行试拼，检查其结构尺寸和施工误差。允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于+2cm。设计要求Ⅱ级围岩外放量为3-5cm，Ⅲ级围岩外放量为5-8cm，Ⅳ级围岩为8-10cm，Ⅴ级围岩为10-15cm，施工过程中需要严格按照外放标准执行，以防结构净空尺寸受限，造成二衬厚度不足。钢架安装完成后对钢架进行检查，钢架平面垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°。钢架横向和高程偏差不大于5cm。

2)锚杆施工，孔位偏差不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，钻头直径大于锚杆直径15mm，按设计要求标出锚杆位置，孔位允许偏差不大于±100mm，杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，杆体插入长度不得短于设计长度的95％。

3)喷射混凝土，分段分片自下而上顺序喷射，一次喷射厚度拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm，喷嘴与岩面保持垂直，距受喷面0.8～1.2m。喷射压力控制在0.15～0.2MPa，混凝土喷射终凝2h后，进行湿润养护，养护时间不得少于14d。喷射混凝土表面平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：按验收标准有关要求办理。

在一实施例中，在步骤S4中，所述自行式液压仰拱栈桥包括主体结构、行走系统、液压系统和电气系统；通过仰拱栈桥跨越仰拱作业区段，各种车辆设备和人员在栈桥上正常通行，栈桥下同时进行隧道仰拱钢筋绑扎、仰拱及填充浇筑混凝土等作业，可以减少掌子面开挖施工运输和仰拱施工之间的干扰，为仰拱施工提供了流水作业工作面，满足隧道仰拱混凝土整幅浇筑一次成型和快速施工的需求。所述自行式液压仰拱栈桥自带液压式弧形仰拱衬砌模板，有效解决了仰拱衬砌混凝土浇筑难的问题，提高了混凝土浇筑质量。

所述自行式液压仰拱栈桥采用机电液一体化设计，所述自行式液压仰拱栈桥包括多功能自动走行装置、前支架、后横移机构和液压自平衡系统，用于实现桥体自动纵移、横移、起升降落，栈桥前端多功能自动走行装置具有自平衡液压系统，可自动适应局部高差0.5米内凹凸不平仰拱开挖面，保证栈桥始终处于平衡状态。栈桥前引桥技术，可以满足台阶法和全断面施工工法。与整体式仰拱模板配套使用可实现24米仰拱混凝土、填充混凝土的整体浇筑。栈桥刚度大，可安全地通过重量不超过60吨的各类施工车辆；栈桥跨度大，满足一次性进行12米和24米两种工况抑拱混凝土连续浇筑，大大提高了仰拱施工的速度；每循环施工长度长，可大大提高施工工效，仰拱施工速度提高20％-25％，节省劳动力30％。栈桥操作方面，整个栈桥就位1人即可操作。

1)严格控制仰拱开挖质量，仰拱开挖前必须经过测量放线；安装仰拱端模前进行测量，如有欠挖及时处理，如有超挖及时补喷；仰拱端模采用拼装式钢端模，模板尺寸不可调，仰拱欠挖时模板难以安装，超挖时，模板高度不够。

2)重视仰拱全弧模板的定位，减小仰拱与二衬施工缝的错台。仰拱模板定位时放线质检员和技术员全程跟踪，进行过程控制。浇筑前进行复测，避免施工过程中模板移动造成错台过大。

3)仰拱在初期支护变形稳定前施工的，拆模时的混凝土强度应达到设计强度的100％；在初期支护变形稳定后施工的，拆模时的混凝土强度应达到8MPa，拆模后应及时保湿养护。

混凝土结构外形尺寸允许偏差和检验方法应符合表7-2的规定。

表7-2结构外形尺寸允许偏差(mm)和检验方法

在一实施例中，在步骤S5中，所述旋转伸缩臂式防水板铺设台车采用伸缩臂式，通过伸缩臂的长度调整来适应不同半径的隧道断面，断面调整适应性更为灵活；采用防水板铺设台车，能减轻作业人员劳动强度，减少作业人员投入，提高防水板铺设速度及铺设质量。

旋转伸缩臂式防水板铺设台车，旋转伸缩臂带动防水材料沿隧道轮廓面周向旋转，通过伸缩臂的伸缩适应不同的作业面，伸缩臂机电液一体化、作业灵活、操作简单，采用遥控器控制，仅需1人操作。台车具有纵向、横向移动及顶升功能，步履式行走；顶部及侧向设置可调式作业平台，确保施工人员与作业面的安全作业距离。该台车同时加装环向、纵向钢筋的吊装、翻转、纵向移动装置，实现钢筋的快速输送。可用于捆扎二衬钢筋、隧道内其他高空作业等平台。

需要注意的是，首先操作设备将钢筋库翻转及输送装置移动至设备端部，确保与防水板作业伸缩臂无干涉；作业人员将防水布卷穿于两伸缩臂间的连接杆上；操作设备使作业伸缩臂沿图示方向转动，同时进行防水板铺设作业；完成环向的铺设后，移动防水板或者操作设备的走行机构，进入下一铺设作业循环。

1)初支面处理，清除基面外露锚杆头、钢筋网头，用水泥砂浆抹平，初期支护表面平整度用1m直尺进行检查。控制在10cm以内，且地凹处失弦比不应大于1/10，无裂缝及掉渣现象，锚杆头及钢筋无外漏。对于初期支护喷混凝土层表面凹凸不平的部位须进行修凿和砂浆找平。

2)土工布纵向搭接长度不小于5cm。热塑性垫圈按照梅花形布置，拱顶热塑性垫圈间距为0.5～0.8m、边墙热塑性垫圈间距为0.8～1m、底部热塑性垫圈间距为1～1.5m，基面凹凸较大处应增设固定点。

3)防水板接缝采用自动爬行式热合机热熔焊接成双焊缝，焊接前将接缝处擦洗干净，搭接宽度15cm，避免漏焊、假焊、烤焦、焊穿现象，防水板的搭接缝焊接质量检查按充气法检查，用5号注射针头与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持压力10min，压力下降在10％以内，说明焊缝合格。

在一实施例中，在步骤S6中，所述自动浇筑无骨架衬砌台车包括模板总成；其中，模板为主要受力件，门架为4支腿门框结构，用于实现底部的工程车辆行驶；模板设置可调节式折叠支撑，便于立模和脱模。混凝土分层布料机通过混凝土输送管路分层布置来实现混凝土分层逐窗浇筑，不需要人工拆管、换管和清洗，仅需两名操作人员操作即可实现“分层逐窗浇筑”；提高了二衬混凝土浇筑的实体质量和外观质量，彻底克服了“一孔灌到底”浇筑导致的混凝土离析、产生“人”字坡冷缝的弊端；减少了作业人员，降低了劳动强度，节约了浇筑时间，较普通的二衬台车减少了约2-3小时，提高了效率。

隧道变截面加宽段施工时，所述自动浇筑无骨架衬砌台车需要根据变化断面多次改装方能满足技术要求，由于无骨架衬砌模板台车结构非常简洁，整体性较强，能够缩减台车洞内改装时间，减少人工改装成本，提高施工进度。

所述自动浇筑无骨架衬砌台车配备该台车配套的设备有防顶裂装置、防脱空报警装置和拱顶同步注浆一体机，以满足铁总提出的推广带模注浆工艺要求。

所述自行式全自动养生台车的台架行走装置采用电机驱走轮式装置；可按照现场环境条件，确定洒水喷雾间隔时间，确保衬砌砼养护效果。

1)隧道二次衬砌施作应在围岩和初期支护变形基本稳定后进行，变形基本稳定应符合：隧道周边变形速率明显下降并趋于缓和；或水平收敛(拱脚附近7d平均值)小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d；或施作二次衬砌前的累积位移值，已达到极限相对位移值的80％以上；或初期支护表面裂隙(观察)不再继续发展。

2)控制好衬砌台车端头与端头钢模板的设计，确保端头钢模板在施工中方便应用，端头为圆弧段，在设计加工钢端模考虑好活动端模板的开合，方便中埋式止水带的安装。

3)端模拆除后，采用U型筋固定止水带，避免下一循环二衬混凝土浇筑冲击力引起止水带的变形。

模板的安装允许偏差和检验方法见表7-3的规定：

在一实施例中，在步骤S7中，所述水沟电缆槽台车采用门架结构，使用整体钢模设计，通过液压电气系统控制模板的升降，实现侧模的安装定位及拆除。自行式液压水沟电缆槽台车具有施工方便快捷，尺寸标准，外观质量美观等优点，对于提高施工的机械化程度、标准化施工水平，降低劳动力投入(一般只需4名工人)、降低施工成本有明显的作用。

需要说明的是，所述水沟电缆槽台车为整体钢模设计，模板强度大、稳定性良好；自动化程度高，四个作业人员即可完成操作；采用门架结构，单次浇筑12米，既实现两侧同步施工，又保证隧道正常通行；成型模刚性强度高，振捣密实；整套成型模固定不使用螺栓及钉子，采用自动锁紧。

1)水沟电缆槽门架台移动之前，要派专人对综合接地钢筋的焊接和引出情况、接地端子预埋数量、位置、接地电阻进行检查，全部合格后方允许水沟电缆槽门架台移动和后续作业。

2)电缆槽、排水沟混凝土施工时注意预埋泄水管的安装和疏通，防止混凝土堵塞管孔。混凝土接茬部位要认真处理，避免出现渗漏和烂根情况。

需要说明的是，赣深铁路的羊台山隧道的施工工期紧，隧道内2处燕尾式出岔大跨度是该隧道的施工重难点，月进尺由传统工法150m/月提高到210m/月，通过对开挖、支护、仰拱、防排水、二衬、隧道附属六条作业线进行了机械化施工改造与创新，投入的设备和工装包括：三臂凿岩台车、拱架安装机、湿喷机械手、自行式液压仰拱栈桥、仰拱弧形模板及填充模板、仰拱钢端模、智能化自动浇筑无骨架衬砌模板台车及二衬钢端模、旋转伸缩臂式防水板铺设台车、全自动混凝土养护台架、水沟电缆槽门架台车，取得了良好的效果。

开挖采用液压三臂凿岩台车施工，通过机械的精准定位以及孔序的优化设计，减少了超欠挖量，加快了开挖速度，彻底解决了炮眼间距不均匀，劳动人数多，安全风险大的隐患；从工艺上提高了施工效率，保证了工人的人身安全，确保隧道开挖及支护质量，从工艺上解决了隧道超欠挖的问题；

支护喷射混凝土采用回弹量少的湿喷机械手施工，喷射混凝土的喷射距离、角度、喷射顺序、喷头移动等对初支质量、回弹有很大影响，湿喷机械手混凝土作业经过反复试验，确定相应参数可以严格控制喷射质量及回弹量，保证了喷射混凝土的施工质量，大幅度提升工效，证了初期支护的质量；

支护钢拱架采用拱架安装机安装，拱架定位更准确，安装更便捷省时省力，原拱架安装需要2～3小时，采用拱架安装车后仅需要1.5～2小时，采用拱架安装车后掌子面支护施工作业人员数量由原先的10个人，减少到4人，大大提高安全系数；操作人员不用再需要靠“肩扛”安装拱架降低了劳动强度，减少了人员伤害风险。

支护锚杆采用锚杆采用数字锚杆台车，钻孔定位更准确，具有凿岩硬度高，钻孔速度快，稳定可靠的特点，锚杆安装更便捷省时省力，节省时间，施工作业人员数量减少，大大提高安全系数，降低了劳动强度，减少了人员伤害风险。

仰拱施工采用自行式仰拱栈桥配合仰拱弧形模板及填充模板和钢端模施工，减少了掌子面开挖施工运输和仰拱施工之间的干扰，为仰拱施工提供了流水作业工作面，满足隧道仰拱混凝土整幅浇筑一次成型和快速施工的需求。所述自行式液压仰拱栈桥自带液压式弧形仰拱衬砌模板，有效解决了仰拱衬砌混凝土浇筑难的问题，提高了混凝土浇筑质量；

防水层采用旋转伸缩臂式防水板铺设台车，提高防水板铺设质量，节约人力、时间，提高工效，通过遥控操作，实现防水板自动提升铺展、钢筋精准定位，施工更加方便快捷；

二衬采用智能化自动浇筑无骨架衬砌模板台车，一键操作，全智能布料，实现二衬混凝土的逐窗分层浇筑。与该台车配套的设备有防顶裂装置、防脱空报警装置和拱顶同步注浆一体机。台车就位顶紧过程通过防顶裂预警装置提醒模板与既有衬砌接茬处的实时压力，防止衬砌端头被顶裂、破损；混凝土浇筑过程中通过防脱空报警装置检查拱顶混凝土是否已经完全填充密实；通过拱顶同步注浆一体机于二衬背后进行带模注浆，进一步提高混凝土密实度。台车端头使用中埋式止水带钢端模，来实现更好的防水效果。

羊台山隧道燕尾式大跨度变截面变化次数频繁，变化种类繁多，台车需要根据变化断面多次改装方能满足技术要求，由于无骨架衬砌模板台车结构非常简洁，整体性较强，能够缩减台车洞内改装时间，减少人工改装成本，提高施工进度。

养护采用全自动混凝土养护台架，养护台架沿隧道纵向移动来完成需养护段衬砌混凝土。可按照现场环境条件，确定洒水喷雾间隔。

整体式水沟电缆槽保证了水沟电缆槽的线型控制及外观质量，避免了水沟电缆槽板缝之间的错台。

通过以上六条机械化配套作业线达到快速施工、作业人员减少、能耗降低、安全质量可靠的目的。解决了超大断面隧道硬岩开挖难题，通过技术创新，为隧道施工方法和工艺上积累了施工经验及技术；特别是隧道硬岩大断面施工采用加强型机械化配套，不仅保证施工人员安全和加快施工进度及降低成本，为我国后期川藏铁路隧道工程建设提供了宝贵借鉴依据，也为我国后期硬岩大跨度隧道工程建设提供了宝贵借鉴依据。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。