本发明公开一种大体积超厚混凝土灌注结构及方法，在外模台车上设置有多排不等高的灌注窗口，包括顶部灌注窗口、中区灌注窗口和低区灌注窗口；每排灌注窗口上设置有多个灌注口，且每相邻两排灌注窗口中的灌注口错排交叉设置；还设置有用于灌注混凝土到每一排灌注窗口的灌注分流装置，灌注分流装置包括分流串筒和主料斗，主料斗设置在分流串筒的最高位置，用于对顶部灌注窗口进行灌注，分流串筒远离主料斗的一端用于灌注中层灌注窗口，分流串筒还设置有用灌注低层灌注窗口的溜槽。浇筑更加均匀，提高了超厚衬砌混凝土浇筑施工的效率，还使得衬砌的外观质量、成品强度得到了极大的提高；减少衬砌的浇筑时间和作业人员，节省劳动力和施工成本。