CN112593956B - 用于隧道tbm施工的加固设备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及用于隧道TBM施工的加固设备，包括安装机构、移动机构、轨道机构和上料机构，所述安装机构底部与移动机构顶部固定连接，所述移动机构左端与轨道机构两侧滑动连接，所述上料机构左部与移动机构右部固定连接；所述上料机构包括上料前部、上料后部，所述上料前部左部与上料后部右部固定连接；所述上料前部包括焊接框架、线性滑轨、链轮链条机构，所述线性滑轨有两根，两根所述线性滑轨设于焊接框架左部两侧，所述链轮链条机构设于线性滑轨上方，解决了直立的加固钢筋由于没有支撑装置进行支撑，容易重心倾斜，对现场工作人员与设备造成安全隐患的问题。本发明还提供了用于隧道TBM施工的加固设备的使用方法。
Description
技术领域
本发明属一种隧道施工技术领域，具体涉及用于隧道TBM施工的加固设备及使用方法。
背景技术
隧道工程中，往往围岩变化大，易坍塌，为了保证顺利安全的开挖过程，隧道采用设备循序掘进，隧道开挖过程中需要用到支护支架来对已经挖开的隧道洞壁进行支护，避免发生坍塌事故。而在软弱地层中建筑矿山巷道及隧道时，由于地压强烈，支护结构的稳定性与承载能力需要大幅度增强，例如煤矿深部软岩巷道，常用的支护结构的支撑能力显著不足，一般用锚喷再加型钢支架或围岩注浆或长锚索等进行联合支护，隧道工程中也有类似的情况。这样，支护工程量及费用必然大幅度增加，支护作业也复杂化。
在实际工程中，隧道支护常采用U型钢或棚架支护措施，两棚钢架中间常采用金属网架做适当加固。这就造成每棚钢架往往独立支撑来承受围压，钢筋网的承载能力较钢筋弱很多，造成围岩支护抗力不均匀，不同钢筋支架的变形程度不同，造成不同程度的破坏，隧道变形不均，返工、返修等严重后果。
因此，应考虑施工过程的实际情况，调整施工方法，对目前现有的支护加固结构进行改进，增加其钢筋支护结构的整体性，使之共同承受围岩压力，避免隧道严重变形，出现塌方的现象，保证隧道施工安全和质量。
公开号为CN108361048A的中国专利公开了一种隧道钢筋支架联接加固装置，属于隧道支护领域，包括多块加固板和多根弧形横联筋，加固板的横截面与隧道的弧度配合，加固板一端设置有凹槽，加固板另一端设置有与凹槽配合的凸块，前一块加固板的凸块依次卡入后一块加固板的凹槽内将多块加固板依次连接构成一组加固梁，弧形横联筋为与隧道弧度配合的圆弧状结构，多组加固梁沿隧道深度方向间隔设置，相邻两组加固梁之间的对应加固板之间设置有弧形横联筋，加固板与弧形横联筋均紧贴隧道钢筋支架设置。
该封顶模块翻转装置能够对加固钢筋进行翻转，但是在上承载架翻转至竖直状态时，直立的加固钢筋由于没有上料机构进行支撑，容易重心倾斜而从上承载架上倾倒，对现场工作人员与设备造成安全隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了用于隧道TBM施工的加固设备，解决了直立的加固钢筋由于没有上料机构进行支撑，容易重心倾斜，对现场工作人员与设备造成安全隐患的问题，并提供应用该加固钢筋安装装置的使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
用于隧道TBM施工的加固设备，包括安装机构、移动机构、轨道机构和上料机构，所述安装机构底部与移动机构顶部固定连接，所述移动机构左端与轨道机构两侧滑动连接，所述上料机构左部与移动机构右部固定连接；
所述上料机构包括上料前部、上料后部，所述上料前部左部与上料后部右部固定连接；
所述上料前部包括焊接框架、线性滑轨、链轮链条机构，所述线性滑轨有两根，两根所述线性滑轨设于焊接框架左部两侧，所述链轮链条机构设于线性滑轨上方。
通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全隐患进行保障。
进一步的，所述上料前部还包括减速电机、夹具定位夹紧机构、气缸，所述减速电机安装于焊接框架左部上段与链轮链条机构连接，所述夹具定位夹紧机构安装于焊接框架下端，所述气缸设于夹具定位夹紧机构上部；
所述夹具定位夹紧机构包括夹紧板、固定爪、气柱，所述固定爪设于夹紧板右部，所述气柱设于夹紧板下部。
进一步的，上料后部包括安装主框、夹持板，所述夹持板安装于安装主框内部；
所述夹持板包括夹持主板、夹持杆、夹持外框，所述夹持主板与夹持外框固定连接，所述夹持杆设于夹持外框右端。
利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性。
进一步的，所述安装机构包括固定座，所述固定座上设有两组机械臂组件，所述机械臂组件包括机械臂、抓取部件、连接杆和固定板，所述机械臂自由端与抓取部件活动连接，所述连接杆贯穿机械臂与固定板固定连接；
所述机械臂包括外臂、内臂、外臂连接杆和内臂连接杆，所述内臂设于外臂内侧，且所述外臂与内臂顶端通过外臂连接杆贯通连接，两个所述内臂通过内臂连接杆固定连接；
所述外臂包括外臂上段、外臂下段，所述外臂上段首端与外臂下段绞接。
通过两组机械机械臂组件使装置抓取物体的能力大大提高，同时提高了加固钢筋安装时的精确度，在翻转架翻转至竖直状态时，安装机构能够保证直立的加固钢筋不易倾倒，提高现场施工安全性。
进一步的，所述机械臂包括外臂、内臂、外臂连接杆和内臂连接杆，所述内臂设于外臂内侧，且所述外臂与内臂顶端通过外臂连接杆贯通连接，两个所述内臂通过内臂连接杆固定连接；
所述外臂包括外臂上段、外臂下段，所述外臂上段首端与外臂下段绞接，所述所述外臂上段首端与外臂下段绞接，外臂上段能够向上自由滑动，在安装加固钢筋更加精确。
进一步的，所述抓取部件包括动力块、联动板、联动轴和爪钳，所述动力块底端与联动板连接，所述联动板底部通过联动轴与爪钳连接，所述动力块将动力输出至联动轴，所述联动轴控制爪钳收缩或者扩张，来对加固钢筋进行抓取安装，通过爪钳结构，不但可以对加固钢筋进行安装，还可以对市政电缆管线进行抓取安装。
进一步的，所述移动机构包括机械臂滑动座、机械臂滑动轨道、移动底座，所述机械臂滑动座底部与机械臂滑动轨道滑动连接，所述机械臂滑动轨道底部固定于移动底座顶部中段，通过机械臂滑动座在机械臂滑动轨道上滑动来调整安装机构的左右横向位置，移动机构通过轨道机构上下自由滑动调整高度。
进一步的，所述机械臂滑动座包括滑动座上部、滑动座下部，所述滑动座上部底部与滑动座下部顶部连接；
所述滑动座上部包括上部本体、第一紧固钮、滑动电机处理器，所述第一紧固钮设于上部本体右侧，所述滑动电机处理器安装于上部本体前侧；
所述滑动座下部包括下部本体、第二紧固钮、制动开关，所述第二紧固钮设于下部本体右侧，所述制动开关安装于下部本体前侧，所述机械臂滑动座通过第一紧固钮和第二紧固钮来对上部本体和第二紧固钮进行加固，然后通过滑动电机处理器对机械臂滑动座需要移动位置进行计算处理，所述制动开关下拉能够紧急制动，避免在需要设备出现故障时，无法停止，对施工人员造成人身安全的危险。
进一步的，移动机构还包括移动电机、缓冲板，所述移动电机安装于移动底座上部，所述缓冲板前端与移动电机连接，所述缓冲板后端与机械臂滑动轨道连接，所述移动电机对移动机构的移动提供动力，所述缓冲板能够在移动电机工作时，减少移动电机的振动幅度，提高设备的精度。
进一步的，所述移动电机包括移动电机本体、电机调节钮、电机停止阀，所述电机调节钮安装于移动电机本体左部，所述电机停止阀安装于移动电机本体上部，通过电机调节钮对移动电机功率进行调整，电机停止阀能够制动电机停止阀，通过多重制动开关，提高设备的安全性，避免误操作。
进一步的，所述轨道机构包括轨道上部、轨道中部、轨道下部，所述轨道上部底部与轨道中部顶部固定连接，所述轨道中部底部与轨道下部顶部固定连接，所述轨道中部为中空设计，提高了轨道机构的结构强度，减轻了设备工作时，移动机构通过轨道上部向轨道中部所施加的压力，使设备使用寿命延长。
进一步的，所述轨道下部包括固定架、固定螺栓，所述固定螺栓有多个，固定架有多个固定螺栓与外部固定，通过多个固定螺栓对轨道机构进行固定，避免设备在使用时，轨道机构脱落某一个固定螺栓而造成设备脱落，同时也提高了设备使用安全。
本发明还提供了用于隧道TBM施工的加固设备的使用方法，包括以下步骤：
S1，设备组装，安装机构、移动机构、轨道机构，所述安装机构底部与移动机构顶部固定连接，所述移动机构左端与轨道机构两侧滑动连接；
S2，设备固定，轨道下部包括固定架、固定螺栓，所述固定螺栓有多个，固定架有多个固定螺栓与轨道机构外部固定。使用多个固定螺栓将设备垂直安装在所需位置；
S3，设备调整，移动机构包括机械臂滑动座、机械臂滑动轨道、移动底座，所述机械臂滑动座底部与机械臂滑动轨道滑动连接，所述机械臂滑动轨道底部固定于移动底座顶部中段，通过机械臂滑动座在机械臂滑动轨道上滑动来调整安装机构的左右横向位置，移动机构通过轨道机构上下自由滑动调整高度；
S4，管片固定，安装机构包括固定座，所述固定座上设有两组机械臂组件，所述机械臂组件包括机械臂、抓取部件、连接杆和固定板，所述机械臂自由端与抓取部件活动连接，所述连接杆贯穿机械臂与固定板固定连接，机械臂包括外臂、内臂、外臂连接杆和内臂连接杆，所述内臂设于外臂内侧，且所述外臂与内臂顶端通过外臂连接杆贯通连接，两个所述内臂通过内臂连接杆固定连接，外臂包括外臂上段、外臂下段，所述外臂上段首端与外臂下段绞接，通过抓取部件将加固钢筋抓取后，机械臂移动至合适位置将加固钢筋安装固定于隧道内壁。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明的用于隧道TBM施工的加固设备，通过两组机械机械臂组件使装置抓取物体的能力大大提高，同时提高了加固钢筋安装时的精确度，在翻转架翻转至竖直状态时，安装机构能够保证直立的加固钢筋不易倾倒，提高现场施工安全性。
2、本发明的用于隧道TBM施工的加固设备，动力块将动力输出至联动轴，所述联动轴控制爪钳收缩或者扩张，来对加固钢筋进行抓取安装，通过爪钳结构，不但可以对加固钢筋进行安装，还可以对市政电缆管线进行抓取安装。
3、本发明的用于隧道TBM施工的加固设备，机械臂滑动座通过第一紧固钮和第二紧固钮来对上部本体和第二紧固钮进行加固，然后通过滑动电机处理器对机械臂滑动座需要移动位置进行计算处理，所述制动开关下拉能够紧急制动，避免在需要设备出现故障时，无法停止，对施工人员造成人身安全的危险。
附图说明
图1为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的结构示意图；
图2为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的上料机构结构示意图；
图3为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的局部结构示意图一；
图4为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的俯视结构示意图；
图5为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的局部结构示意图二；
图6为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的安装机构局部结构示意图一；
图7为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的安装机构局部结构示意图二；
图8为图5中X部分的放大图；
图9为本发明用于隧道TBM施工的加固设备实施例的结构示意图三。
附图中涉及到的附图标记有：
安装机构A；固定座A1；机械臂组件A2；机械臂A201；外臂A2011；外臂上段A2011a；外臂下段A2011b；内臂A2012；外臂连接杆A2013；内臂连接杆A2014；抓取部件A202；动力块A2021；联动板A2022；联动轴A2023；爪钳A2024；连接杆A203；固定板A204；
移动机构B；机械臂滑动座B1；滑动座上部B101；上部本体B1011；第一紧固钮B1012；滑动电机处理器；滑动座下部B102；下部本体B1021；第二紧固钮B1022；制动开关B1023；机械臂滑动轨道B2；移动底座B3；移动电机B4；移动电机本体B401；电机调节钮B402；电机停止阀B403；缓冲板B5；
轨道机构C；轨道上部C1；轨道中部C2；轨道下部C3；固定架C301；固定螺栓C302；
上料机构D；上料前部D1；焊接框架D101；线性滑轨D102；链轮链条机构D103；减速电机D104；夹具定位夹紧机构D105；夹紧板D1051；固定爪D1052；气柱D1053；气缸D106；上料后部D2；安装主框D201；夹持板D202；夹持主板D2021；夹持杆D2022；夹持外框D2023。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例一
如图1至9所示，用于隧道TBM施工的加固设备，包括安装机构A、移动机构B、轨道机构C和上料机构D，安装机构A底部与移动机构B顶部固定连接，移动机构B左端与轨道机构C两侧滑动连接，上料机构D左部与移动机构B右部固定连接；
上料机构D包括上料前部D1、上料后部D2，上料前部D1左部与上料后部D2右部固定连接；
上料前部D1包括焊接框架D101、线性滑轨D102、链轮链条机构D103，线性滑轨D102有两根，两根线性滑轨D102设于焊接框架D101左部两侧，链轮链条机构D103设于线性滑轨D102上方。通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全隐患进行保障。
作为优选方案，上料前部D1还包括减速电机D104、夹具定位夹紧机构D105、气缸D106，减速电机D104安装于焊接框架D101左部上段与链轮链条机构D103连接，夹具定位夹紧机构D105安装于焊接框架D101下端，气缸D106设于夹具定位夹紧机构D105上部；
夹具定位夹紧机构D105包括夹紧板D1051、固定爪D1052、气柱D1053，固定爪D1052设于夹紧板D1051右部，气柱D1053设于夹紧板D1051下部。
作为优选方案，上料后部D2包括安装主框D201、夹持板D202，夹持板D202安装于安装主框D201内部；
夹持板D202包括夹持主板D2021、夹持杆D2022、夹持外框D2023，夹持主板D2021与夹持外框D2023固定连接，夹持杆D2022设于夹持外框D2023右端。利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性。
安装机构A包括固定座A1，固定座A1上设有两组机械臂组件A2，机械臂组件A2包括机械臂A201、抓取部件A202、连接杆A203和固定板A204，机械臂A201自由端与抓取部件A202活动连接，连接杆A203贯穿机械臂A201与固定板A204固定连接。通过两组机械机械臂组件使装置抓取物体的能力大大提高，同时提高了加固钢筋安装时的精确度，在翻转架翻转至竖直状态时，安装机构能够保证直立的加固钢筋不易倾倒，提高现场施工安全性
作为优选方案，机械臂A201包括外臂A2011、内臂A2012、外臂连接杆A2013和内臂连接杆A2014，内臂A2012设于外臂A2011内侧，且外臂A2011与内臂A2012顶端通过外臂连接杆A2013贯通连接，两个内臂A2012通过内臂连接杆A2014固定连接；
外臂A2011包括外臂上段A2011a、外臂下段A2011b，外臂上段A2011a首端与外臂下段A2011b绞接。外臂上段首端与外臂下段绞接，外臂上段能够向上自由滑动，在安装加固钢筋更加精确。
作为优选方案，抓取部件A202包括动力块A2021、联动板A2022、联动轴A2023和爪钳A2024，动力块A2021底端与联动板A2022连接，联动板A2022底部通过联动轴A2023与爪钳A2024连接。动力块将动力输出至联动轴，联动轴控制爪钳收缩或者扩张，来对加固钢筋进行抓取安装，通过爪钳结构，不但可以对加固钢筋进行安装，还可以对市政电缆管线进行抓取安装。
实施例二
本实施例是在前述实施例一的基础上进行的，主要介绍本发明的用于隧道TBM施工的加固设备移动机构B的结构。
如图1至9所示，用于隧道TBM施工的加固设备，包括安装机构A、移动机构B、轨道机构C和上料机构D，安装机构A底部与移动机构B顶部固定连接，移动机构B左端与轨道机构C两侧滑动连接，上料机构D左部与移动机构B右部固定连接；
上料机构D包括上料前部D1、上料后部D2，上料前部D1左部与上料后部D2右部固定连接；
上料前部D1包括焊接框架D101、线性滑轨D102、链轮链条机构D103，线性滑轨D102有两根，两根线性滑轨D102设于焊接框架D101左部两侧，链轮链条机构D103设于线性滑轨D102上方。通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全隐患进行保障。
作为优选方案，上料前部D1还包括减速电机D104、夹具定位夹紧机构D105、气缸D106，减速电机D104安装于焊接框架D101左部上段与链轮链条机构D103连接，夹具定位夹紧机构D105安装于焊接框架D101下端，气缸D106设于夹具定位夹紧机构D105上部；
夹具定位夹紧机构D105包括夹紧板D1051、固定爪D1052、气柱D1053，固定爪D1052设于夹紧板D1051右部，气柱D1053设于夹紧板D1051下部。
作为优选方案，上料后部D2包括安装主框D201、夹持板D202，夹持板D202安装于安装主框D201内部；
夹持板D202包括夹持主板D2021、夹持杆D2022、夹持外框D2023，夹持主板D2021与夹持外框D2023固定连接，夹持杆D2022设于夹持外框D2023右端。利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性。
安装机构A包括固定座A1，固定座A1上设有两组机械臂组件A2，机械臂组件A2包括机械臂A201、抓取部件A202、连接杆A203和固定板A204，机械臂A201自由端与抓取部件A202活动连接，连接杆A203贯穿机械臂A201与固定板A204固定连接。通过两组机械机械臂组件使装置抓取物体的能力大大提高，同时提高了加固钢筋安装时的精确度，在翻转架翻转至竖直状态时，安装机构能够保证直立的加固钢筋不易倾倒，提高现场施工安全性
作为优选方案，机械臂A201包括外臂A2011、内臂A2012、外臂连接杆A2013和内臂连接杆A2014，内臂A2012设于外臂A2011内侧，且外臂A2011与内臂A2012顶端通过外臂连接杆A2013贯通连接，两个内臂A2012通过内臂连接杆A2014固定连接；
外臂A2011包括外臂上段A2011a、外臂下段A2011b，外臂上段A2011a首端与外臂下段A2011b绞接。外臂上段首端与外臂下段绞接，外臂上段能够向上自由滑动，在安装加固钢筋更加精确。
作为优选方案，抓取部件A202包括动力块A2021、联动板A2022、联动轴A2023和爪钳A2024，动力块A2021底端与联动板A2022连接，联动板A2022底部通过联动轴A2023与爪钳A2024连接。动力块将动力输出至联动轴，联动轴控制爪钳收缩或者扩张，来对加固钢筋进行抓取安装，通过爪钳结构，不但可以对加固钢筋进行安装，还可以对市政电缆管线进行抓取安装。作为优选方案，移动机构B包括机械臂滑动座B1、机械臂滑动轨道B2、移动底座B3，机械臂滑动座B1底部与机械臂滑动轨道B2滑动连接，机械臂滑动轨道B2底部固定于移动底座B3顶部中段。通过机械臂滑动座在机械臂滑动轨道上滑动来调整安装机构的左右横向位置，移动机构通过轨道机构上下自由滑动调整高度。
作为优选方案，机械臂滑动座B1包括滑动座上部B101、滑动座下部B102，滑动座上部B101底部与滑动座下部B103顶部连接；
滑动座上部B101包括上部本体B1011、第一紧固钮B1012、滑动电机处理器，第一紧固钮B1012设于上部本体B1011右侧，滑动电机处理器安装于上部本体B1011前侧；
滑动座下部B102包括下部本体B1021、第二紧固钮B1022、制动开关B1023，第二紧固钮B1022设于下部本体B1021右侧，制动开关B1023安装于下部本体B1021前侧。机械臂滑动座通过第一紧固钮和第二紧固钮来对上部本体和第二紧固钮进行加固，然后通过滑动电机处理器对机械臂滑动座需要移动位置进行计算处理，制动开关下拉能够紧急制动，避免在需要设备出现故障时，无法停止，对施工人员造成人身安全的危险。
作为优选方案，移动机构B还包括移动电机B4、缓冲板B5，移动电机B4安装于移动底座B3上部，缓冲板B5前端与移动电机B4连接，缓冲板B5后端与机械臂滑动轨道B2连接。移动电机B4对移动机构B的移动提供动力，缓冲板B5能够在移动电机工作时，减少移动电机的振动幅度，提高设备的精度。
作为优选方案，移动电机B4包括移动电机本体B401、电机调节钮B402、电机停止阀B403，电机调节钮B402安装于移动电机本体B401左部，电机停止阀B403安装于移动电机本体B401上部。通过电机调节钮对移动电机功率进行调整，电机停止阀B403能够制动电机停止阀B403，通过多重制动开关，提高设备的安全性，避免误操作。
实施例二相对于实施例一的优点在于：通过移动电机B4对移动机构B的移动提供动力，缓冲板B5能够在移动电机工作时，减少移动电机的振动幅度，提高设备的精度。
实施例三
本实施例是在前述实施例一的基础上进行的，主要介绍本发明的用于隧道TBM施工的加固设备轨道机构C的结构。
如图1至9所示，用于隧道TBM施工的加固设备，包括安装机构A、移动机构B、轨道机构C和上料机构D，安装机构A底部与移动机构B顶部固定连接，移动机构B左端与轨道机构C两侧滑动连接，上料机构D左部与移动机构B右部固定连接；
上料机构D包括上料前部D1、上料后部D2，上料前部D1左部与上料后部D2右部固定连接；
上料前部D1包括焊接框架D101、线性滑轨D102、链轮链条机构D103，线性滑轨D102有两根，两根线性滑轨D102设于焊接框架D101左部两侧，链轮链条机构D103设于线性滑轨D102上方。通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全隐患进行保障。
作为优选方案，上料前部D1还包括减速电机D104、夹具定位夹紧机构D105、气缸D106，减速电机D104安装于焊接框架D101左部上段与链轮链条机构D103连接，夹具定位夹紧机构D105安装于焊接框架D101下端，气缸D106设于夹具定位夹紧机构D105上部；
夹具定位夹紧机构D105包括夹紧板D1051、固定爪D1052、气柱D1053，固定爪D1052设于夹紧板D1051右部，气柱D1053设于夹紧板D1051下部。
作为优选方案，上料后部D2包括安装主框D201、夹持板D202，夹持板D202安装于安装主框D201内部；
夹持板D202包括夹持主板D2021、夹持杆D2022、夹持外框D2023，夹持主板D2021与夹持外框D2023固定连接，夹持杆D2022设于夹持外框D2023右端。利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性。
安装机构A包括固定座A1，固定座A1上设有两组机械臂组件A2，机械臂组件A2包括机械臂A201、抓取部件A202、连接杆A203和固定板A204，机械臂A201自由端与抓取部件A202活动连接，连接杆A203贯穿机械臂A201与固定板A204固定连接。通过两组机械机械臂组件使装置抓取物体的能力大大提高，同时提高了加固钢筋安装时的精确度，在翻转架翻转至竖直状态时，安装机构能够保证直立的加固钢筋不易倾倒，提高现场施工安全性
作为优选方案，机械臂A201包括外臂A2011、内臂A2012、外臂连接杆A2013和内臂连接杆A2014，内臂A2012设于外臂A2011内侧，且外臂A2011与内臂A2012顶端通过外臂连接杆A2013贯通连接，两个内臂A2012通过内臂连接杆A2014固定连接；
外臂A2011包括外臂上段A2011a、外臂下段A2011b，外臂上段A2011a首端与外臂下段A2011b绞接。外臂上段首端与外臂下段绞接，外臂上段能够向上自由滑动，在安装加固钢筋更加精确。
作为优选方案，抓取部件A202包括动力块A2021、联动板A2022、联动轴A2023和爪钳A2024，动力块A2021底端与联动板A2022连接，联动板A2022底部通过联动轴A2023与爪钳A2024连接。动力块将动力输出至联动轴，联动轴控制爪钳收缩或者扩张，来对加固钢筋进行抓取安装，通过爪钳结构，不但可以对加固钢筋进行安装，还可以对市政电缆管线进行抓取安装。作为优选方案，移动机构B包括机械臂滑动座B1、机械臂滑动轨道B2、移动底座B3，机械臂滑动座B1底部与机械臂滑动轨道B2滑动连接，机械臂滑动轨道B2底部固定于移动底座B3顶部中段。通过机械臂滑动座在机械臂滑动轨道上滑动来调整安装机构的左右横向位置，移动机构通过轨道机构上下自由滑动调整高度。
作为优选方案，机械臂滑动座B1包括滑动座上部B101、滑动座下部B102，滑动座上部B101底部与滑动座下部B103顶部连接；
滑动座上部B101包括上部本体B1011、第一紧固钮B1012、滑动电机处理器，第一紧固钮B1012设于上部本体B1011右侧，滑动电机处理器安装于上部本体B1011前侧；
滑动座下部B102包括下部本体B1021、第二紧固钮B1022、制动开关B1023，第二紧固钮B1022设于下部本体B1021右侧，制动开关B1023安装于下部本体B1021前侧。机械臂滑动座通过第一紧固钮和第二紧固钮来对上部本体和第二紧固钮进行加固，然后通过滑动电机处理器对机械臂滑动座需要移动位置进行计算处理，制动开关下拉能够紧急制动，避免在需要设备出现故障时，无法停止，对施工人员造成人身安全的危险。
作为优选方案，移动机构B还包括移动电机B4、缓冲板B5，移动电机B4安装于移动底座B3上部，缓冲板B5前端与移动电机B4连接，缓冲板B5后端与机械臂滑动轨道B2连接。移动电机B4对移动机构B的移动提供动力，缓冲板B5能够在移动电机工作时，减少移动电机的振动幅度，提高设备的精度。
作为优选方案，移动电机B4包括移动电机本体B401、电机调节钮B402、电机停止阀B403，电机调节钮B402安装于移动电机本体B401左部，电机停止阀B403安装于移动电机本体B401上部。通过电机调节钮B402对移动电机B4功率进行调整，电机停止阀B403能够制动电机停止阀B403，通过多重制动开关，提高设备的安全性，避免误操作。
作为优选方案，轨道机构C包括轨道上部C1、轨道中部C2、轨道下部C3，轨道上部C1底部与轨道中部C2顶部固定连接，轨道中部C2底部与轨道下部C3顶部固定连接。轨道中部为中空设计，提高了轨道机构的结构强度，减轻了设备工作时，移动机构通过轨道上部向轨道中部所施加的压力，使设备使用寿命延长。
作为优选方案，轨道下部C3包括固定架C301、固定螺栓C302，固定螺栓C302有多个，固定架C301有多个固定螺栓C302与外部固定。通过多个固定螺栓对轨道机构进行固定，避免设备在使用时，轨道机构脱落某一个固定螺栓而造成设备脱落，同时也提高了设备使用安全。
实施例三相对于实施例二的优点在于：轨道中部为中空设计，提高了轨道机构的结构强度，减轻了设备工作时，移动机构通过轨道上部向轨道中部所施加的压力，使设备使用寿命延长。
本发明还提供了用于隧道TBM施工的加固设备的使用方法，包括以下步骤：
S1，设备组装，安装机构A、移动机构B、轨道机构C和上料机构D，所述安装机构A底部与移动机构B顶部固定连接，所述移动机构B左端与轨道机构C两侧滑动连接，所述上料机构D左部与移动机构B右部固定连接；
S2，设备固定，轨道下部C3包括固定架C301、固定螺栓C302，所述固定螺栓C302有多个，固定架C301有多个固定螺栓C302与轨道机构外部固定。使用多个固定螺栓C302将设备垂直安装在所需位置；
S3，设备调整，移动机构B包括机械臂滑动座B1、机械臂滑动轨道B2、移动底座B3，所述机械臂滑动座B1底部与机械臂滑动轨道B2滑动连接，所述机械臂滑动轨道B2底部固定于移动底座B3顶部中段，通过机械臂滑动座B1在机械臂滑动轨道B2上滑动来调整安装机构A的左右横向位置，移动机构B通过轨道机构C上下自由滑动调整高度；
S4，钢筋上料，所述上料机构D包括上料前部D1、上料后部D2，所述上料前部D1左部与上料后部D2右部固定连接；上料前部D1包括焊接框架D101、线性滑轨D102、链轮链条机构D103，所述线性滑轨D102有两根，两根所述线性滑轨D102设于焊接框架D101左部两侧，所述链轮链条机构D103设于线性滑轨D102上方，所述上料前部D1还包括减速电机D104、夹具定位夹紧机构D105、气缸D106，所述减速电机D104安装于焊接框架D101左部上段与链轮链条机构D103连接，所述夹具定位夹紧机构D105安装于焊接框架D101下端，所述气缸D106设于夹具定位夹紧机构D105上部；所述夹具定位夹紧机构D105包括夹夹紧板D1051、固定爪D1052、气柱D1053，所述固定爪D1052设于夹紧板D1051右部，所述气柱D1053设于夹紧板D1051下部。利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性，通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全进行保障；
S5，钢筋固定，安装机构A包括固定座A1，所述固定座A1上设有两组机械臂组件A2，所述机械臂组件A2包括机械臂A201、抓取部件A202、连接杆A203和固定板A204，所述机械臂A201自由端与抓取部件A202活动连接，所述连接杆A203贯穿机械臂A201与固定板A204固定连接，机械臂A201包括外臂A2011、内臂A2012、外臂连接杆A2013和内臂连接杆A2014，所述内臂A2012设于外臂A2011内侧，且所述外臂A2011与内臂A2012顶端通过外臂连接杆A2013贯通连接，两个所述内臂A2012通过内臂连接杆A2014固定连接，外臂A2011包括外臂上段A2011a、外臂下段A2011b，所述外臂上段A2011a首端与外臂下段A2011b绞接，通过抓取部件A202将隧道加固钢筋抓取后，机械臂A201移动至合适位置将隧道加固钢筋安装固定于隧道内壁。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (2)
1.用于隧道TBM施工的加固设备，其特征在于：包括安装机构(A)、移动机构(B)、轨道机构(C)和上料机构(D)，所述安装机构(A)底部与移动机构(B)顶部固定连接，所述移动机构(B)左端与轨道机构(C)两侧滑动连接，所述上料机构(D)左部与移动机构(B)右部固定连接；
所述上料机构(D)包括上料前部(D1)、上料后部(D2)，所述上料前部(D1)左部与上料后部(D2)右部固定连接；
所述上料前部(D1)包括焊接框架(D101)、线性滑轨(D102)、链轮链条机构(D103)，所述线性滑轨(D102)有两根，两根所述线性滑轨(D102)设于焊接框架(D101)左部两侧，所述链轮链条机构(D103)设于线性滑轨(D102)上方；
所述上料前部(D1)还包括减速电机(D104)、夹具定位夹紧机构(D105)、气缸(D106)，所述减速电机(D104)安装于焊接框架(D101)左部上段与链轮链条机构(D103)连接，所述夹具定位夹紧机构(D105)安装于焊接框架(D101)下端，所述气缸(D106)设于夹具定位夹紧机构(D105)上部；
所述夹具定位夹紧机构(D105)包括夹紧板(D1051)、固定爪(D1052)、气柱(D1053)，所述固定爪(D1052)设于夹紧板(D1051)右部，所述气柱(D1053)设于夹紧板(D1051)下部；
所述上料后部(D2)包括安装主框(D201)、夹持板(D202)，所述夹持板(D202)安装于安装主框(D201)内部；
所述夹持板(D202)包括夹持主板(D2021)、夹持杆(D2022)、夹持外框(D2023)，所述夹持主板(D2021)与夹持外框(D2023)固定连接，所述夹持杆(D2022)设于夹持外框(D2023)右端；
所述安装机构(A)包括固定座(A1)，所述固定座(A1)上设有两组机械臂组件(A2)，所述机械臂组件(A2)包括机械臂(A201)、抓取部件(A202)、连接杆(A203)和固定板(A204)，所述机械臂(A201)自由端与抓取部件(A202)活动连接，所述连接杆(A203)贯穿机械臂(A201)与固定板(A204)固定连接；
所述机械臂(A201)包括外臂(A2011)、内臂(A2012)、外臂连接杆(A2013)和内臂连接杆(A2014)，所述内臂(A2012)设于外臂(A2011)内侧，且所述外臂(A2011)与内臂(A2012)顶端通过外臂连接杆(A2013)贯通连接，两个所述内臂(A2012)通过内臂连接杆(A2014)固定连接；
所述外臂(A2011)包括外臂上段(A2011a)、外臂下段(A2011b)，所述外臂上段(A2011a)首端与外臂下段(A2011b)绞接；
所述抓取部件(A202)包括动力块(A2021)、联动板(A2022)、联动轴(A2023)和爪钳(A2024)，所述动力块(A2021)底端与联动板(A2022)连接，所述联动板(A2022)底部通过联动轴(A2023)与爪钳(A2024)连接；
所述移动机构(B)包括机械臂滑动座(B1)、机械臂滑动轨道(B2)、移动底座(B3)，所述机械臂滑动座(B1)底部与机械臂滑动轨道(B2)滑动连接，所述机械臂滑动轨道(B2)底部固定于移动底座(B3)顶部中段；
所述机械臂滑动座(B1)包括滑动座上部(B101)、滑动座下部(B102)，所述滑动座上部(B101)底部与滑动座下部(B102)顶部连接；
所述滑动座上部(B101)包括上部本体(B1011)、第一紧固钮(B1012)、滑动电机处理器，所述第一紧固钮(B1012)设于上部本体(B1011)右侧，所述滑动电机处理器安装于上部本体(B1011)前侧；
所述滑动座下部(B102)包括下部本体(B1021)、第二紧固钮(B1022)、制动开关(B1023)，所述第二紧固钮(B1022)设于下部本体(B1021)右侧，所述制动开关(B1023)安装于下部本体(B1021)前侧；
移动机构(B)还包括移动电机(B4)、缓冲板(B5)，所述移动电机(B4)安装于移动底座(B3)上部，所述缓冲板(B5)前端与移动电机(B4)连接，所述缓冲板(B5)后端与机械臂滑动轨道(B2)连接；
所述移动电机(B4)包括移动电机本体(B401)、电机调节钮(B402)、电机停止阀(B403)，所述电机调节钮(B402)安装于移动电机本体(B401)左部，所述电机停止阀(B403)安装于移动电机本体(B401)上部；
所述轨道机构(C)包括轨道上部(C1)、轨道中部(C2)、轨道下部(C3)，所述轨道上部(C1)底部与轨道中部(C2)顶部固定连接，所述轨道中部(C2)底部与轨道下部(C3)顶部固定连接；
所述轨道下部(C3)包括固定架(C301)、固定螺栓(C302)，所述固定螺栓(C302)有多个，固定架(C301)有多个固定螺栓(C302)与外部固定。
2.根据权利要求1所述的用于隧道TBM施工的加固设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，设备组装，包括安装机构(A)、移动机构(B)、轨道机构(C)和上料机构(D)，所述安装机构(A)底部与移动机构(B)顶部固定连接，所述移动机构(B)左端与轨道机构(C)两侧滑动连接，所述上料机构(D)左部与移动机构(B)右部固定连接；
S2，设备固定，轨道下部(C3)包括固定架(C301)、固定螺栓(C302)，所述固定螺栓(C302)有多个，固定架(C301)通过多个固定螺栓(C302)与轨道机构(C)外部固定，使用多个固定螺栓(C302)将设备垂直安装在所需位置；
S3，设备调整，移动机构(B)包括机械臂滑动座(B1)、机械臂滑动轨道(B2)、移动底座(B3)，所述机械臂滑动座(B1)底部与机械臂滑动轨道(B2)滑动连接，所述机械臂滑动轨道(B2)底部固定于移动底座(B3)顶部中段，通过机械臂滑动座(B1)在机械臂滑动轨道(B2)上滑动来调整安装机构(A)的左右横向位置，移动机构(B)通过轨道机构(C)上下自由滑动调整高度；
S4，钢筋上料，所述上料机构(D)包括上料前部(D1)、上料后部(D2)，所述上料前部(D1)左部与上料后部(D2)右部固定连接；上料前部(D1)包括焊接框架(D101)、线性滑轨(D102)、链轮链条机构(D103)，所述线性滑轨(D102)有两根，两根所述线性滑轨(D102)设于焊接框架(D101)左部两侧，所述链轮链条机构(D103)设于线性滑轨(D102)上方，所述上料前部(D1)还包括减速电机(D104)、夹具定位夹紧机构(D105)、气缸(D106)，所述减速电机(D104)安装于焊接框架(D101)左部上段与链轮链条机构(D103)连接，所述夹具定位夹紧机构(D105)安装于焊接框架(D101)下端，所述气缸(D106)设于夹具定位夹紧机构(D105)上部；所述夹具定位夹紧机构(D105)包括夹紧板(D1051)、固定爪(D1052)、气柱(D1053)，所述固定爪(D1052)设于夹紧板(D1051)右部，所述气柱(D1053)设于夹紧板(D1051)下部，利用夹具定位夹紧机构对加固钢筋进行夹持，在使用时通过链轮链条机构带动或者下降钢筋位置，减速电机控制链轮链条机构的调整速度，增加其钢筋支撑结构的整体性，通过上料机构对加固钢筋进行夹持，然后通过安装机构对加固钢筋进行安装，并且通过移动机构、轨道机构进行位置和角度的调整，使设备在使用时，直立的加固钢筋有上料机构进行支撑，不容易重心倾斜，对现场工作人员与设备的安全进行保障；
S5，钢筋固定，安装机构(A)包括固定座(A1)，所述固定座(A1)上设有两组机械臂组件(A2)，所述机械臂组件(A2)包括机械臂(A201)、抓取部件(A202)、连接杆(A203)和固定板(A204)，所述机械臂(A201)自由端与抓取部件(A202)活动连接，所述连接杆(A203)贯穿机械臂(A201)与固定板(A204)固定连接，机械臂(A201)包括外臂(A2011)、内臂(A2012)、外臂连接杆(A2013)和内臂连接杆(A2014)，所述内臂(A2012)设于外臂(A2011)内侧，且所述外臂(A2011)与内臂(A2012)顶端通过外臂连接杆(A2013)贯通连接，两个所述内臂(A2012)通过内臂连接杆(A2014)固定连接，外臂(A2011)包括外臂上段(A2011a)、外臂下段(A2011b)，所述外臂上段(A2011a)首端与外臂下段(A2011b)绞接，通过抓取部件(A202)将隧道加固钢筋抓取后，机械臂(A201)移动至合适位置将隧道加固钢筋安装固定于隧道内壁。
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