CN105507927B - 气囊内模移动模架及隧道初期支护喷射混凝土施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气囊内模移动模架及隧道初期支护喷射混凝土施工方法，该移动模架包括移动式支撑排架、位于移动式支撑排架外侧的充气模板和对充气模板进行支撑的伸缩式支撑装置，伸缩式支撑装置安装在移动式支撑排架上且其位于充气模板内侧；该施工方法包括步骤：一、气囊内模移动模架前移到位；二、隧道初期支护喷射混凝土施工；三、下一隧道节段隧道初期支护喷射混凝土施工；四、多次重复步骤三，直至完成所有隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程。本发明设计合理、施工简便且使用效果好，通过气囊内模对隧道初期支护喷射混凝土的回弹率进行有效控制，施工效率高，施工工期短且施工质量高，能实现隧道初期支护喷射混凝土的零回弹率。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种气囊内模移动模架及隧道初期支护喷射混凝土施工方法。
背景技术
喷射混凝土施工工艺，在隧道施工初期支护中已广泛使用，是新奥法施工锚喷支护的重要组成部分。从工艺上来说，喷射混凝土分为干喷、潮喷、湿喷及混合喷四种，由于干喷的强度普遍仅能达到15MPa左右，且施工现场作业环境差，劳动强度大，材料浪费大，生产效率低，已无法适应目前的生产技术要求，从而干喷工艺现已淡出施工现场。采用湿喷工艺通过集中拌合站、自动计量、机械运输及上料等大大提高了喷射混凝土的施工质量，3天强度能达到40MPa，就相当于在第一时间内在掌子面施作了二衬，因此湿喷工艺已成为目前喷射混凝土施工的主流施工工艺。经过近年来的施工技术改进与提高，湿喷技术工艺已相当成熟，在目前隧道施工中得到广泛应用。
但在隧道初期支护喷射混凝土施工过程中，不论潮喷还是湿喷都存在回弹率较大的现象，普遍回弹率平均在30％以上，原材料浪费较大，过大的回弹率使施工现场空气中的粉尘含量过高，严重威胁到施工人员的身体健康安全，如何通过技术改进和加强管理来降低喷射混凝土的回弹率是施工企业必须面对的研究课题，为减低回弹率、提高经济效益并保障职工健康，各施工单位都投入了大量的人力、物力，从技术改进和加强管理方面来降低回弹率，但目前普遍只能将回弹率控制在15％～20％，无法根除回弹率造成的成本浪费及施工环境污染。
平原地区山岭隧道、海底隧道、河底隧道、城市地铁等施工过程中，通过建国以来铁路公路隧道施工的迅速发展，喷射混凝土施工技术及施工成功经验丰富，但是均不必过多考虑低气压及低温造成的影响。
但在高海拔、高寒地区修建铁路及公路隧道时，低气温及低气压造成的施工影响大，尤为严重的是隧道喷射混凝土施工，在极寒气温及低气压情况下，喷射混凝土施工受低气压影响回弹率加大，普遍在40％～60％之间，平原地区3小时可完成的喷砼工程量要6～8小时才可完成，混凝土早期强度成长慢，需要投入大量的人力物力保温维护，造成施工进度循环缓慢；高海拔地区同等耗能完成的混凝土喷射工程量不足平原地区的一半，如何克服高海拔高寒地区低气压及低温对隧道喷射混凝土施工造成的影响，确保隧道内施工正常化，稳定提高低气温及低气压环境下施工进度，是重点要解决的问题。
目前国内外隧道施工过程中，在施工初期支护喷射混凝土施工时，传统的施工方式是：先向混凝土喷浆机(以下简称喷浆机)内注入喷浆料，通过喷浆管及高压风，喷浆工掌握管口，将喷浆料喷射到围岩表面，喷射时需要分层喷射，单层厚度3cm～5cm，如初期支护厚度为20cm时，需要循环喷射施工5～6次。上述传统施工方式主要存在以下几方面缺陷：第一、浪费大：施工时由于喷浆料在围岩及支护钢架钢筋上碰撞，产生大量的回弹料，依据规范回弹料是不得重新使用的，普遍回弹料达到10％～20％，对于天气寒冷地区，甚至达到30％以上；以雀儿山隧道为例，每立方喷浆料成本加工费单价1135.62元，全隧道喷浆料浪费高达580万元；因此，减少隧道初期支护喷射混凝土回弹率，是隧道施工中的重要成本控制点，但目前控制最好的回弹率也在10％～15％，回弹量较大；第二、污染大：喷射混凝土作业是隧道施工中污染最大的工序，施工时喷浆料在围岩及支护钢架钢筋上碰撞，产生大量的粉尘颗粒，即便施工人员佩戴防护装备，依然对施工人员的身体健康产生巨大的影响；第三、工时长：隧道施工时，普遍一个循环喷射混凝土施工需要4小时左右，长时间在该污染严重环境下施工，对施工人员身体健康严重损伤，在整个隧道循环施工中占有时间长，成本投入大；第四、质量低：喷射混凝土施工对操作工人技术要求较高，一般工人操作极难达到质量要求，普遍存在不密实、不平整、厚度不够的情况发生。
由上述内容可知，由于回弹量造成极大的材料浪费，施工单位进行隧道施工时，均以喷射混凝土回弹率控制降低为成本控制重点。以往施工单位往往把重点放在原材料、施工工艺、配合比和环境温度的控制上，如采取加强现场管理、优化材料及配合比、确保施工环境温度等措施。但是经过多种方式的改良提高，即便各项影响回弹率过大的因素均达到最佳控制参数，平原地区隧道施工普遍只能将喷射混凝土回弹率控制为：拱顶喷射混凝土回弹率为20％左右且边墙喷射混凝土回弹率为15％左右；高海拔地区由于受到低气压及低温的影响，喷射混凝土回弹率只能控制为：拱顶喷射混凝土回弹率为30％左右，边墙喷射混凝土回弹率为25％左右，无法根除回弹率造成的成本浪费及施工环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种气囊内模移动模架，其结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，通过气囊内模对隧道初期支护喷射混凝土的回弹率进行有效控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种气囊内模移动模架，其特征在于：包括能在所施工隧道的隧道洞内进行前后移动的移动式支撑排架、位于移动式支撑排架外侧的充气模板和对所述充气模板进行支撑的伸缩式支撑装置，所述伸缩式支撑装置安装在移动式支撑排架上且其位于充气模板内侧；
所述充气模板位于所述隧道洞的拱墙内侧且其形状与所述拱墙的横断面形状相同；所述充气模板包括气囊内模和支撑于所述气囊内模内侧的模板支架，所述气囊内模为拱形模板，所述模板支架为拱形内支架；所述气囊内模包括位于所述隧道洞拱部正下方的顶模板和左右两个对称布设的侧模板，所述顶模板与两个所述侧模板均布设在同一竖直面上且三者连接为一体，两个所述侧模板分别位于所述顶模板的左右两侧下方且二者分别位于所述隧道洞的左右两侧边墙内侧；所述模板支架包括对所述顶模板进行支撑的顶部支架和两个分别对两个所述侧模板进行支撑的侧部支架，所述顶部支架支撑于所述顶模板底部，两个所述侧部支架分别支撑于两个所述侧模板内侧；所述顶模板和两个所述侧模板均为组合式模板，所述顶模板包括拱顶中部气囊和左右两个对称布设的第二气囊，两个所述第二气囊分别布设在所述拱顶中部气囊的左右两侧下方，且所述拱顶中部气囊连接于两个所述第二气囊之间；每个所述侧模板均由四个从上至下布设的气囊连接而成，所述拱顶中部气囊、第二气囊和所述侧模板中的四个所述气囊均沿移动式支撑排架的长度方向进行布设；所述侧模板中的四个所述气囊由上至下分别为第三气囊、第四气囊、第五气囊和第六气囊，所述第三气囊连接于第二气囊与第四气囊之间；
所述伸缩式支撑装置包括一个带动顶部支架进行上下移动的拱顶伸缩机构和两个对称布设且分别带动两个所述侧部支架进行内外移动的侧部伸缩机构，所述拱顶伸缩机构安装于移动式支撑排架上且其支撑于顶部支架的正下方，两个所述侧部伸缩结构分别安装在移动式支撑排架的左右两侧且二者分别支撑于两个所述侧部支架的内侧。
上述气囊内模移动模架，其特征是：所述气囊内模充气后的厚度为0.3m～0.5m；所述顶模板的形状与所述隧道洞的拱部形状相同，两个所述侧模板的形状分别与所述隧道洞的左右两侧边墙形状相同；
所述移动式支撑排架的顶部设置有顶部施工平台且其左右两侧均设置有一个中部施工平台和一个位于中部施工平台下方的下部施工平台，所述顶部施工平台位于所述拱顶中部气囊下方，两个所述中部施工平台分别位于两个所述第三气囊内侧，两个所述下部施工平台分别位于两个所述第五气囊内侧；
所述移动式支撑排架的前后两侧均设置有安全防护网。
上述气囊内模移动模架，其特征是：所述移动式支撑排架包括多个由前至后布设的支撑门架和对多个所述支撑门架进行连接的纵向连接架，多个所述支撑门架的结构和尺寸均相同，所述纵向连接架位于多个所述支撑门架的正上方且其分别与多个所述支撑门架紧固连接。
上述气囊内模移动模架，其特征是：所述移动式支撑排架和充气模板均呈水平布设；多个所述支撑门架均呈竖直向布设；所述支撑门架和纵向连接架均为型钢架体；
每个所述支撑门架均包括上横梁和两个分别支撑于上横梁左右两侧下方的支撑立柱，两个所述支撑立柱呈对称布设且二者分别为支撑于上横梁左右两侧下方的左侧立柱和右侧立柱；多个所述支撑门架的左侧立柱底部之间均通过一道左侧连接梁进行连接，且多个所述支撑门架的右侧立柱底部之间均通过一道右侧连接梁进行连接。
上述气囊内模移动模架，其特征是：所述拱顶伸缩机构包括左右两个对称布设的拱顶液压伸缩机构，两个所述拱顶液压伸缩机构的结构相同且二者分别安装在移动式支撑排架的上部左右两侧；两个所述拱顶液压伸缩机构均呈竖直向布设；
每个所述侧部伸缩机构均包括多个由上至下布设的侧部液压伸缩机构，多个所述侧部液压伸缩机构的结构均相同。
上述气囊内模移动模架，其特征是：每个所述拱顶液压伸缩机构均包括一个呈竖直向布设的第一剪叉式伸缩机构和一个带动第一剪叉式伸缩机构进行伸缩的第一伸缩液压缸，所述第一伸缩液压缸呈竖直向布设；所述第一剪叉式伸缩机构底部固定安装在第一纵向连接杆上，所述第一纵向连接杆沿移动式支撑排架的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架上部，第一伸缩液压缸的缸体底部固定在第一纵向连接杆上且其活塞杆顶端与第一剪叉式伸缩机构顶部连接；
所述侧部液压伸缩机构呈水平布设或由外至内逐渐向下倾斜；
每个所述侧部液压伸缩机构均包括一个第二剪叉式伸缩机构和带动第二剪叉式伸缩机构进行伸缩的第二伸缩液压缸，所述第二伸缩液压缸与第二剪叉式伸缩机构呈平行布设；所述第二剪叉式伸缩机构底部固定安装在第二纵向连接杆上，所述第二纵向连接杆沿移动式支撑排架的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架侧部，第二伸缩液压缸的缸体底部固定在第二纵向连接杆上且其活塞杆顶端与第二伸缩液压缸顶部连接。
上述气囊内模移动模架，其特征是：所述拱顶液压伸缩机构和侧部液压伸缩机构均为能沿移动式支撑排架的长度方向进行前后移动的液压伸缩机构；所述移动式支撑排架的上部左右两侧分别设置有一个供拱顶液压伸缩机构进行前后移动的第一纵向滑道，所述拱顶液压伸缩机构安装在第一纵向滑道上；所述移动式支撑排架的左侧和右侧均由上至下设置有多个分别供多个所述侧部液压伸缩机构前后移动的第二纵向滑道，所述侧部液压伸缩机构安装在第二纵向滑道上；所述第一纵向滑道和第二纵向滑道均沿移动式支撑排架的长度方向进行布设。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、实现方便且施工效率高、施工工期短、施工质量高的隧道初期支护喷射混凝土施工方法，其特征在于：沿所施工隧道的纵向延伸方向，由后向前分多个隧道节段对开挖形成的隧道洞进行隧道初期支护喷射混凝土施工，多个所述隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工方法均相同；对任一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工时，包括以下步骤：
步骤一、气囊内模移动模架前移到位：沿所施工隧道的纵向延伸方向将所述气囊内模移动模架向前移动，直至将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧；
此时，所述气囊内模中的所有气囊均处于未充气状态；
步骤二、隧道初期支护喷射混凝土施工，过程如下：
步骤201、模板支架打开及气囊内模充气并预留喷射混凝土施工窗口：采用所述伸缩式支撑装置中的所述拱顶伸缩机构带动顶部支架向上移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架分别向外移动；待顶部支架向上移动到位且两个所述侧部支架均向外移动到位后，采用充气装置对所述气囊内模中的两个所述第二气囊、两个所述第四气囊和两个所述第六气囊分别进行充气；
所述拱顶中部气囊所处的区域为拱顶喷射混凝土施工窗口，两个所述第三气囊所处的区域均为中部喷射混凝土施工窗口，两个所述第五气囊所处的区域均为下部喷射混凝土施工窗口；
步骤202、边墙下部喷射混凝土施工：采用混凝土喷浆装置且通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙下部进行喷射混凝土施工；
步骤203、下部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第五气囊分别进行充气，并将两个所述下部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤204、边墙上部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙上部进行喷射混凝土施工；
步骤205、中部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第三气囊分别进行充气，并将两个所述中部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤206、拱部左右两侧喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的拱部左右两侧分别进行喷射混凝土施工；
步骤207、拱顶喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的所述拱顶中部气囊进行充气，并将所述拱顶喷射混凝土施工窗口封闭；
步骤208、拱顶中部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，对当前所施工隧道节段的拱顶中部进行喷射混凝土施工；
步骤208中拱顶中部喷射混凝土施工完成后，完成所述气囊内模外侧的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；
步骤209、气囊内模放气及模板支架收回：对所述气囊内模中的所有气囊进行放气；再采用所述拱顶伸缩机构带动顶部支架向下移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架分别向内移动，直至顶部支架向下移动到位且两个所述侧部支架均向内移动到位；
步骤三、下一隧道节段隧道初期支护喷射混凝土施工：按照步骤一至步骤二中所述的方法，对下一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工；
步骤四、多次重复步骤三，直至完成所施工隧道中所有隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程。
上述方法，其特征是：步骤202中所述混凝土喷浆装置包括混凝土喷浆机和与所述混凝土喷浆机连接的喷浆管；
步骤202中进行边墙下部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第六气囊外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述下部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤204中进行边墙上部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第四气囊外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述中部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤206中进行拱部左右两侧喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第二气囊外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至所述拱顶喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤208中进行拱顶中部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，插入至所述拱顶中部气囊外侧，再通过所述混凝土喷浆机由后向前和/或由前向后进行喷射混凝土施工，直至完成所述拱顶中部气囊外侧的喷射混凝土施工过程。
上述方法，其特征是：所述拱顶伸缩机构包括左右两个对称布设的拱顶液压伸缩机构，两个所述拱顶液压伸缩机构的结构相同且二者分别安装在移动式支撑排架的上部左右两侧；两个所述拱顶液压伸缩机构均呈竖直向布设；
每个所述侧部伸缩机构均包括多个由上至下布设的侧部液压伸缩机构，多个所述侧部液压伸缩机构的结构均相同；
所述拱顶液压伸缩机构和侧部液压伸缩机构均为能沿移动式支撑排架的长度方向进行前后移动的液压伸缩机构；所述移动式支撑排架的上部左右两侧分别设置有一个供拱顶液压伸缩机构进行前后移动的第一纵向滑道，所述拱顶液压伸缩机构安装在第一纵向滑道上；所述移动式支撑排架的左侧和右侧均由上至下设置有多个分别供多个所述侧部液压伸缩机构前后移动的第二纵向滑道，所述侧部液压伸缩机构安装在第二纵向滑道上；所述第一纵向滑道和第二纵向滑道均沿移动式支撑排架的长度方向进行布设；
所述移动式支撑排架的纵向长度为L，且NL0＜L＜(N+1)L0；其中，L0为所述气囊内模的纵向长度，N＝2或3；
当N＝2时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段包括前后两个施工节段，两个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于后侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；然后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于前侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三；
当N＝3时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段由后向前分为三个施工节段，三个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同且三者由后向前分别为后侧施工节段、中部施工节段和前侧施工节段；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述后侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架中部，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；随后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述中部施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；然后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；最后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述前侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的气囊内模移动模架结构简单且加工制作简便，投入成本较低。
2、所采用的气囊内模移动模架结构设计合理，主要由移动式支撑排架、位于移动式支撑排架外侧的充气模板和对充气模板进行支撑的伸缩式支撑装置三部分组成，使用操作简便，控制简易。
3、所采用的移动式支撑排架结构简单、设计合理且加工制作简便且移动方便，能为气囊内模移动模架提供刚性支撑，结构稳固。同时，设置有拱顶、中部和下部三层施工平台，并对应设置有安全防护网，施工简便，施工过程安全、可靠。
实际施工过程中，当气囊内模移动至移动式支撑排架后侧时，该移动式支撑排架前部能顶近掌子面，此时移动式支撑排架前部作为开挖排架使用(开挖人员在移动式支撑排架前部进行测量、放样、钻孔及装药作业)，移动式支撑排架后移后掌子面爆破出碴，之后移动式支撑排架前移至掌子面(支护人员进行支立钢拱架、打锚杆、安装钢筋网等隧道初期支护作业)，与此同时通过气囊内模进行初期初期支护喷射混凝土作业，使用方式灵活，且使用效果好。
4、所采用的伸缩式支撑装置为液压驱动，结构简单、设计合理且操作简便，能简便、快速带动充气模板进行伸缩移动，并使气囊内模移动模架具有运输状态和工作状态两种作业状态，使用操作简便且便于前后平移。
5、所采用的充气模板结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，其气囊内模由多个气囊拼接而成，并且设置有拱顶、中部和下部三种喷射混凝土施工窗口，能大幅简化隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并能对喷射混凝土回弹率进行有效控制，达到零回弹率。
6、所采用的施工方法步骤简单、设计合理且实现方便，施工效率高，施工工期短且施工质量高，本发明依据隧道喷射混凝土施工原理，分析施工过程中造成回弹率高的主要原因，主要源于喷射混凝土与围岩及钢拱架等介质之间的冲击回弹，为保证喷射混凝土与介质的结合，喷射压力又不能减低，因此不可避免产品15％～30％的回弹率；本发明针对此原因，采用移动式支撑排架进行隧道初期支护喷射混凝土施工，达到喷射混凝土零回弹，具有节约材料、降低施工成本、提高施工进度、改善施工人员作业环境等优势，尤其适用于高海拔高寒地区的低温施工环境。
实际施工时，本发明使气囊内模与围岩间形成喷射混凝土施工空间，插入喷浆管喷射混凝土，能一次性喷射达到厚度要求，具有以下优点：第一、无浪费：施工过程中，喷浆管口始终位于气囊与围岩之间的空间，喷浆料与围岩及钢架等碰撞后在空间内弹射，始终被后喷入的喷浆料在瞬间兼并，杜绝了喷浆料的浪费产生，大大节约了施工成本投入，杜绝了传统工艺模式造成的回弹料浪费；喷射混凝土回弹率能降低到零，从根本上解决了喷射混凝土的回弹率问题；
第二、污染小：施工中气囊内模阻挡了喷浆料回弹，也阻挡了粉尘的弥漫，施工区域污染大大降低，改善了喷浆作业人员的作业环境，保证了作业人员的身体健康；
第三、工时短：由于气囊内模在内侧形成了模板，喷射混凝土施工由下至上一次喷射施工完毕，不必如传统工艺的分层喷射，也没有喷浆料损失，施工时间被缩短，仅为传统工艺施工等工作量用时的60％～75％，大大提高了喷射混凝土施工功效，加快了施工工序循环，降低了施工人员劳动强度；并且，因大大缩短了隧道初期支护喷射混凝土施工用时，整个隧道施工循环用时中降低了比重，综合提高了施工进度，尽早封闭围岩，提高了施工安全保证；
第四、质量高：由于气囊内模移动模架，为喷射混凝土提供了内侧模板，气囊内模表面光滑，拆模后喷射混凝土表面光滑平整，喷射混凝土厚度可控，整体线性美观。
7、施工质量高且施工过程易于控制，采用气囊内模在喷射混凝土内侧形成模板，将原有喷射混凝土开放空间施工改为局限空间施工，从而做到杜绝回弹料的产生、减少成本浪费、减低施工环境污染、提高喷射混凝土施工保温能力、提高喷射混凝土与围岩及钢拱架等介质的结合力，提高喷射混凝土外观密实度及平整度的目的。面对我国目前铁路及公路建设逐步扩大，改善隧道内施工人员工作环境、减低施工成本是施工技术发展的重要方向，是未来隧道施工需要解决的重要问题，因而本发明的经济效益及社会效益显著。
8、适用面广，适用于高原、高海拔、高寒地区及平原地区铁路、公路、水利隧道初期支护喷射混凝土施工，能有效解决因低气压及低温造成的施工困难，克服高海拔低气压、高寒低温对施工的影响(包括施工功效低下、材料浪费严重、施工环境污染等)，从根本上颠覆原有喷射混凝土施工工艺，将原有30％以上喷射混凝土回弹率降低到零回弹，使施工现场空气中粉尘含量大大降低，根本上确保施工人员的身体健康安全，在降低施工成本、提高施工进度、改善施工环境、确保工程质量安全、快速整体推进等方面均有积极的意义，并且对以后高海拔高寒地区以及平原地区，同类隧道喷射混凝土施工将起到重要借鉴及指导作用。
随着我国目前铁路及公路等基础建设，逐步向边远地区，特别是向高原高寒地区迈进，未来高寒地区建设中低温环境下，降低隧道内喷射混凝土回弹率是施工技术发展的重要难题。本发明具有隧道喷射混凝土施工节约材料、减低施工成本投入、施工人员作业环境污染小、喷射混凝土密实度及平整度效果好等你特点，技术先进、经济实用且可操作性强，在保证隧道施工质量的同时，大大降低了施工投入成本，具有工艺合理、操作简便、投入人员少、设备简单、使用效果好、能有效提高隧道喷射混凝土施工质量等优点，在隧道施工中的广泛实施，将取得较大的工程效益。
综上所述，本发明设计合理、施工简便且使用效果好，通过气囊内模对隧道初期支护喷射混凝土的回弹率进行有效控制，施工效率高，施工工期短且施工质量高，能实现隧道初期支护喷射混凝土的零回弹率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明气囊内模移动模架的结构示意图。
图2为本发明移动式支撑排架的结构示意图。
图3为本发明安全防护网、第一纵向滑道和第二纵向滑道的布设位置示意图。
图4为本发明顶部施工平台、中部施工平台和下部施工平台的布设位置示意图。
图5为本发明移动式支撑排架、模板支架和伸缩式支撑装置的结构示意图。
图6为采用本发明充气模板移至移动式支撑排架前侧的结构示意图。
图7为采用本发明进行隧道初期支护喷射混凝土施工时的方法流程框图。
图8为采用本发明对当前所施工隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工时的方法流程框图。
附图标记说明:
1—移动式支撑排架；1-1—支撑门架；1-11—上横梁；
1-12—支撑立柱；1-13—斜撑；1-2—纵向连接架；
1-3—左侧连接梁；1-4—右侧连接梁；
2-1—拱顶液压伸缩机构；2-11—第一剪叉式伸缩机构；
2-12—第一伸缩液压缸；2-13—第一纵向连接杆；
2-2—侧部液压伸缩机构；2-21—第二剪叉式伸缩机构；
2-22—第二伸缩液压缸；2-23—第二纵向连接杆；
2-3—第一纵向滑道；2-4—第二纵向滑道；3-1—第一气囊；
3-2—第二气囊；3-3—第三气囊；3-4—第四气囊；
3-5—第五气囊；3-6—第六气囊；4-1—顶部支架；
4-2—侧部支架；5-1—顶部施工平台；
5-11—第一平台支撑架；5-2—中部施工平台；
5-21—第二平台支撑架；5-3—下部施工平台；6—安全防护网；
7—外侧钢筋网。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的气囊内模移动模架，包括能在所施工隧道的隧道洞内进行前后移动的移动式支撑排架1、位于移动式支撑排架1外侧的充气模板和对所述充气模板进行支撑的伸缩式支撑装置，所述伸缩式支撑装置安装在移动式支撑排架1上且其位于充气模板内侧。
所述充气模板位于所述隧道洞的拱墙内侧且其形状与所述拱墙的横断面形状相同。所述充气模板包括气囊内模和支撑于所述气囊内模内侧的模板支架，所述气囊内模为拱形模板，所述模板支架为拱形内支架。所述气囊内模包括位于所述隧道洞拱部正下方的顶模板和左右两个对称布设的侧模板，所述顶模板与两个所述侧模板均布设在同一竖直面上且三者连接为一体，两个所述侧模板分别位于所述顶模板的左右两侧下方且二者分别位于所述隧道洞的左右两侧边墙内侧。如图5所示，所述模板支架包括对所述顶模板进行支撑的顶部支架4-1和两个分别对两个所述侧模板进行支撑的侧部支架4-2，所述顶部支架4-1支撑于所述顶模板底部，两个所述侧部支架4-2分别支撑于两个所述侧模板内侧。所述顶模板和两个所述侧模板均为组合式模板，所述顶模板包括拱顶中部气囊和左右两个对称布设的第二气囊3-2，两个所述第二气囊3-2分别布设在所述拱顶中部气囊的左右两侧下方，且所述拱顶中部气囊连接于两个所述第二气囊3-2之间；每个所述侧模板均由四个从上至下布设的气囊连接而成，所述拱顶中部气囊、第二气囊3-2和所述侧模板中的四个所述气囊均沿移动式支撑排架1的长度方向进行布设。所述侧模板中的四个所述气囊由上至下分别为第三气囊3-3、第四气囊3-4、第五气囊3-5和第六气囊3-6，所述第三气囊3-3连接于第二气囊3-2与第四气囊3-4之间。
所述伸缩式支撑装置包括一个带动顶部支架4-1进行上下移动的拱顶伸缩机构和两个对称布设且分别带动两个所述侧部支架4-2进行内外移动的侧部伸缩机构，所述拱顶伸缩机构安装于移动式支撑排架1上且其支撑于顶部支架4-1的正下方，两个所述侧部伸缩结构分别安装在移动式支撑排架1的左右两侧且二者分别支撑于两个所述侧部支架4-2的内侧。
本实施例中，所述气囊内模充气后的厚度为0.3m～0.5m。
实际加工时，根据所施工隧道的隧道洞的横断面结构和尺寸，并结合所施工隧道初期支护结构中喷射混凝土的层厚，对所述充气模板(主要是所述气囊内模)的结构和尺寸进行设计。
本实施例中，所述顶模板的形状与所述隧道洞的拱部形状相同，两个所述侧模板的形状分别与所述隧道洞的左右两侧边墙形状相同。
待所述气囊内模中所有气囊均充气完成后，所述气囊内模的外侧壁形状与所述隧道洞的拱墙横断面形状相同，所述气囊内模中所有气囊的外侧壁与所述隧道洞的内壁之间的间距均相同且其间距与所施工隧道初期支护结构中喷射混凝土的层厚相同。
本实施例中，所述移动式支撑排架1和充气模板3均呈水平布设。
如图4所示，本实施例中，所述移动式支撑排架1的顶部设置有顶部施工平台5-1且其左右两侧均设置有一个中部施工平台5-2和一个位于中部施工平台5-2下方的下部施工平台5-3，所述顶部施工平台5-1位于所述拱顶中部气囊下方，两个所述中部施工平台5-2分别位于两个所述第三气囊3-3内侧，两个所述下部施工平台5-3分别位于两个所述第五气囊3-5内侧。
本实施例中，所述顶部施工平台5-1、中部施工平台5-2和下部施工平台5-3均呈水平布设。
并且，两个所述中部施工平台5-2呈左右对称布设，两个所述下部施工平台5-3呈左右对称布设。
如图3、图4及图5所示，本实施例中，所述移动式支撑排架1的前后两侧均设置有安全防护网6。
并且，所述移动式支撑排架1前后两侧设置的安全防护网6的数量均为5个，5个所述安全防护网6分别与顶部施工平台5-1、两个所述中部施工平台5-2和两个所述下部施工平台5-3的布设位置对应。
实际使用时，所述安全防护网6为钢筋网且其呈竖直向布设。
如图2所示，本实施例中，所述移动式支撑排架1包括多个由前至后布设的支撑门架1-1和对多个所述支撑门架1-1进行连接的纵向连接架1-2，多个所述支撑门架1-1的结构和尺寸均相同，所述纵向连接架1-2位于多个所述支撑门架1-1的正上方且其分别与多个所述支撑门架1-1紧固连接。
为施工方便，对移动式支撑排架1的尺寸进行设计时，需考虑移动式支撑排架1内侧的现场施工机械通行能力，确保移动式支撑排架1具备现场出渣车、挖掘机、装载机、混凝土运输车等大型机械设备通行的净空。因而，所述移动式支撑排架1内留有供上述大型机械设备通行的车洞。本实施例中，所述移动式支撑排架1内的车洞净高＞4.0m且其净宽＞3.4m。
实际使用时，本发明所述气囊内模移动模架有两种作业状态，具体是运输状态和工作状态。其中，当所述伸缩式支撑装置处于收缩状态时，所述模板支架处于收回状态，且所述气囊内模移动模架处于运输状态，此时顶部支架4-1向下移动至最低位置且两个所述侧部支架4-2均向内移动至最内侧位置；当所述伸缩式支撑装置处于张开状态时，所述模板支架处于打开状态，且所述气囊内模移动模架处于工作状态，此时顶部支架4-1向上移动至最高位置且两个所述侧部支架4-2均向外移动至最外侧位置。
因而，对移动式支撑排架1的结构和尺寸进行设计时，还需考虑本发明所述气囊内模移动模架的外形限界，由于隧道空间限制，为保证本发明所述气囊内模移动模架在所述隧道洞内运输便利，设计时要考虑移动式支撑排架1的外形限界。当所述气囊内模移动模架处于运输状态时，所述模板支架与所述隧道洞的内壁之间的间距D1为1m以上，并且所述模板支架与与所述隧道洞内二次衬砌的之间的间距D2为0.5m以上，确保所述气囊内模移动模架在隧道内无障碍通行。
实际加工时，所述移动式支撑排架1的纵向长度为L，且NL0＜L＜(N+1)L0；其中，L0为所述气囊内模的纵向长度，N＝2或3。并且，所述气囊内模的纵向长度L0与所施工隧道的隧道初期支护结构中前后相邻两个所述钢拱架之间的间距相同。
本实施例中，N＝2。实际使用时，可根据具体需要，对N的取值大小进行相应调整。
并且，对移动式支撑排架1的纵向长度进行确定时，根据所施工隧道的隧道初期支护结构中前后相邻两个所述钢拱架之间的间距进行确定；其中，当前后相邻两个所述钢拱架之间的间距为1m时，移动式支撑排架1的纵向长度为2.6m；当前后相邻两个所述钢拱架之间的间距为1.2m时，移动式支撑排架1的纵向长度为3.0m；当前后相邻两个所述钢拱架之间的间距为1.5m时，移动式支撑排架1的纵向长度为3.6m。
本实施例中，多个所述支撑门架1-1均呈竖直向布设；所述支撑门架1-1和纵向连接架1-2均为型钢架体。
并且，多个所述支撑门架1-1呈均匀布设。
本实施例中，所述支撑门架1-1的数量为四个。实际加工时，可根据具体需要，对支撑门架1-1的数量和各支撑门架1-1的布设位置进行相应调整。
每个所述支撑门架1-1均包括上横梁1-11和两个分别支撑于上横梁1-11左右两侧下方的支撑立柱1-12，两个所述支撑立柱1-12呈对称布设且二者分别为支撑于上横梁1-11左右两侧下方的左侧立柱和右侧立柱；多个所述支撑门架1-1的左侧立柱底部之间均通过一道左侧连接梁1-3进行连接，且多个所述支撑门架1-1的右侧立柱底部之间均通过一道右侧连接梁1-4进行连接。
本实施例中，每个所述支撑门架1-1还包括左右两道对称布设的斜撑1-13，两道所述斜撑1-13分别支撑于上横梁1-11的左右两侧与两个所述支撑立柱1-12上部之间。
实际加工时，所述支撑门架1-1由工字钢焊接而成。
本实施例中，所述纵向连接架1-2包括多道呈平行布设的纵向连接梁和多个分别布设在多个所述支撑门架1-1上的门字形上支撑架；多道所述纵向连接梁由左至右进行布设且其均布设在同一水平面上，多道所述纵向连接梁均布设于四个所述支撑门架1-1上，且四个所述支撑门架1-1的上横梁1-11通过多道所述纵向连接梁紧固连接为一体，并形成整体式框架，增强支撑门架1-1的整体刚性，以抵御长期装载机端运造成的变形，为本发明所述的气囊内模移动模架提供稳定坚固的受力框架；多个所述门字形上支撑架的结构和尺寸均相同且其分别布设在多个所述支撑门架1-1的正上方。
本实施例中，所述纵向连接梁的数量为两个且二者呈对称布设，所述为槽钢且其与每个所述支撑门架1-1的上横梁1-11均焊接固定为一体。
本实施例中，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4均呈水平布设且二者对称布设在同一水平面上。
实际加工时，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4均由两道工字钢对扣焊接。本实施例中，所施工隧道采用无轨运输方式，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4的底部均未设置行走机构，通过左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4对本发明所述的气囊内模移动模架进行支撑并在所述隧道洞内前后平移。实际使用时，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4的底部也可以设置行走机构，并且该行走机构为轮式行走机构，如橡胶轮。
本实施例中，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4的前后两端均向上翘起。
实际使用时，当所施工隧道采用有轨运输方式时，所述左侧连接梁1-3和右侧连接梁1-4的底部均安装有行走机构。并且，该行走机构为能在轨道上前后移动的钢轮。
本实施例中，所述顶部施工平台5-1包括第一平台支撑架5-11和平铺在所述第一平台支撑架5-11上的第一平台面板，所述第一平台支撑架5-11固定在移动式支撑排架1的顶部，所述第一平台面板为3mm后的防滑钢板。
所述中部施工平台5-2和下部施工平台5-3的结构相同且二者均包括第二平台支撑架5-21和平铺在所述第二平台支撑架上的第二平台面板，所述第二平台面板为3mm后的防滑钢板。
实际加工时，所述第一平台支撑架5-11为焊接固定在所述纵向连接架1-2上的型钢支架，所述第一平台面板焊接固定在第一平台支撑架5-11上。本实施例中，所述第二平台支撑架5-21由四个分别焊接固定在的四个所述支撑门架1-1外侧的水平支撑横梁组成，所述水平钢筋网焊接固定在四个所述水平支撑横梁上。
实际施工过程中，所述顶部施工平台5-1、中部施工平台5-2和下部施工平台5-3均需稳定牢固，确保施工人员施工安全。
本实施例中，所述拱顶伸缩机构包括左右两个对称布设的拱顶液压伸缩机构2-1，两个所述拱顶液压伸缩机构2-1的结构相同且二者分别安装在移动式支撑排架1的上部左右两侧。两个所述拱顶液压伸缩机构2-1均呈竖直向布设。
每个所述侧部伸缩机构均包括多个由上至下布设的侧部液压伸缩机构2-2，多个所述侧部液压伸缩机构2-2的结构均相同。
本实施例中，每个所述侧部伸缩机构均包括两个所述侧部液压伸缩机构2-2，两个所述侧部液压伸缩机构2-2分别为上部液压伸缩机构和位于所述上部液压伸缩机构下方的下部液压伸缩机构。
实际使用时，可根据具体需要，对每个所述侧部伸缩机构中所包括侧部液压伸缩机构2-2的数量以及各侧部液压伸缩机构2-2的布设位置进行相应调整。
如图5所示，本实施例中，每个所述拱顶液压伸缩机构2-1均包括一个呈竖直向布设的第一剪叉式伸缩机构2-11和一个带动第一剪叉式伸缩机构2-11进行伸缩的第一伸缩液压缸2-12，所述第一伸缩液压缸2-12呈竖直向布设；所述第一剪叉式伸缩机构2-11底部固定安装在第一纵向连接杆2-13上，所述第一纵向连接杆2-13沿移动式支撑排架1的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架1上部，第一伸缩液压缸2-12的缸体底部固定在第一纵向连接杆2-13上且其活塞杆顶端与第一剪叉式伸缩机构2-11顶部连接。
所述侧部液压伸缩机构2-2呈水平布设或由外至内逐渐向下倾斜。
每个所述侧部液压伸缩机构2-2均包括一个第二剪叉式伸缩机构2-21和带动第二剪叉式伸缩机构2-21进行伸缩的第二伸缩液压缸2-22，所述第二伸缩液压缸2-22与第二剪叉式伸缩机构2-21呈平行布设。所述第二剪叉式伸缩机构2-21底部固定安装在第二纵向连接杆2-23上，所述第二纵向连接杆2-23沿移动式支撑排架1的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架1侧部，第二伸缩液压缸2-22的缸体底部固定在第二纵向连接杆2-23上且其活塞杆顶端与第二伸缩液压缸2-22顶部连接。
本实施例中，所述上部液压伸缩机构布设在中部施工平台5-2下方，所述下部液压伸缩机构布设在下部施工平台5-3下方。
同时，每个所述下部施工平台5-3还包括一个由所述侧部液压伸缩机构2-2带动进行内外移动的外侧钢筋网7，所述外侧钢筋网7安装在位于下部施工平台5-3下方的侧部液压伸缩机构2-2的第二剪叉式伸缩机构2-21上。实际使用时，当所述侧部液压伸缩机构2-2带动侧部支架4-2向外移动至最外侧位置时，所述外侧钢筋网7移至所述第二平台面板外侧；当所述侧部液压伸缩机构2-2带动侧部支架4-2向内移动至最内侧位置时，所述外侧钢筋网7回缩至所述第二平台面板下方。
如图5所示，本实施例中，所述拱顶液压伸缩机构2-1和侧部液压伸缩机构2-2均为能沿移动式支撑排架1的长度方向进行前后移动的液压伸缩机构；所述移动式支撑排架1的上部左右两侧分别设置有一个供拱顶液压伸缩机构2-1进行前后移动的第一纵向滑道2-3，所述拱顶液压伸缩机构2-1安装在第一纵向滑道2-3上；所述移动式支撑排架1的左侧和右侧均由上至下设置有多个分别供多个所述侧部液压伸缩机构2-2前后移动的第二纵向滑道2-4，所述侧部液压伸缩机构2-2安装在第二纵向滑道2-4上；所述第一纵向滑道2-3和第二纵向滑道2-4均沿移动式支撑排架1的长度方向进行布设。
本实施例中，所述第一纵向滑道2-3和第二纵向滑道2-4均呈水平布设。
实际安装时，所述第一纵向连接杆2-13安装在第一纵向滑道2-3上，且第二纵向连接杆2-23安装在第二纵向滑道2-4上。
本实施例中，所述拱顶液压伸缩机构2-1中所包括第一伸缩液压缸2-12的数量为一个，且第一伸缩液压缸2-12位于拱顶液压伸缩机构2-1的中部。所述侧部液压伸缩机构2-2中所包括第二伸缩液压缸2-22的数量为一个，且第二伸缩液压缸2-22位于侧部液压伸缩机构2-2的中部。
实际使用时，可根据具体需要，对拱顶液压伸缩机构2-1中所包括第一伸缩液压缸2-12的数量以及侧部液压伸缩机构2-2中所包括第二伸缩液压缸2-22的数量进行相应调整。
本实施例中，所述气囊内模中的所有气囊均为橡胶气囊。
并且，对各气囊进行加工时，各气囊的外表面均采用耐磨性较好且柔韧性较强的橡胶面板，确保气囊使用寿命。
本实施例中，所述模板支架为型钢支架。
实际使用时，所述模板支架的作用是对所述气囊内模进行顶撑，使得所述伸缩式支撑装置的作用力均匀传递到所述气囊内模上，且所述模板支架为所述气囊内模的刚性支架。由于气囊易破损的特点，加工时避免出现尖锐部分，以圆滑面接触所述气囊内模中的各气囊。
本实施例中，所述拱顶中部气囊包括左右两个对称布设的第一气囊3-1，两个所述第一气囊3-1呈对称布设。
所述气囊内模中第三气囊3-3、第四气囊3-4、第五气囊3-5和第六气囊3-6的数量均为两个，两个所述第三气囊3-3呈对称布设，两个所述第四气囊3-4呈对称布设，两个所述第五气囊3-5呈对称布设，且两个所述第六气囊3-6呈对称布设。
实际使用时，两个所述第六气囊3-6的底部均支撑于所述隧道洞底部。
本实施例中，每个所述第二气囊3-2与位于其两侧的第一气囊3-1和第三气囊3-3之间、每个所述第四气囊3-4与位于其两侧的第三气囊3-3与第五气囊3-5之间以及每个所述第五气囊3-5与位于其下方的第六气囊3-6之间均通过多个连接件进行连接。
并且，多个所述连接件沿移动式支撑排架1的长度方向由前至后进行布设。
本实施例中，所述连接件为粘扣、连接绳或紧固件。
如图7所示的一种利用所述气囊内模移动模架进行隧道初期支护喷射混凝土施工的方法，沿所施工隧道的纵向延伸方向，由后向前分多个隧道节段对开挖形成的隧道洞进行隧道初期支护喷射混凝土施工，多个所述隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工方法均相同；结合图8，对任一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工时，包括以下步骤：
步骤一、气囊内模移动模架前移到位：沿所施工隧道的纵向延伸方向将所述气囊内模移动模架向前移动，直至将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧；
此时，所述气囊内模中的所有气囊均处于未充气状态；
步骤二、隧道初期支护喷射混凝土施工，过程如下：
步骤201、模板支架打开及气囊内模充气并预留喷射混凝土施工窗口：采用所述伸缩式支撑装置中的所述拱顶伸缩机构带动顶部支架4-1向上移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架4-2分别向外移动；待顶部支架4-1向上移动到位且两个所述侧部支架4-2均向外移动到位后，采用充气装置对所述气囊内模中的两个所述第二气囊3-2、两个所述第四气囊3-4和两个所述第六气囊3-6分别进行充气；
所述拱顶中部气囊所处的区域为拱顶喷射混凝土施工窗口，两个所述第三气囊3-3所处的区域均为中部喷射混凝土施工窗口，两个所述第五气囊3-5所处的区域均为下部喷射混凝土施工窗口；
步骤202、边墙下部喷射混凝土施工：采用混凝土喷浆装置且通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙下部进行喷射混凝土施工；
步骤203、下部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第五气囊3-5分别进行充气，并将两个所述下部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤204、边墙上部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙上部进行喷射混凝土施工；
步骤205、中部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第三气囊3-3分别进行充气，并将两个所述中部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤206、拱部左右两侧喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的拱部左右两侧分别进行喷射混凝土施工；
步骤207、拱顶喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的所述拱顶中部气囊进行充气，并将所述拱顶喷射混凝土施工窗口封闭；
步骤208、拱顶中部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，对当前所施工隧道节段的拱顶中部进行喷射混凝土施工；
步骤208中拱顶中部喷射混凝土施工完成后，完成所述气囊内模外侧的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；
步骤209、气囊内模放气及模板支架收回：对所述气囊内模中的所有气囊进行放气；再采用所述拱顶伸缩机构带动顶部支架4-1向下移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架4-2分别向内移动，直至顶部支架4-1向下移动到位且两个所述侧部支架4-2均向内移动到位；
步骤三、下一隧道节段隧道初期支护喷射混凝土施工：按照步骤一至步骤二中所述的方法，对下一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工；
步骤四、多次重复步骤三，直至完成所施工隧道中所有隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程。
本实施例中，步骤一中沿所施工隧道的纵向延伸方向将所述气囊内模移动模架向前移动时，采用装载机进行移动。
为便于喷浆施工使用，所述内囊内模中的两个所述第二气囊3-2、两个所述第四气囊3-4和两个所述第六气囊3-6均同步进行充气且其充气过程统一进行控制，统一充气打开成模；所述第一气囊3-1、第三气囊3-3和第五气囊3-5的充气过程分别单独控制，作为喷射混凝土施工窗口，由下至上逐级单独充气成模。
由上述内容可知，所述气囊内模上的喷射混凝土施工窗口均包括三种，分别为下部喷射混凝土施工窗口、中部喷射混凝土施工窗口和拱顶喷射混凝土施工窗口。喷射混凝土施工之前，三种所述喷射混凝土施工窗口所处位置处的气囊均不充气。喷射混凝土施工从所述隧道洞的边墙底部开始，先将喷浆管从所述下部喷射混凝土施工窗口插入所述气囊内模与围岩之间(即所述气囊内模外侧)进行喷浆；待喷射混凝土施工至所述下部喷射混凝土施工窗口时，对第五气囊3-5进行充气以封闭所述下部喷射混凝土施工窗口，再将喷浆管从所述中部喷射混凝土施工窗口插入所述气囊内模与围岩之间进行喷浆；待喷射混凝土施工至所述中部喷射混凝土施工窗口时，对第三气囊3-3进行充气以封闭所述中部喷射混凝土施工窗口，再将喷浆管从所述拱顶喷射混凝土施工窗口插入所述气囊内模与围岩之间进行喷浆；待喷射混凝土施工至所述拱顶喷射混凝土施工窗口时，对第一气囊3-1进行充气以封闭所述拱顶喷射混凝土施工窗口，再将喷浆管从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧插入所述气囊内模与围岩之间进行喷浆，直至喷浆充填密实。这样，便完成一环初期支护喷射混凝土施工过程。
初期支护喷射混凝土施工过程中，由于所述气囊内模的阻挡，杜绝了喷射混凝土形成回弹，大大改善了喷射混凝土施工时的环境污染，并且对喷射混凝土回弹率进行有效控制，能实现喷射混凝土零回弹率，大幅度节约了材料成本。同时，施工工期大幅提高，无需分多次进行喷浆，能一次性完成喷浆施工过程，并且喷浆施工质量易于控制，喷浆施工质量高。
本实施例中，步骤202中所述混凝土喷浆装置包括混凝土喷浆机和与所述混凝土喷浆机连接的喷浆管；
步骤202中进行边墙下部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第六气囊3-6外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述下部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤204中进行边墙上部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第四气囊3-4外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述中部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤206中进行拱部左右两侧喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第二气囊3-2外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至所述拱顶喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤208中进行拱顶中部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，插入至所述拱顶中部气囊外侧，再通过所述混凝土喷浆机由后向前和/或由前向后进行喷射混凝土施工，直至完成所述拱顶中部气囊外侧的喷射混凝土施工过程。
本实施例中，步骤202中边墙下部喷射混凝土施工完成后，获得左右两侧边墙下部混凝土喷射层，所述边墙下部混凝土喷射层分别位于第六气囊3-6外侧；步骤204中边墙上部喷射混凝土施工完成后，获得左右两侧边墙上部混凝土喷射层，所述边墙上部混凝土喷射层分别位于第四气囊3-4和第五气囊3-5的外侧；步骤206中拱部左右两侧喷射混凝土施工完成后，获得拱顶侧部混凝土喷射层，所述拱顶侧部混凝土喷射层位于第二气囊3-2和第三气囊3-3的外侧；步骤208中拱顶中部喷射混凝土施工完成后，获得拱顶中部混凝土喷射层，所述拱顶中部混凝土喷射层位于第一气囊3-1外侧。
实际施工时，所述移动式支撑排架1的纵向长度为所述气囊内模纵向长度的N倍，其中N正整数且N＝2或3；
当N＝2时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段包括前后两个施工节段，两个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架1后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于后侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，详见图5；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架1前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；然后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于前侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，详见图6；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三；
当N＝3时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段由后向前分为三个施工节段，三个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同且三者由后向前分别为后侧施工节段、中部施工节段和前侧施工节段；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架1后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述后侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架1中部，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；随后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述中部施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；然后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架1前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；最后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述前侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三。
本实施例中，N＝2。步骤209中施工完成后，还需使用肥皂水或洗衣粉水清洗各气囊表面，以便下个循环施工使用。
本实施例中，所施工隧道为位于四川甘孜州德格县境内的四川甘孜317国道的雀儿山隧道，将该隧道作为试验隧道进行施工，该隧道地处高海拔严寒地区，雀儿山主峰6168米，原317国道过山垭口海拔5050米，隧道进口海拔4366米，出口海拔4233米，隧址区内山势陡峻，沟谷切割深度最大在1000米以上，且有现代冰川和古冰川遗迹分布，总体属高山--极高山冰川地貌。年极端最高气温23.5℃，年极端最低温度-34.7℃，年平均降水量843.2mm，年平均最多积雪228天，年最大积雪深度55cm，年平均气压609.8hpa，各月平均地温在-11.6℃～12.6℃之间，最大冻土深度138cm。采用本发明能有效解决施工难度大、安全风险高、施工工期紧等特点，能满足高海拔严寒地区的隧道初期支护喷射混凝土施工需求，并且施工效率高，施工工期短，且施工质量易于保证。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种气囊内模移动模架，其特征在于：包括能在所施工隧道的隧道洞内进行前后移动的移动式支撑排架(1)、位于移动式支撑排架(1)外侧的充气模板和对所述充气模板进行支撑的伸缩式支撑装置，所述伸缩式支撑装置安装在移动式支撑排架(1)上且其位于充气模板内侧；
所述充气模板位于所述隧道洞的拱墙内侧且其形状与所述拱墙的横断面形状相同；所述充气模板包括气囊内模和支撑于所述气囊内模内侧的模板支架，所述气囊内模为拱形模板，所述模板支架为拱形内支架；所述气囊内模包括位于所述隧道洞拱部正下方的顶模板和左右两个对称布设的侧模板，所述顶模板与两个所述侧模板均布设在同一竖直面上且三者连接为一体，两个所述侧模板分别位于所述顶模板的左右两侧下方且二者分别位于所述隧道洞的左右两侧边墙内侧；所述模板支架包括对所述顶模板进行支撑的顶部支架(4-1)和两个分别对两个所述侧模板进行支撑的侧部支架(4-2)，所述顶部支架(4-1)支撑于所述顶模板底部，两个所述侧部支架(4-2)分别支撑于两个所述侧模板内侧；所述顶模板和两个所述侧模板均为组合式模板，所述顶模板包括拱顶中部气囊和左右两个对称布设的第二气囊(3-2)，所述拱顶中部气囊包括左右两个对称布设的第一气囊(3-1)，两个所述第二气囊(3-2)分别布设在所述拱顶中部气囊的左右两侧下方，且所述拱顶中部气囊连接于两个所述第二气囊(3-2)之间；每个所述侧模板均由四个从上至下布设的气囊连接而成，所述拱顶中部气囊、第二气囊(3-2)和所述侧模板中的四个所述气囊均沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行布设；所述侧模板中的四个所述气囊由上至下分别为第三气囊(3-3)、第四气囊(3-4)、第五气囊(3-5)和第六气囊(3-6)，所述第三气囊(3-3)连接于第二气囊(3-2)与第四气囊(3-4)之间；
所述伸缩式支撑装置包括一个带动顶部支架(4-1)进行上下移动的拱顶伸缩机构和两个对称布设且分别带动两个所述侧部支架(4-2)进行内外移动的侧部伸缩机构，所述拱顶伸缩机构安装于移动式支撑排架(1)上且其支撑于顶部支架(4-1)的正下方，两个所述侧部伸缩结构分别安装在移动式支撑排架(1)的左右两侧且二者分别支撑于两个所述侧部支架(4-2)的内侧。
2.按照权利要求1所述的气囊内模移动模架，其特征在于：所述气囊内模充气后的厚度为0.3m～0.5m；所述顶模板的形状与所述隧道洞的拱部形状相同，两个所述侧模板的形状分别与所述隧道洞的左右两侧边墙形状相同；
所述移动式支撑排架(1)的顶部设置有顶部施工平台(5-1)且其左右两侧均设置有一个中部施工平台(5-2)和一个位于中部施工平台(5-2)下方的下部施工平台(5-3)，所述顶部施工平台(5-1)位于所述拱顶中部气囊下方，两个所述中部施工平台(5-2)分别位于两个所述第三气囊(3-3)内侧，两个所述下部施工平台(5-3)分别位于两个所述第五气囊(3-5)内侧；
所述移动式支撑排架(1)的前后两侧均设置有安全防护网(6)。
3.按照权利要求1或2所述的气囊内模移动模架，其特征在于：所述移动式支撑排架(1)包括多个由前至后布设的支撑门架(1-1)和对多个所述支撑门架(1-1)进行连接的纵向连接架(1-2)，多个所述支撑门架(1-1)的结构和尺寸均相同，所述纵向连接架(1-2)位于多个所述支撑门架(1-1)的正上方且其分别与多个所述支撑门架(1-1)紧固连接。
4.按照权利要求3所述的气囊内模移动模架，其特征在于：所述移动式支撑排架(1)和充气模板(3)均呈水平布设；多个所述支撑门架(1-1)均呈竖直向布设；所述支撑门架(1-1)和纵向连接架(1-2)均为型钢架体；
每个所述支撑门架(1-1)均包括上横梁(1-11)和两个分别支撑于上横梁(1-11)左右两侧下方的支撑立柱(1-12)，两个所述支撑立柱(1-12)呈对称布设且二者分别为支撑于上横梁(1-11)左右两侧下方的左侧立柱和右侧立柱；多个所述支撑门架(1-1)的左侧立柱底部之间均通过一道左侧连接梁(1-3)进行连接，且多个所述支撑门架(1-1)的右侧立柱底部之间均通过一道右侧连接梁(1-4)进行连接。
5.按照权利要求1或2所述的气囊内模移动模架，其特征在于：所述拱顶伸缩机构包括左右两个对称布设的拱顶液压伸缩机构(2-1)，两个所述拱顶液压伸缩机构(2-1)的结构相同且二者分别安装在移动式支撑排架(1)的上部左右两侧；两个所述拱顶液压伸缩机构(2-1)均呈竖直向布设；
每个所述侧部伸缩机构均包括多个由上至下布设的侧部液压伸缩机构(2-2)，多个所述侧部液压伸缩机构(2-2)的结构均相同。
6.按照权利要求5所述的气囊内模移动模架，其特征在于：每个所述拱顶液压伸缩机构(2-1)均包括一个呈竖直向布设的第一剪叉式伸缩机构(2-11)和一个带动第一剪叉式伸缩机构(2-11)进行伸缩的第一伸缩液压缸(2-12)，所述第一伸缩液压缸(2-12)呈竖直向布设；所述第一剪叉式伸缩机构(2-11)底部固定安装在第一纵向连接杆(2-13)上，所述第一纵向连接杆(2-13)沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架(1)上部，第一伸缩液压缸(2-12)的缸体底部固定在第一纵向连接杆(2-13)上且其活塞杆顶端与第一剪叉式伸缩机构(2-11)顶部连接；
所述侧部液压伸缩机构(2-2)呈水平布设或由外至内逐渐向下倾斜；
每个所述侧部液压伸缩机构(2-2)均包括一个第二剪叉式伸缩机构(2-21)和带动第二剪叉式伸缩机构(2-21)进行伸缩的第二伸缩液压缸(2-22)，所述第二伸缩液压缸(2-22)与第二剪叉式伸缩机构(2-21)呈平行布设；所述第二剪叉式伸缩机构(2-21)底部固定安装在第二纵向连接杆(2-23)上，所述第二纵向连接杆(2-23)沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行布设且其安装在移动式支撑排架(1)侧部，第二伸缩液压缸(2-22)的缸体底部固定在第二纵向连接杆(2-23)上且其活塞杆顶端与第二伸缩液压缸(2-22)顶部连接。
7.按照权利要求5所述的气囊内模移动模架，其特征在于：所述拱顶液压伸缩机构(2-1)和侧部液压伸缩机构(2-2)均为能沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行前后移动的液压伸缩机构；所述移动式支撑排架(1)的上部左右两侧分别设置有一个供拱顶液压伸缩机构(2-1)进行前后移动的第一纵向滑道(2-3)，所述拱顶液压伸缩机构(2-1)安装在第一纵向滑道(2-3)上；所述移动式支撑排架(1)的左侧和右侧均由上至下设置有多个分别供多个所述侧部液压伸缩机构(2-2)前后移动的第二纵向滑道(2-4)，所述侧部液压伸缩机构(2-2)安装在第二纵向滑道(2-4)上；所述第一纵向滑道(2-3)和第二纵向滑道(2-4)均沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行布设。
8.一种利用如权利要求1所述气囊内模移动模架进行隧道初期支护喷射混凝土施工的方法，其特征在于：沿所施工隧道的纵向延伸方向，由后向前分多个隧道节段对开挖形成的隧道洞进行隧道初期支护喷射混凝土施工，多个所述隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工方法均相同；对任一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工时，包括以下步骤：
步骤一、气囊内模移动模架前移到位：沿所施工隧道的纵向延伸方向将所述气囊内模移动模架向前移动，直至将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧；
此时，所述气囊内模中的所有气囊均处于未充气状态；
步骤二、隧道初期支护喷射混凝土施工，过程如下：
步骤201、模板支架打开及气囊内模充气并预留喷射混凝土施工窗口：采用所述伸缩式支撑装置中的所述拱顶伸缩机构带动顶部支架(4-1)向上移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架(4-2)分别向外移动；待顶部支架(4-1)向上移动到位且两个所述侧部支架(4-2)均向外移动到位后，采用充气装置对所述气囊内模中的两个所述第二气囊(3-2)、两个所述第四气囊(3-4)和两个所述第六气囊(3-6)分别进行充气；
所述拱顶中部气囊所处的区域为拱顶喷射混凝土施工窗口，两个所述第三气囊(3-3)所处的区域均为中部喷射混凝土施工窗口，两个所述第五气囊(3-5)所处的区域均为下部喷射混凝土施工窗口；
步骤202、边墙下部喷射混凝土施工：采用混凝土喷浆装置且通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙下部进行喷射混凝土施工；
步骤203、下部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第五气囊(3-5)分别进行充气，并将两个所述下部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤204、边墙上部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的左右两侧边墙上部进行喷射混凝土施工；
步骤205、中部喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的两个所述第三气囊(3-3)分别进行充气，并将两个所述中部喷射混凝土施工窗口均封闭；
步骤206、拱部左右两侧喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别对当前所施工隧道节段的拱部左右两侧分别进行喷射混凝土施工；
步骤207、拱顶喷射混凝土施工窗口封闭：采用所述充气装置对所述气囊内模中的所述拱顶中部气囊进行充气，并将所述拱顶喷射混凝土施工窗口封闭；
步骤208、拱顶中部喷射混凝土施工：采用步骤202中所述混凝土喷浆装置且从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，对当前所施工隧道节段的拱顶中部进行喷射混凝土施工；
步骤208中拱顶中部喷射混凝土施工完成后，完成所述气囊内模外侧的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；
步骤209、气囊内模放气及模板支架收回：对所述气囊内模中的所有气囊进行放气；再采用所述拱顶伸缩机构带动顶部支架(4-1)向下移动，同时采用两个所述侧部伸缩机构带动两个所述侧部支架(4-2)分别向内移动，直至顶部支架(4-1)向下移动到位且两个所述侧部支架(4-2)均向内移动到位；
步骤三、下一隧道节段隧道初期支护喷射混凝土施工：按照步骤一至步骤二中所述的方法，对下一个所述隧道节段进行隧道初期支护喷射混凝土施工；
步骤四、多次重复步骤三，直至完成所施工隧道中所有隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤202中所述混凝土喷浆装置包括混凝土喷浆机和与所述混凝土喷浆机连接的喷浆管；
步骤202中进行边墙下部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述下部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第六气囊(3-6)外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述下部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤204中进行边墙上部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过两个所述中部喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第四气囊(3-4)外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至两个所述中部喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤206中进行拱部左右两侧喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管通过所述拱顶喷射混凝土施工窗口，分别向下插入至两个所述第二气囊(3-2)外侧；再通过所述混凝土喷浆机由下至上进行喷射混凝土施工，直至施工至所述拱顶喷射混凝土施工窗口所处位置处；
步骤208中进行拱顶中部喷射混凝土施工时，先将所述喷浆管从所述拱顶中部气囊的前侧和/或后侧，插入至所述拱顶中部气囊外侧，再通过所述混凝土喷浆机由后向前和/或由前向后进行喷射混凝土施工，直至完成所述拱顶中部气囊外侧的喷射混凝土施工过程。
10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述拱顶伸缩机构包括左右两个对称布设的拱顶液压伸缩机构(2-1)，两个所述拱顶液压伸缩机构(2-1)的结构相同且二者分别安装在移动式支撑排架(1)的上部左右两侧；两个所述拱顶液压伸缩机构(2-1)均呈竖直向布设；
每个所述侧部伸缩机构均包括多个由上至下布设的侧部液压伸缩机构(2-2)，多个所述侧部液压伸缩机构(2-2)的结构均相同；
所述拱顶液压伸缩机构(2-1)和侧部液压伸缩机构(2-2)均为能沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行前后移动的液压伸缩机构；所述移动式支撑排架(1)的上部左右两侧分别设置有一个供拱顶液压伸缩机构(2-1)进行前后移动的第一纵向滑道(2-3)，所述拱顶液压伸缩机构(2-1)安装在第一纵向滑道(2-3)上；所述移动式支撑排架(1)的左侧和右侧均由上至下设置有多个分别供多个所述侧部液压伸缩机构(2-2)前后移动的第二纵向滑道(2-4)，所述侧部液压伸缩机构(2-2)安装在第二纵向滑道(2-4)上；所述第一纵向滑道(2-3)和第二纵向滑道(2-4)均沿移动式支撑排架(1)的长度方向进行布设；
所述移动式支撑排架(1)的纵向长度为L，且NL0＜L＜(N+1)L0；其中，L0为所述气囊内模的纵向长度，N＝2或3；
当N＝2时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段包括前后两个施工节段，两个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架(1)后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于后侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架(1)前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；然后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中位于前侧的施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三；
当N＝3时，步骤一中所述的当前所施工隧道节段由后向前分为三个施工节段，三个所述施工节段的纵向长度均与所述气囊内模的纵向长度相同且三者由后向前分别为后侧施工节段、中部施工节段和前侧施工节段；步骤一中将所述气囊内模移动模架移动至当前所施工隧道节段的内侧后，先将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步移至移动式支撑排架(1)后侧，再按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述后侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；之后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架(1)中部，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；随后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述中部施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；然后，将所述充气模板与所述伸缩式支撑装置同步向前平移至移动式支撑排架(1)前侧，且向前平移距离与所述气囊内模的纵向长度相同；最后，按照步骤201至步骤209中所述的方法，完成当前所施工隧道节段中所述前侧施工节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程；此时，完成当前所施工隧道节段的隧道初期支护喷射混凝土施工过程，并进入步骤三。
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