CN108868824A - 一种隧道二衬环向钢筋铺设台车及铺设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道二衬环向钢筋铺设台车及铺设方法，铺设台车包括可移动台车主体；台车主体上设有弧形轨道和运行在轨道上的拉拽小车；弧形轨道固定在台车主体一端；弧形轨道由拱顶至两侧拱脚在竖直向下或者斜向下延伸，弧形轨道一侧设有由钢筋托辊构成的钢筋拖拽滚道；拉拽小车连接在由牵引驱动装置驱动的柔性牵引构件上，柔性牵引构件通过多个导向轮支撑和导向形成环形封闭结构，拉拽小车通过柔性牵引构件拉拽沿弧形轨道往返移动。优选，台车上设有环向钢筋排布装置。二衬环向钢筋基于前述铺设台车铺设。本发明的有益效果是，铺设台车结构简单、布局紧凑，便于维护；且二衬环向钢筋铺设效率高、机械化程度高，劳动强度低，施工安全性更容易得到保证。

Description

一种隧道二衬环向钢筋铺设台车及铺设方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术，特别涉及一种隧道二衬环向钢筋铺设台车及铺设方法。

背景技术

随着国内高铁建设速度的加快，高铁隧道施工设施需求急剧增长。在隧道施工中的隧道衬砌完成后需要进行防水和加固处理，包括铺设防水板进行防水和铺设二衬钢筋后进行混凝土浇筑形成二次加固。隧道衬砌完成后尽管还要进行水泥浆喷涂，但其喷涂后的表面仍然存在凸凹不平的现象。为避免防水板铺设在凸凹不平的表面上，因此，在防水板与喷涂层之间还需设置土工布以形成缓冲垫层。二衬钢筋包括环向钢筋和纵向钢筋，现有技术中，在防水板铺设完成后，先铺设直径较大的环向钢筋，再铺设纵向钢筋，以利用直径较大的环形钢筋形成纵向钢筋的支撑构件，再在纵向钢筋铺设完成后铺设直径相对较小且满足二衬浇筑层强度要求的环向钢筋，这种铺设方式不仅存在二衬钢筋交叉铺设，还因作为先期支撑构件的较大直径环向钢筋而导致材料浪费。

对于高铁隧道而言，由于车辆运行速度快，隧道断面大。因此，必然需要大规格的土工布和防水板，以及长度和直径显著增加的二衬钢筋。另外，由于高铁设计规范和施工规范要求，二衬钢筋外部必须具有设定厚度的水泥层保护。但现有施工方法中，由于钢筋具有弹性，环向钢筋两端没有被很好的限制，在铺设过程中容易戳破防水板，影响防水效果；而且在于矮边墙预留钢筋连接过程中，与防水板间的设定距离难以保障，存在保护层减薄隐患。

尽管本申请的发明人在此之前对这些施工技术进行了较大改进，并于2017 年5月起陆续提交了一系列专利申请，且解决了前述的大量技术问题。但在实际应用过程中发明人还发现需要进一步解决的问题。为此，发明人对发现的问题提出了进一步改进的技术方案。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术的不足，提供一种隧道二衬环向钢筋铺设台车，该台车通过在台车主体一端设置固定的弧形轨道，以及运行在弧形轨道上的拉拽小车拉拽钢筋，利用钢筋的弹性变形特性，在拉拽小车运行过程中将钢筋逐渐弯曲成弧拱形拱状。其结构简单、铺设方便、铺设效率高。本发明的第二目的是提供一种基于前述隧道二衬环向钢筋铺设台车的二衬环向钢筋铺设方法。以实现高效、高质量铺设二衬环向钢筋的目的。

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。

一种隧道二衬环向钢筋铺设台车，包括可沿隧道纵向轨道行走的桁架式台车主体；所述台车主体的至少一端设有仿隧道洞壁的弧形轨道和运行在弧形轨道上的拉拽小车；弧形轨道固定在台车主体上；弧形轨道由拱顶至两侧拱脚在竖直平面内向下延伸，或者，在与竖直平面呈一定夹角的倾斜面内向下延伸；所述拉拽小车连接在由牵引驱动装置驱动的柔性牵引构件上，柔性牵引构件通过多个导向轮支撑和导向形成环形封闭结构，拉拽小车通过柔性牵引构件拉拽往返移动；沿所述弧形轨道设有多个用于托举二衬环向钢筋的钢筋托辊，且钢筋托辊位于弧形轨道一侧外部。

采用前述方案的本发明，通过在台车主体一端设置固定的弧形轨道，并通过运行在弧形轨道上的拉拽小车拉拽钢筋，利用钢筋的弹性变形特性，在拉拽小车运行过程中将钢筋逐渐弯曲成弧拱形状。其中，弧形轨道可采用两种结构形式，一是由拱顶至两侧拱脚在竖直平面内向下延伸，二是由拱顶至两侧拱脚在与竖直平面呈一定夹角的倾斜面内向下延伸。钢筋通过弧形轨道一侧外部，并沿弧形轨道的弧形分布的钢筋托辊支撑，多个钢筋托辊构成钢筋拖拽滚道，以避免钢筋在拖拽过程中对弧形轨道、支撑轮或换向轮形成摩擦磨损，避免对轨道和支撑构件造成伤害。由于被铺设钢筋在进入弧形轨道前通常处于平躺状态，通过人工、起吊装置使钢筋前端上翘，便于与拉拽小车固定连接。为确保拖拽小车在拖拽钢筋的条件下顺利运行，直径较大钢筋需要弧形轨道倾斜一定角度，以降低对钢筋入轨的阻碍，确保钢筋后续在拉拽小车的拉拽下顺利进入钢筋拖拽滚道。显然，在钢筋直径较小的情况下，其弯曲变形力小，即使在弧形轨道呈竖直延伸结构时，较小的拉拽力也能顺利的将钢筋拉入钢筋拖拽滚道内。反之，当钢筋直径较大时，弧形轨道需要倾斜一定角度后，钢筋才能顺利进入钢筋拖拽滚道。其中，柔性牵引构件采用牵引缆绳或牵引链等形式，牵引链可采用片式牵引链或圆环牵引链等。牵引驱动装置可由卷扬机或驱动链轮等旋转驱动装置构成。牵引驱动装置可由单个正反旋转的旋转驱动装置构成，也可由分别驱动柔性牵引构件往返移动的两个旋转驱动装置构成，在其中一个作为驱动时，另一个用于换向。本台车结构简单，机械化程度高，铺设效率高。特别适用于大断面高铁隧道的大数量二衬环向钢筋铺设。

为方便钢筋拉拽，最好，将弧形轨道位于一端的拱脚段构成入轨引导段，该入轨引导段由上至下沿隧道纵向朝远离台车主体的方向延伸，并使弧形轨道形成弯折的拐点。为确保钢筋顺利进入钢筋拖拽滚道，还可以考虑在所述台车主体上靠近拐点的位置设置二衬环向钢筋入轨导向装置和起吊装置。起吊装置以卷扬机为最佳方案，当然，也可采用葫芦吊等简易起吊设备，以通过起吊方式将平躺的钢筋前端抬起，以便与拉拽小车固定连接，再通过拉拽小车拉拽依次进入入轨引导段和弧形轨道主体段。

优选的，所述台车主体上设有多个顶出装置；所述钢筋托辊的至少一部分分布在靠近弧形轨道的多个顶出装置上。顶出装置主要用于在环向钢筋排布完成后，以及钢筋两端与隧道矮边墙中伸出的预留钢筋连接后对环形钢筋形成临时支护，防止钢筋拱顶塌陷下凹变形。多个顶出装置包括沿隧道同一纵向断面分布的两个以上顶出装置构成一组，以共同支撑一根顶持梁，并通过顶持梁形成对多根平行的二衬环向钢筋的同时顶持，以提高多根二衬环向钢筋铺设的一致性；沿隧道弧形分布最少两组顶出装置，以形成对同一根环向钢筋的多个顶持点，可确保钢筋弧形更接近隧道断面弧形。顶出装置最好采用目前市场上能够直接采购的双输入端蜗轮丝杆升降机商品。最好在顶出装置上侧面设置钢筋导向辊筒，以避免钢筋拉伤顶出装置，设在悬伸在顶出装置侧面的钢筋托辊自由端最好设置挡盘，以通过挡盘和钢筋导向辊筒将钢筋规范在钢筋托辊上。

优选的，所述台车主体上设有由环向钢筋排布小车构成的钢筋排布装置，环向钢筋排布小车能够沿台车主体纵向往返移动；位于环向钢筋末端附近的环向钢筋排布小车上设有用于限制钢筋末端外张的端部限位装置。以通过排布小车承载钢筋实现环向钢筋的纵向排布，以替代人力排布，降低劳动强度，确保施工安全性。显然，环向钢筋排布小车最好由纵向移动驱动装置驱动。以替代人力推移小车，进一步降低劳动强度和提高施工安全性。本方案与具有顶出装置的方案结合时，环向钢筋排布过程中，顶出装置需要下降至适当高度，以便钢筋拱部从顶出装置上方通过，排布完成后，顶出装置再对环向钢筋形成临时支护。最好，环向钢筋的两端均设置排布小车，并在排布小车上设置阻止钢筋端部外张的防外张结构，以通过防外张结构防止钢筋端部外张而戳破已铺设的防水板，以形成对上道工序质量的良好保护。为达到更好的排布效果，在台车主体沿隧道弧面设置多个排布小车，至少包括设在顶部的顶部小车和设在两侧的侧面排布小车，三个排布小车共同驱动环向钢筋纵向移动。钢筋端部限位装置可通过对钢筋端部的约束，有效防止钢筋端部外张而戳破已铺设的防水板，以形成对上道工序质量的良好保护。

显然，环向钢筋的纵向排布还可采用沿所述台车主体的纵向设有由环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置。其中，环向钢筋排布装置采用中国专利公开号为CN207144962U的“隧道施工二衬环向钢筋排布装置”相同或基本相同的结构；步进排布装置采用中国专利公开号为CN207144958U的“隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置”相同或基本相同的结构。以充分利用现有技术，降低开发成本。

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。

一种二衬环向钢筋铺设方法，基于实现第一发明目的的隧道二衬环向钢筋铺设台车实施；包括以下步骤：

第一步、二衬环向钢筋铺设准备：将拉拽小车停靠在弧形轨道的入轨引导段上，并将待铺设的至少一支待铺设的二衬环向钢筋一端与拉拽小车固定连接；

第二步、二衬环向钢筋拉拽就位：通过牵引驱动装置和柔性牵引构件拉拽该待铺设的二衬环向钢筋，以使该二衬环向钢筋通过钢筋托辊弯曲成弧拱形；

第三步、钢筋转移：解除二衬环向钢筋与拉拽小车的固定连接状态，并将钢筋转移到由环向钢筋排布小车、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置上；

第四步、钢筋排布：通过由环向钢筋排布小车、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置，对二衬环向钢筋按纵向分布位置和数量要求逐一排布；

第五步、二衬环向钢筋固定：将排布到位的二衬环向钢筋从钢筋排布装置上取下后，再将二衬环向钢筋的两端与隧道矮边墙中伸出的预留钢筋按工艺要求连接。

采用前述技术方案的本发明，利用实现第一发明目的隧道二衬环向钢筋铺设台车实施。在具体实施过程中，二衬环向钢筋在拉拽小车的拉拽牵引下，并通过钢筋拖拽滚道，由台车的一侧逐渐向另一侧延伸，并利用沿仿隧道洞壁的弧形轨道布设的钢筋托辊和钢筋材料的弹性变形特性，将钢筋逐渐弯曲成弧拱形拱状结构。后利用钢筋排布装置沿隧道纵向进行环向钢筋排布，排布完成后，再利用钢筋顶出装置顶出就位，再与矮边墙预留的钢筋连接。本方法特别适用于高铁隧道的大数量环向钢筋铺设，其铺设速度快、效率高，用工少。其中，成捆或数支二衬纵向钢筋可通过装载车转运至台车附近，钢筋可通过人力拉拽，或起吊装置拉拽，钢筋前端与拉拽小车固定连接。起吊装置以卷扬机为最佳方案，当然，也可采用葫芦吊等简易起吊设备。

本铺设方法还包括环向钢筋沿长度方向，将钢筋材料拼接成符合环向钢筋总长度要求的环向钢筋构件。拼接方式包括绑接和套接，套接是指通过套筒将两支待拼接钢筋材料的拼接段套装在一起。采用套接时，最好在套筒处加装能够在弧形轨道上移动的移动支架，移动支架采用拉拽小车相同的结构，以降低移动支架运行的摩擦阻力。拼接可在二衬环向钢筋铺设准备前进行，也可在二衬环向钢筋拉拽就位过程中进行，在拉拽就位过程中进行时，应当在拼接段进入钢筋入轨导向装置前完成。

优选的，在所述第一步中的二衬环向钢筋与拉拽小车固定连接前，还包括通过人工或起吊装置拉拽待铺设钢筋连接端，以通过拉拽小车上的钢筋固定装置与拉拽小车固定连接；在所述的第四步中，包括通过钢筋排布装置上的端部限位装置对钢筋两端进行约束，以防止二衬环向钢筋端部外张；在所述第五步的连接过程中或连接后，还包括通过顶出装置对二衬环向钢筋形成临时支护。以通过阻挡结构对钢筋两端进行约束，以防止钢筋端部外张而戳破已铺设的防水板，从而形成对上道工序质量的良好保护；而临时支护可有效降低钢筋拱顶塌陷下凹变形隐患，确保二衬钢筋铺设质量。

本发明的有益效果是，铺设台车结构简单、布局紧凑，便于维护；且二衬环向钢筋铺设效率高、机械化程度高，劳动强度低，施工质量及安全性更容易得到保证。

附图说明

图1是本发明台车的结构示意主视图。

图2是本发明实施例1的台车部分结构示意侧视图。

图3是本发明中拉拽小车及弧形轨道的部分结构示意侧视图。

图4是本发明中图3的左视图。

图5是本发明中顶部平移小车与顶出装置中顶撑梁的部分结构示意图。

图6是本发明中同一纵向上的多个顶出装置的连接关系结构示意图。

图7是本发明中环向钢筋排布小车与纵向移动轨道的部分结构示意图。

图8是本发明中柔性牵引构件存储器的结构示意图。

图9是本发明实施例2的部分结构示意侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1、图2，一种隧道二衬环向钢筋铺设台车，包括可沿隧道纵向轨道行走的桁架式台车主体1；所述台车主体1上设有仿隧道洞壁的弧形轨道2和运行在弧形轨道2上的拉拽小车3；弧形轨道2固定在台车主体1一端；弧形轨道2由拱顶至两侧拱脚在竖直平面内向下延伸；所述拉拽小车3连接在由牵引驱动装置4驱动的柔性牵引构件5上，柔性牵引构件5通过多个导向轮6 支撑和导向形成环形封闭结构，牵引驱动装置4具有正反向旋转驱动结构，牵引驱动装置4设在弧形轨道2的拱顶下方；拉拽小车3通过柔性牵引构件5拉拽在弧形轨道2上往返移动；沿所述弧形轨道2设有多个用于托举二衬环向钢筋的钢筋托辊20，且钢筋托辊20位于弧形轨道2一侧外部，多个钢筋托辊20 构成钢筋拖拽滚道；拉拽小车3具有向外伸出，并用于钢筋固定连接的拉拽部 3a，该拉拽部3a位于钢筋拖拽滚道上方。其中，柔性牵引构件采用牵引缆绳或牵引链。如图3和4所示，拉拽小车3在弧形轨道2的工字形钢轨上运行，工字形钢轨可采用工字型钢，也可采用板材焊接成工字形；拉拽小车3通过前后滚轮组防止前后倾翻，通过左右滚轮对夹持在工字形钢轨上，以防止脱轨。弧形轨道2的前端入轨引导段2a与主体段通过转折点形成折线状，该入轨引导段 2a由上至下沿隧道纵向朝远离台车主体1的方向倾斜。

在所述台车主体1上靠近弧形轨道2转折点的位置设有起吊装置。该起吊装置由卷扬机18或葫芦吊等简易起吊设备构成，以通过起吊方式将平躺的钢筋前端抬起，或者，将钢筋前端拉入钢筋拖拽滚道内。钢筋托辊20的一端上方设有挡护辊21，钢筋托辊20另一端设有挡盘22，挡护辊21和挡盘22将被拖拽的环向钢筋限制在钢筋拖拽滚道内；钢筋拖拽滚道的前后两端设有钢筋端部限位装置，以通过钢筋端部限位装置对钢筋端部的限定，有效防止钢筋端部外张而戳破已铺设的防水板，从而形成对上道工序质量的良好保护。钢筋端部限位装置主要由平行于钢筋托辊20的限位构件23构成，限位构件23通过台车主体1 设置，限位构件与弧形轨道2之间具有供拉拽小车3顺利通行的空间，位于钢筋拖拽滚道入口处的限位构件23由导向辊筒构成，该导向辊筒与附近的挡护辊 21构成钢筋进入钢筋拖拽滚道的入轨导向装置，此结构的入轨导向装置还可以在弧形轨道2的拐点附近再增设一个。

另外，台车主体1上还设有多个顶出装置10，沿隧道同一纵向断面分布的两个以上顶出装置10构成一组，并共同支撑一根顶持梁10a，以通过顶持梁10a 形成对多根平行分布的二衬环向钢筋的同时顶持；沿隧道弧形分布最少两组顶出装置10，本发明图3所示为7组，以形成对同一根环向钢筋的多个顶持点；并且位于台车主体1中部和上部的多组顶出装置10竖直向上顶出，位于台车主体1下部的多组顶出装置10水平向外顶出。其中，一部分钢筋托辊20和挡护辊21分布在靠近弧形导轨2的顶出装置10上，钢筋托辊20悬伸在顶出装置10侧面，挡护辊21按垂直于钢筋托辊20设置；钢筋托辊20一端的挡盘22靠近弧形导轨2。参见图5，位于拱顶的顶撑梁10a上形成有T形槽导向结构，通过该T形槽可移动的配合有顶部平移小车9，顶部平移小车9通过配合在T形槽宽槽内的行走轮9a承载和行走，以及配合在T形槽窄槽内的支撑轮9b防止侧翻。结合图2，顶部平移小车9由顶部平移驱动装置14驱动的顶部平移柔性牵引构件带动往返移动。顶部平移柔性牵引构件可采用牵引绳或牵引链结构，其中，牵引链包括片式链和圆环链。

参见图6，顶出装置10呈双输入端的蜗轮丝杆升降机结构。位于同一纵向延伸线上的多个顶出装置10由同一双输出轴电机19驱动。与双输出轴电机19 紧邻的顶出装置10的对应输入端通过联轴器12与双输出轴电机19的对应输出轴连接；与双输出轴电机19紧邻，但相距较远的顶出装置10通过联轴器12和传动轴13，与双输出轴电机19对应输出轴连接；与双输出轴电机19相间的顶出装置10，通过联轴器12、传动轴13与紧邻双输出轴电机19的顶出装置10 的另一输入端连接。其中，顶出装置10采用目前市场上能够直接采购的双输入端蜗轮丝杆升降机商品。

参见图2，台车主体1两侧还各设有一个能够沿台车主体1纵向往返移动的环向钢筋排布小车11。参见图7，环向钢筋排布小车11可移动的配合在纵向移动轨道16上，并由纵向移动驱动装置15驱动的纵向排布小车柔性牵引构件带动往返移动。纵向排布小车柔性牵引构件可采用牵引绳或牵引链结构，其中，牵引链包括片式链和圆环链。纵向移动轨道16由侧部T形槽构成，该侧部T形槽的开口水平朝外，环向钢筋排布小车11通过配合在侧部T形槽窄槽内的行走轮11a承载行走，通过配合在侧部T形槽宽槽内的支撑轮11b防止翻转。两个环向钢筋排布小车11与顶部平移小车9共同形成环向钢筋的纵向排布装置，三者协调配合进行环向钢筋的纵向排布，在排布过程中，顶出装置10需要下降至适当高度，以便钢筋拱部从顶出装置上方通过，排布完成后再对环向钢筋形成临时支护。另外，还在两侧的两个环向钢筋排布小车11上设置有防止钢筋端部外张的阻挡结构，以通过阻挡结构防止钢筋端部外张。

本实施例中，用于牵引拉拽小车3的柔性牵引构件5通过驱动轮、换向轮和多个导向轮6形成环形封闭结构；所述牵引驱动装置4具有正反向旋转驱动结构。牵引驱动装置4可由卷扬机或由电机、减速机驱动的驱动链轮等旋转驱动装置构成。其中，牵引驱动装置4也可由分别驱动柔性牵引构件5往返移动的两个旋转驱动装置构成，在其中一个作为主动驱动时，另一个构成从动的换向轮。

参见图1，本实施中柔性牵引构件5的环形封闭结构包括上方段和下方段，其在下方段上连接有柔性牵引构件存储器17。参见图8，该柔性牵引构件存储器17呈滑轮组结构，包括滑轮架17a和设在滑轮架17a上的定滑轮17b和动滑轮17c，滑轮架17a固定连接在台车主体1上，设置动滑轮17c的动滑轮轮轴通过封闭的条形滑槽可移动的设在滑轮架17a上，动滑轮轮轴与台车主体1之间还通过张紧弹簧17d连接。在柔性牵引构件5通过拉拽小车3拉拽二衬环向钢筋的工况下，张紧弹簧17d通过弹性力将动滑轮17c拉向滑槽的一端，从而形成对柔性牵引构件5的自动张紧。在拉拽小车3返程中，动滑轮17c被柔性牵引构件5推向滑槽另一端，并通过滑轮架17a形成位置限定。同时，柔性牵引构件5长度在长短上还可通过柔性牵引构件存储器17形成一定的储备量，用以根据需要进行长度调节。

本实施例中，环向钢筋的纵向排布还可采用沿所述台车主体1纵向设置的环向钢筋排布装置或步进排布装置。其中，环向钢筋排布装置采用中国专利公开号为CN207144962U的“隧道施工二衬环向钢筋排布装置”相同或基本相同的结构；步进排布装置采用中国专利公开号为CN207144958U的“隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置”相同或基本相同的结构。

本实施的弧形轨道2也可在台车主体1的两端各设置一个，以便通过两个拉拽小车3同时拉拽环形钢筋，提高施工效率。

实施例2，参见图9，弧形轨道2由拱顶至两侧拱脚在与竖直平面呈一定夹角的倾斜面内向下延伸，其中，入轨引导段2a倾斜方向与弧形轨道2主体段的倾斜方向一致，其倾斜角度明显大于弧形轨道2主体段的倾斜角度；钢筋托辊 20保持轴线水平。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

本实施例中，入轨引导段2a也可采用弧形轨道2主体段相同的倾斜角度，即入轨引导段2a并不相对于弧形轨道2主体段形成弯折拐点。此方案适用于弧形轨道2的倾斜角度能够满足待铺设钢筋顺利进入钢筋拖拽滚道要求的条件下采用。

实施例3，结合图1～9，一种二衬环钢筋铺设方法，基于实施例1或2的隧道二衬环向钢筋铺设台车实施；包括以下步骤：

第一步，台车主体就位：利用测量结果，通过台车平移系统，使台车洞口端及掌子面端的中心与隧道中心重合。

第二步、二衬环向钢筋铺设准备：将拉拽小车3停靠在弧形轨道2的入轨引导段2a上，通过人工或起吊装置将待铺设的至少一支二衬环向钢筋的前端抬起，然后，将待铺设的至少一支待铺设的二衬环向钢筋抬起端与拉拽小车3固定连接；

第三步、二衬环向钢筋的连接：拉拽小车拉拽二衬环向钢筋，当二衬环向钢筋自由端与二衬环向钢筋连接装置平行时，若二衬环向钢筋长度不足，利用连接装置再连接适当长度钢筋，如此重复。

第四步、二衬环向钢筋拉拽就位：通过牵引驱动装置4和柔性牵引构件5拉拽该待铺设的二衬环向钢筋，以使该二衬环向钢筋通过钢筋托辊20弯曲成弧拱形；

第五步、钢筋转移：解除二衬环向钢筋与拉拽小车3的固定连接状态，并将钢筋转移到由环向钢筋排布小车11、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置上；

第六步、钢筋排布：通过由环向钢筋排布小车11、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置，对二衬环向钢筋沿纵向平移一个位移单元；

第七步、钢筋逐一排布：重复第二步至第六步，将二衬环向钢筋布满一模二衬环向钢筋。

第八步、钢筋顶升：二衬环向钢筋一模排布到位且与矮边墙预留钢筋位置一一对应后，利用钢筋顶升装置，将二衬环向钢筋顶升到位。

第九步、二衬环向钢筋固定：将排布到位的二衬环向钢筋的两端与隧道矮墙中伸出的预留钢筋按工艺要求方式固定。

其中，在第五步中，包括通过钢筋排布装置上的防外张结构，对钢筋两端进行约束，以防止二衬环向钢筋端部外张；在第九步的连接过程中或连接后，还包括通过顶出装置对二衬环向钢筋形成临时支护。

本实施例的铺设方法，还包括环向钢筋沿长度方向，将钢筋材料拼接成符合环向钢筋总长度要求的环向钢筋构件。拼接方式包括绑接和套接，套接是指通过套筒将两支待拼接钢筋材料的拼接段套装在一起。采用套接时，最好在套筒处加装能够在弧形轨道上移动的移动支架，移动支架采用拉拽小车相同的结构，以降低移动支架运行的摩擦阻力。拼接可在二衬环向钢筋铺设准备前进行，也可在二衬环向钢筋拉拽就位过程中进行，在拉拽就位过程中进行时，应当在拼接段进入钢筋入轨导向装置前完成。其中，钢筋材料包括钢筋出厂状态钢筋，以及长度小于出厂状态钢筋的残剩料等。

在采用环向钢筋排布小车11进行钢筋排布时，两个环向钢筋排布小车11与顶部平移小车9共同形成环向钢筋的纵向排布装置，三者协调配合进行环向钢筋的纵向排布，在排布过程中，顶出装置10需要下降至适当高度，以便钢筋拱部从顶出装置上方通过，排布完成后再对环向钢筋形成临时支护，其中，环向钢筋由两端加载在两侧的两个环向钢筋排布小车上，钢筋的拱顶由顶部平移小车9支撑。当然，钢筋的拱顶也可由顶撑梁10a支撑，顶部平移小车9主要从钢筋的侧面推送钢筋。环向钢筋由弧形轨道转移到钢筋排布装置的过程可依靠人工完成。

本方法中，在将待铺设的至少一支待铺设的二衬环向钢筋与拉拽小车3固定连接前，可采用人工或起吊装置将待铺设的至少一支二衬环向钢筋的前端直接拖拽到钢筋入轨导向装置处，然后，再与拉拽小车3固定连接。

本方法中，拉拽小车3与待铺设二衬环向钢筋固定连接时，采用拉拽绳或钢丝绳、拉环等固定连接，钢筋前端最好悬吊在拉拽小车3的拉拽部3a下方。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种隧道二衬环向钢筋铺设台车，包括可沿隧道纵向轨道行走的桁架式台车主体(1)；其特征在于，所述台车主体(1)的至少一端设有仿隧道洞壁的弧形轨道(2)和运行在弧形轨道(2)上的拉拽小车(3)；弧形轨道(2)固定在台车主体(1)上；弧形轨道(2)由拱顶至两侧拱脚在竖直平面内向下延伸，或者，在与竖直平面呈一定夹角的倾斜面内向下延伸；所述拉拽小车(3)连接在由牵引驱动装置(4)驱动的柔性牵引构件(5)上，柔性牵引构件(5)通过多个导向轮(6)支撑和导向形成环形封闭结构，拉拽小车(3)通过柔性牵引构件(5)拉拽往返移动；沿所述弧形轨道(2)设有多个用于托举二衬环向钢筋的钢筋托辊(20)，且钢筋托辊(20)位于弧形轨道(2)一侧外部。

2.根据权利要求1所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，所述弧形轨道(2)前端的入轨引导段与主体段通过转折点形成折线状，该入轨引导段由上至下沿隧道纵向朝远离台车主体(1)的方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，在所述台车主体(1)上靠近弧形轨道(2)转折点的位置设有二衬环向钢筋入轨导向装置。

4.根据权利要求1所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，所述台车主体(1)上设有多个顶出装置(10)；所述钢筋托辊(20)的至少一部分分布在靠近弧形轨道(2)的多个顶出装置(10)上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，所述台车主体(1)上设有由环向钢筋排布小车(11)构成的钢筋排布装置，环向钢筋排布小车(11)能够沿台车主体(1)纵向往返移动；位于环向钢筋末端附近的环向钢筋排布小车(11)上设有用于限制钢筋末端外张的端部限位装置。

6.根据权利要求5所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，所述环向钢筋排布小车(11)由纵向移动驱动装置驱动往返移动。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车，其特征在于，沿所述台车主体(1)的纵向设有由环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置，环向钢筋排布装置或步进排布装置上位于环向钢筋末端的位置设有用于限制钢筋末端外张的端部限位装置。

8.一种二衬环向钢筋铺设方法，其特征在于，基于权利要求1～7中任意一项所述的隧道二衬环向钢筋铺设台车实施；包括以下步骤：

第一步、二衬环向钢筋铺设准备：将拉拽小车(3)停靠在弧形轨道(2)的入轨引导段(2a)上，并将待铺设的至少一支待铺设的二衬环向钢筋一端与拉拽小车(3)固定连接；

第二步、二衬环向钢筋拉拽就位：通过牵引驱动装置(4)和柔性牵引构件(5)拉拽该待铺设的二衬环向钢筋，以使该二衬环向钢筋通过钢筋托辊(20)弯曲成弧拱形；

第三步、钢筋转移：解除二衬环向钢筋与拉拽小车(3)的固定连接状态，并将钢筋转移到由环向钢筋排布小车(11)、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置上；

第四步、钢筋排布：通过由环向钢筋排布小车(11)、环向钢筋排布装置或步进排布装置构成的钢筋排布装置，对二衬环向钢筋按纵向分布位置和数量要求逐一排布；

第五步、二衬环向钢筋固定：将排布到位的二衬环向钢筋从钢筋排布装置上取下后，再将二衬环向钢筋的两端与隧道矮边墙中伸出的预留钢筋按工艺要求固定。

9.根据权利要求8所述的二衬环向钢筋铺设方法，其特征在于，在所述第一步中的二衬环向钢筋与拉拽小车(3)固定连接前，还包括通过人工或起吊装置将待铺设钢筋连接端向上抬起；在所述的第四步中，包括通过钢筋排布装置上的端部限位装置对钢筋两端进行约束，以防止二衬环向钢筋端部外张；在所述第五步的连接过程中或连接后，还包括通过顶出装置对二衬环向钢筋形成临时支护。