刘大椿出生于1926年12月21日，湖南岳阳县（今岳阳市）人，毕业于湖南大学工学院土木系。
1950年9月参加工作，1956年7月加入中国共产党。
先后供职于东北铁路工程总队、安东工程处、锦州铁路局工务处和伊春第六工程处，任见习技术员和技术员。
1954年初至1957年底，任铁道部隧道工程公司推先科（后更名为新技术科）副科长、工程师，负责新技术、新工艺推广应用，而后主持宝兰线部分隧道的改建。
1958至1962年任第六工程局西宁铁路局主任工程师期间，主持了兰青铁路（后改为青藏铁路）关角隧道施工。
1962至1964年任东北铁路工程局五处副总工程师。
1964年8月任西南铁路工程局（后更名为铁道部第二工程局）七处副总工程师，次年8月任局副总工程师，负责川黔、成昆、湘黔、枝柳等新建铁路的施工和技术管理。
1978年8月任铁道部隧道工程局总工程师，主持了大瑶山隧道施工组织、施工方案等重大技术原则的制定。
1983年8月任铁道部第五工程局局长，同年晋升为高级工程师。
1986年2月出任铁道部衡广铁路复线建设指挥部副指挥长，参与领导和组织了衡广复线的建设。
1990年晋升为教授级高级工程师。
他先后参加了宝成、青藏、成昆、川黔、湘黔、枝柳、衡广等铁路数十座隧道的新建、改建和病害整治，积累了丰富的施工经验和技术管理经验。
是著名大瑶山隧道施工和技术方案的主要制定者。
参与领导和组织了衡广复线的建设工作，取得优异成绩。
1956年7月加入中国共产党，同年在技术革新和“推先”中取得突出成绩，被评为隧道工程公司劳动模范。
1959年因首创混凝土拱圈整体拼装施工方法，获铁道部和青海省先进工作者称号。
1985年获国家“在复杂地质险峻山区修建成昆铁路新技术”科技进步特等奖。
1988年12月衡广复线提前全线开通，铁道部向他颁发了开路先锋奖章。
刘大椿是我国铁路隧道工程技术领域的杰出专家，他的贡献和成就将永远铭刻在中国铁路隧道工程技术的发展史上。

1958至1962年任第六工程局西宁铁路局主任工程师期间，主持了兰青铁路（后改为青藏铁路）关角隧道施工。
1962至1964年任东北铁路工程局五处副总工程师。
1964年8月任西南铁路工程局（后更名为铁道部第二工程局）七处副总工程师，次年8月任局副总工程师，负责川黔、成昆、湘黔、枝柳等新建铁路的施工和技术管理。
1978年8月任铁道部隧道工程局总工程师
1958年老五局并入老六局，然后工管合一，分西安局和西宁局
1961年，铁路管理体制再度变更，由“工管合一”恢复为工管分立。西宁局转入西北局，老五局人马到抚顺煤矿修整，编入东北局五处。
1964年，东北局五处参加三线建设，编入西南局七处
1966年，铁道部数字编制，改铁二局七处。

刘大椿可能是1962年东北铁路工程局五处至1966年跟我爸是一个单位的同事