CN106065778B - 一种隧道钢拱架放置装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，包括钢拱架放置机构，钢拱架水平位置调节装置以及钢拱架竖直位置调节装置。本发明，在将钢拱架拼接后架起后，调节机构工作，能够调节钢拱架顶部和两端到合适的位置，相对于现有技术而言能够大幅度降低作业人员劳动强度，提高效率以及安全性。

Description

一种隧道钢拱架放置装置

技术领域

本发明涉及一种隧道钢拱架放置装置。

背景技术

钢拱架通常都是在隧道洞外加工厂分节加工，安装前，运至隧道掌子面开挖现场，人工在地面组拼成左右两段，后竖立拼装，与开挖面锚杆焊接定位后，施作钢架间纵向连接钢筋，安装钢筋网片，最后，喷射初期支护混凝土。现有的钢拱架安装时需要作业人员攀爬至隧道内壁安装位置，然后由人工将各个钢拱架节段抬举至安装位置并组拼安装，这种安装方式劳动强度高，速度慢，且拱架安装作业面为刚掘进 开挖段，围岩不稳定，易发生岩块掉落伤人等问题，危险性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能大幅度降低作业人员劳动强度、效率高且安全性较高的钢拱架安装装置。

为解决上述问题，本发明提供了一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，包括钢拱架放置机构，钢拱架水平位置调节装置以及钢拱架竖直位置调节装置，其中：

所述钢拱架放置机构包括至少两根位于同一水平面上且相互平行的条形钢体，所述条形钢体的顶部设有容纳空间，所述钢拱架的两端分别限位于所述容纳空间中；

所述钢拱架水平位置调节装置包括设置有两根且均沿同一根竖直线对称设置的第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第三连接杆和所述第一连接杆的首尾分别铰接在所述第二连接杆的两端上，所述第一连接杆的一端铰接在所述条形钢体的内侧，两根所述第三连接杆上同一方向的侧面上均设有沿其长度方向设置第一滑槽，所述第一滑槽内均滑动连接有第一滑块，所述第一滑块间通过水平设置的第一滑动板固定连接在一起；

所述钢拱架竖直位置调节装置包括沿竖直方向自上而下设置的第一分部、调节机构和第二分部，所述第一分部和第二分部均为杆状结构，所述调节机构能够分别驱动所述第一分部和第二分部同步上升和下降，所述第一滑动板固定连接在所述第二分部上。

作为本发明的进一步改进，还包括位置校准装置，所述位置校准装置包括两端分别铰接在两根所述第三连接杆上且水平的第二滑动板、设置在预定位置上且能够发射直线光的光发射器，以及位于所述所述第二滑动板底部的光接收器，其中：

所述预定位置位于所述钢拱架标准安装后，其顶点与该顶点对应在所述隧道的射影间连线的垂直线上，所述预定位置到所述连线的距离为m；

所述光接收器到所述第一分部的竖直轴线的距离为m；

所述光接收器能够接收所述光发射器发射的直线光，并计算所接收到的光线面积，将接收到的光面积与设定值做对比，若大于设定值，则做出能够被人所识别的通过信号。

作为本发明的进一步改进，所述第一分部的底部以及所述第二分部的顶部设有螺纹方向相反的外螺纹，所述调节机构为空心筒状结构，其内设有两段分别与所述第一分部和第二分部的外螺纹配合的螺纹段。

作为本发明的进一步改进，还包括放置在所述隧道上的底座，所述底座上表面设有位于所述第二分部的正下方的第一插孔，所述第二分部上设有能够部分插入所述第一插孔中的第一插入部，所述第一插入部能够在所述第一插孔中沿竖直线滑动，且所述第一插入部与所述第一插孔间的形状配合能够实现所述第一插入部在所述第一插孔中转动。

作为本发明的进一步改进，所述第一分部上还设有第二插入部，所述第二插入部能够插入到固定设置的套筒的第二插孔中，所述第二插入部能够在所述第二插孔中沿竖直方向滑动，并且其之间的形状配合能够实现所述第二插入部在所述第二插孔中转动。

作为本发明的进一步改进，所述条形钢体的内侧还设有沿其长度方向设置的第二滑槽，以及滑动连接在所述滑槽内的第二滑块，所述第一连接杆的其中一端铰接在所述第二滑块上。

作为本发明的进一步改进，所述第二连接杆的长度大于所述第一连接杆的长度。

本发明的有益效果在于，采用本发明，在将钢拱架拼接后架起后，调节装置工作，能够调节钢拱架顶部和两端到合适的位置，相对于现有技术而言能够大幅度降低作业人员劳动强度，提高效率以及安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是钢拱架水平位置调节装置的结构示意图；

图3是图2中A部位的局部放大图。

其中：8-条形钢体；10-容纳空间；12-第一连接杆；15-第一滑槽；16-第三连接杆；17-第一滑块；18-第二连接杆；19-第一滑动板；20-第一分部；21-底座；22-第二分部；23-第一插入部；24-调节机构；26-第二插入部；27-套筒；28-第二滑槽；30-第二滑块；32-第二滑动板；34-光发射器；36-光接收器。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1所示，本发明包括钢拱架放置机构，钢拱架水平位置调节装置以及钢拱架竖直位置调节装置，其中：

所述钢拱架放置机构包括至少两根位于同一水平面上且相互平行的条形钢体8，所述条形钢体8的顶部设有容纳空间10，所述钢拱架的两端分别限位于所述容纳空间10中；

所述钢拱架水平位置调节装置包括设置有两根且均沿同一根竖直线对称设置的第一连接杆12、第二连接杆18和第三连接杆16，所述第三连接杆16和所述第一连接杆12的首尾分别铰接在所述第二连接杆18的两端上，所述第一连接杆12的一端铰接在所述条形钢体8的内侧，两根所述第三连接杆16上同一方向的侧面上均设有沿其长度方向设置第一滑槽15，所述第一滑槽15内均滑动连接有第一滑块17，所述第一滑块17间通过水平设置的第一滑动板19固定连接在一起；

所述钢拱架竖直位置调节装置包括沿竖直方向自上而下设置的第一分部20、调节机构24和第二分部22，所述第一分部20和第二分部22均为杆状结构，所述调节机构24能够分别驱动所述第一分部20和第二分部22同步上升和下降，所述第一滑动板19固定连接在所述第二分部22上。

作为本发明的进一步改进，还包括位置校准装置，所述位置校准装置包括两端分别铰接在两根所述第三连接杆16上且水平的第二滑动板32、设置在预定位置上且能够发射直线光的光发射器34，以及位于所述所述第二滑动板32底部的光接收器36，其中：

所述预定位置位于所述钢拱架标准安装后，其顶点与该顶点对应在所述隧道的射影间连线的垂直线上，所述预定位置到所述连线的距离为m；

所述光接收器36到所述第一分部20的竖直轴线的距离为m；

所述光接收器36能够接收所述光发射器34发射的直线光，并计算所接收到的光线面积，将接收到的光面积与设定值做对比，若大于设定值，则做出能够被人所识别的通过信号。

作为本发明的进一步改进，所述第一分部20的底部以及所述第二分部22的顶部设有螺纹方向相反的外螺纹，所述调节机构24为空心筒状结构，其内设有两段分别与所述第一分部20和第二分部22的外螺纹配合的螺纹段。

作为本发明的进一步改进，还包括放置在所述隧道上的底座21，所述底座21上表面设有位于所述第二分部22的正下方的第一插孔，所述第二分部22上设有能够部分插入所述第一插孔中的第一插入部23，所述第一插入部23能够在所述第一插孔中沿竖直线滑动，且所述第一插入部23与所述第一插孔间的形配合能够实现所述第一插入部23在所述第一插孔中转动。

作为本发明的进一步改进，所述第一分部20上还设有第二插入部26，所述第二插入部26能够插入到固定设置的套筒27的第二插孔中，所述第二插入部26能够在所述第二插孔中沿竖直方向滑动，并且其之间的形状配合能够实现所述第二插入部26在所述第二插孔中转动。

作为本发明的进一步改进，所述条形钢体8的内侧还设有沿其长度方向设置的第二滑槽28，以及滑动连接在所述滑槽内的第二滑块30，所述第一连接杆12的其中一端铰接在所述第二滑块30上。

作为本发明的进一步改进，所述第二连接杆18的长度大于所述第一连接杆12的长度。

本发明的具体原理如下：

（1）钢拱架的拼接安装之后，将其两个自由端放置在条形刚体的容纳空间10中；

（2）位置校检装置进行位置校整，将光发射器34放置在设定的标准位置上，调节钢拱架水平位置调节机构的位置，使得光接受器能够接收到的光发射器34的光亮大于或者等于设定值；

（3）旋转调节机构24，调节机构24设有两段方向相反的螺纹段，因为第一分部20和第二分部22的周向自由度被限制，因此调节机构24旋转时将驱动第一分部20向上运动，第二分部22向下运动，第一分部20向上运动时，将钢拱架顶起至预设的的位置，第二分部22向下运动，带动第一滑动板19向下运动，使与之转动连接的第一滑块17沿着第一滑槽15向下滑动，因为第一滑动板19的水平长度是固定的，因此两根第三连接杆16相互直接做相向运动，从而带动第二连接杆18做相向运动，因为条状钢体的质量较大，而第一连接件的长度较短，因此第二连接杆18在运动过程中很难拉动第一连接杆12和条状刚体，相反，因为第二连接杆18的长度长于第一连接件，因此第二连接杆18与第一连接杆12相连的一端会给予第一连接杆12一个向下的力，该力能够推动条状钢体作水平运动，从而将其推送到水平的合适位置。

本发明，在将钢拱架拼接后架起后，调节机构工作，能够调节钢拱架顶部和两端到合适的位置，相对于现有技术而言能够大幅度降低作业人员劳动强度，提高效率以及安全性。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，包括钢拱架放置机构，钢拱架水平位置调节装置以及钢拱架竖直位置调节装置，其中：

所述钢拱架放置机构包括至少两根位于同一水平面上且相互平行的条形钢体（8），所述条形钢体（8）的顶部设有容纳空间（10），所述钢拱架的两端分别限位于所述容纳空间（10）中；

所述钢拱架水平位置调节装置包括都设置有两根且均沿同一根竖直线对称设置的第一连接杆（12）、第二连接杆（18）和第三连接杆（16），所述第三连接杆（16）和所述第一连接杆（12）的首尾分别铰接在所述第二连接杆（18）的两端上，所述第一连接杆（12）的一端铰接在所述条形钢体（8）的内侧，两根所述第三连接杆（16）上同一方向的侧面上均设有沿其长度方向设置第一滑槽（15），所述第一滑槽（15）内均滑动连接有第一滑块（17），所述第一滑块（17）间通过水平设置的第一滑动板（19）固定连接在一起；

所述钢拱架竖直位置调节装置包括沿竖直方向自上而下设置的第一分部（20）、调节机构（24）和第二分部（22），所述第一分部（20）和第二分部（22）均为杆状结构，所述调节机构（24）能够分别驱动所述第一分部（20）和第二分部（22）同步上升和下降，所述第一滑动板（19）固定连接在所述第二分部（22）上。

2.根据权利要求1所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，还包括位置校准装置（31），所述位置校准装置包括两端分别铰接在两根所述第三连接杆（16）上且水平的第二滑动板（32）、设置在预定位置上且能够发射直线光的光发射器（34），以及位于所述第二滑动板（32）底部的光接收器（36），其中：

所述预定位置位于所述钢拱架标准安装后，其顶点与该顶点对应在所述隧道的射影间连线的垂直线上，所述预定位置到所述连线的距离为m；

所述光接收器（36）到所述第一分部（20）的竖直轴线的距离为m；

所述光接收器（36）能够接收所述光发射器（34）发射的直线光，并计算所接收到的光线面积，将接收到的光面积与设定值做对比，若大于设定值，则做出能够被人所识别的通过信号。

3.根据权利要求2所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，所述第一分部（20）的底部以及所述第二分部（22）的顶部设有螺纹方向相反的外螺纹，所述调节机构（24）为空心筒状结构，其内设有两段分别与所述第一分部（20）和第二分部（22）的外螺纹配合的螺纹段。

4.根据权利要求3所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，还包括放置在所述隧道上的底座（21），所述底座（21）上表面设有位于所述第二分部（22）的正下方的第一插孔，所述第二分部（22）上设有能够部分插入所述第一插孔中的第一插入部（23），所述第一插入部（23）能够在所述第一插孔中沿竖直线滑动，且所述第一插入部（23）与所述第一插孔间的形状配合能够实现所述第一插入部（23）在所述第一插孔中转动。

5.根据权利要求4所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，所述第一分部（20）上还设有第二插入部（26），所述第二插入部（26）能够插入到固定设置的套筒（27）的第二插孔中，所述第二插入部（26）能够在所述第二插孔中沿竖直方向滑动，并且其之间的形状配合能够实现所述第二插入部（26）在所述第二插孔中转动。

6.根据权利要求5所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，所述条形钢体（8）的内侧还设有沿其长度方向设置的第二滑槽（28），以及滑动连接在所述第二滑槽（28）内的第二滑块（30），所述第一连接杆（12）的其中一端铰接在所述第二滑块（30）上。

7.根据权利要求6所述的一种隧道钢拱架放置装置，其特征在于，所述第二连接杆（18）的长度大于所述第一连接杆（12）的长度。