CN113399976B - 一种拱架预拼装的拱架安装装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种拱架预拼装的拱架安装装置及其使用方法。本发明公开了一种拱架预拼装的拱架安装装置，用于将主拱架段和辅助拱架段拼接成拱架，通过拱架提升装置以及第一拱架支撑机构调节主拱架段的位置，并通过左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构调节辅助拱架段在高度上的位置，使辅助拱架段与主拱架段产生相对远离的运动，直至辅助拱架段和主拱架段的端部能够贴合，再将主拱架段和辅助拱架段连接在一起。该结构不需要人工调节主拱架段和辅助拱架段，从而可降低操作者的劳动强度。此外，本发明还公开了一种上述拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法。

Description

一种拱架预拼装的拱架安装装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种拱架预拼装的拱架安装装置及其使用方法。

背景技术

在隧道的开挖过程中，需要安装拱架进行支护，提高围岩的稳定性。现有的拱架多为一段一段拼接连接形成，对于现有拱架的安装主要通过人工借助平台安装或利用台车的机械臂安装。

其中，采用人工安装劳动强度大、安全性差、效率低。

而采用机械臂进行安装，虽然可以降低操作者的劳动强度，但是，机械臂在安装时每次只能进行一榀拱架安装，安装时需要频繁操作臂架，需要臂架多次进行俯仰与伸缩动作，才能完成多榀拱架的安装。由于隧道环境较为狭窄，操作困难，且使用机械臂对拱架进行对接时，精度较低，对接时间花费较多，支护速度慢，不利于快速使围岩闭合。

同时以上两种技术需要靠近掌子面进行拱架安装，拱架拼装不能与钻孔爆破平行进行，增加了工序循环时间。

因此，如何提供一种拱架预拼装的拱架安装装置，以降低操作者劳动强度，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种拱架预拼装的拱架安装装置，以降低操作者劳动强度。本发明还提供了一种上述拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种拱架预拼装的拱架安装装置，其中，用于将主拱架段和辅助拱架段拼接成拱架，所述辅助拱架段包括第一辅助拱架段和第二辅助拱架段，拱架安装装置包括：

外侧用于支撑待拼接的拱架段的门架，所述门架为弧形架体；

拱架提升装置，所述拱架提升装置设置在所述门架顶部用于提升所述主拱架段的高度；

第一拱架支撑机构，所述第一拱架支撑机构分布在所述门架的径向的两侧并能够在所述门架所在平面内转动，用于夹持所述主拱架段的端部；

左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构分布在所述门架的径向的两侧，并均能够在所述门架所在平面内转动，所述左侧第二拱架支撑机构用于夹持所述第一辅助拱架段，所述右侧第二拱架支撑机构用于夹持所述第二辅助拱架段；所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段均能够与所述主拱架段产生相对运动使所述第一辅助拱架段和所述主拱架段的连接面重合，所述第二辅助拱架段和所述主拱架段的连接面重合。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述拱架提升装置包括：

用于支撑待拼接的主拱架段的提升架；

用于驱动所述提升架升降的驱动组件；

所述驱动组件包括：剪刀式举升机构，所述剪刀式举升机构一端可滑动的安装在所述门架上的滑槽内，所述剪刀式举升机构的另一端可滑动的安装在所述提升架的滑槽内；驱动件，所述驱动件用于驱动所述剪刀式举升机构升降；

或，所述驱动组件为沿高度方向伸缩的伸缩缸；

所述拱架提升装置还包括：设置在所述提升架上，用于带动所述主拱架段沿所述门架的轴线方向运动的第一调节组件；

所述第一调节组件包括：

第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸一端固定在所述提升架上；

第一伸缩梁，所述第一伸缩梁一端与所述第一伸缩油缸的另一端相连；

第一夹持机构，所述第一夹持机构用于夹持所述主拱架段，并且与所述第一伸缩梁相连。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述第一拱架支撑机构为两个，并且对称布置在所述门架的径向两侧，所述第一拱架支撑机构包括：

支撑架，所述支撑架一端与所述门架铰接；

驱动所述支撑架在所述门架所在平面内转动的举升油缸，所述举升油缸一端与所述门架铰接，另一端与所述支撑架的内侧铰接；

设置在所述支撑架另一端的外侧的第二调节组件，所述第二调节组件用于带动所述主拱架段沿所述门架的轴线方向运动。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述第二调节组件包括：

第二伸缩油缸，所述第二伸缩油缸一端固定在所述支撑架上；

第二伸缩梁，所述第二伸缩梁一端与所述第二伸缩油缸的另一端相连；

第二夹持机构，所述第二夹持机构用于夹持所述主拱架段，并且与所述第二伸缩梁相连，所述第二夹持机构沿所述门架的轴线方向设置有五个。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构对称布置在所述门架的径向两侧，且结构相同，均包括：

工作平台，所述工作平台一端与所述门架铰接；

驱动所述工作平台在所述门架所在平面内转动的俯仰油缸，所述俯仰油缸一端与所述门架铰接，另一端与所述工作平台的内侧铰接；

设置在所述工作平台外侧的第三调节组件，所述第三调节组件用于带动所述第一辅助拱架段或所述第二辅助拱架段沿所述门架的轴线方向运动。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构均还包括：

铰接在所述工作平台侧边的可供翻折的护栏。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述第三调节组件包括：

第三伸缩油缸，所述第三伸缩油缸一端固定在所述工作平台上；

第三伸缩梁，所述第三伸缩梁一端与所述第三伸缩油缸的另一端相连；

第三夹持机构，所述第三夹持机构用于夹持所述第一辅助拱架段或所述第二辅助拱架段，并且与所述第三伸缩梁相连，所述第三夹持机构沿所述门架的轴线方向设置有五个。

优选的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置中，所述门架通过驱动机构可滑动的安装在导轨上，所述导轨沿所述门架的轴线方向延伸。

一种拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，为上述所述的拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，其中，包括：

将拱架分成五段，并将三段拼接成主拱架段，另外两节分别为第一辅助拱架段和第二辅助拱架段；

将所述主拱架段放置在拱架提升装置上，并将所述第一辅助拱架段安装在左侧第二拱架支撑机构上，将所述第二辅助拱架段安装在右侧第二拱架支撑机构上，然后焊接钢网片；

移动拱架安装装置至隧道内，并达到隧道掌子面处；

启动所述拱架提升装置至主拱架段贴合隧道壁；

所述左侧第二拱架支撑机构转动同时所述右侧第二拱架支撑机构转动至所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段均位于所述主拱架段的端部的下方；

调节所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段与所述主拱架段的相对位置至所述主拱架段两端的法兰分别与所述第一辅助拱架段的法兰以及第二辅助拱架段的法兰贴合，连接所述主拱架段与所述第一辅助拱架段以及所述主拱架段与所述第二辅助拱架段。

本发明提供的一种拱架预拼装的拱架安装装置，工作时，通过拱架提升装置以及第一拱架支撑机构调节主拱架段的位置，并通过左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构调节辅助拱架段在高度上的位置，使辅助拱架段与主拱架段产生相对远离的运动，直至辅助拱架段和主拱架段的端部能够贴合，再将主拱架段和辅助拱架段连接在一起。通过上述过程可知，该结构不需要人工调节主拱架段和辅助拱架段，从而可降低操作者的劳动强度。

此外，还公开了一种拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中公开的拱架预拼装的拱架安装装置的主视图；

图2为本发明实施例中公开的第一拱架支撑机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中公开的第一调节组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中公开的第二拱架支撑机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中公开的拱架提升装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中公开的拱架安装装置运动拱架时的状态图；

图7为本发明实施例中公开的拱架安装时拱架安装装置的结构示意图；

图8为本发明实施例中公开的拱架的结构示意图；

图9为本发明实施例中公开的主拱架段折叠时的状态图。

具体实施方式

本发明公开了一种拱架预拼装的拱架安装装置，以降低操作者劳动强度的同时提高安装效率。本发明还公开了一种具有上述拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图9所示，本申请还公开了一种拱架预拼装的拱架安装装置，用于将主拱架段和辅助拱架段拼接成拱架，上述的辅助拱架段包括第一辅助拱架段和第二辅助拱架段，具体的，上述的拱架预拼装的拱架安装装置包括：门架2、拱架提升装置1、第一拱架支撑机构3以及第二拱架支撑机构4，该第二拱架支撑机构包括左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构。其中，门架2为整个拱架安装装置的安装和支撑基础，具体的为弧形架体，以便于对拱形的拱架进行支撑，对于门架2的具体结构和尺寸可根据实际拱架进行设置，且均在保护范围内。

上述的拱架提升装置1设置在门架2顶部用于提升主拱架段的高度，通过调节主拱架段的高度，可对整个拱架的高度进行调节，同时还可调节主拱架段与辅助拱架段的高度差，以对主拱架段和辅助拱架段进行拼接。

第一拱架支撑机构3、左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构均作为拱架段(包括主拱架段和辅助拱架段)的连接和支撑。具体的，第一拱架支撑机构3分布在门架2的径向的两侧并能够在门架2所在平面内转动，用于夹持主拱架段的端部。第一拱架支撑机构3能够在门架2所在平面内转动，以带动夹持的主拱架段转动，调节主拱架段的位置，以及主拱架段相对于门架2的倾斜角度，从而实现拱架的收缩和展开。

同理，上述的左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构分布在门架2的径向的两侧，并均能够在门架2所在平面内转动。左侧第二拱架支撑机构用于夹持第一辅助拱架段，右侧第二拱架支撑机构用于夹持第二辅助拱架段；第一辅助拱架段和第二辅助拱架段均能够与主拱架段的轴线方向发生相对运动使第一辅助拱架段和主拱架段的连接面重合，第二辅助拱架段和主拱架段的连接面重合。左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构的转动可带动辅助拱架段转动，以调节辅助拱架段的位置，以及辅助拱架段相对于门架2的倾斜角度，从而实现调节主拱架段与辅助拱架段的相对位置以及实现拱架的收缩和展开。

工作时，本申请中拱架安装装置通过拱架提升装置1以及第一拱架支撑机构3调节主拱架段的位置，并通过左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构调节辅助拱架段在高度上的位置，使辅助拱架段与主拱架段产生相对远离的运动，直至辅助拱架段和主拱架段的端部能够贴合，再将主拱架段和辅助拱架段连接在一起。通过上述过程可知，该结构不需要人工调节主拱架段和辅助拱架段，从而可降低操作者的劳动强度。

具体的实施例中，上述的门架2的径向的两侧均设置有供操作者攀爬的楼梯，并且门架2内侧设置有供操作者站立的施工平台。设置楼梯和施工平台，可方便操作者对拱架进行作业，提高操作者的安全性以及便利性。对于楼梯和施工平台的尺寸以及具体结构可根据不同需要设置，对于楼梯和施工平台的安装位置也可根据操作便利性进行设置，例如，可将楼梯设置在门架2的两侧的边缘位置。在实际中只需要保证楼梯以及施工平台的强度以及连接强度即可。

本申请中公开的拱架提升装置1包括：提升架101和驱动组件，其中，提升架101用于支撑待拼接的主拱架段，驱动组件用于驱动提升架101升降，从而实现对提升架101的结构的升降。对于提升架101可为平板结构或其他能够支撑结构，只要能够实现对主拱架段的支撑即可。而对于驱动组件可为驱动油缸或起吊装置等。

优选的实施例中，上述的驱动组件包括剪刀式举升机构102和驱动件103，其中，剪刀式举升机构102一端可滑动的安装在门架2上的滑槽内，而剪刀式举升机构102的另一端可滑动的安装在提升架101的滑槽内，上述的驱动件103驱动剪刀式举升机构102伸缩，从而实现剪刀式举升机构102升降。采用剪刀式举升机构102可保证支撑的平稳性，同时因剪刀式举升机构102的特性，可满足不同高度要求，提高适用性。

当然，上述的驱动组件还可为沿高度方向伸缩的伸缩缸，例如伸缩油缸。

具体的，上述的拱架提升装置1还包括设置在提升架101上，用于带动主拱架段沿门架2的轴线方向运动的第一调节组件104。通过第一调节组件104可调节主拱架段与辅助拱架段沿门架2轴线方向的位置，以保证主拱架段与辅助拱架段的连接端能够贴合。由于在主拱架段和辅助拱架段在装配前，沿门架2轴线的方向主拱架段和辅助拱架段是错位布置的，因此，需要调节主拱架段和/或辅助拱架段在该方向的位置，使主拱架段的连接面与辅助拱架段的连接面重合。在实际中，上述的主拱架段和辅助拱架段还可沿其他方向错位布置，在此基础上，该第一调节组件104只要能够调节主拱架段和辅助拱架段的相对位置，使主拱架段和辅助拱架段重合即可。

在具体实施方式中，公开了一种第一调节组件104的具体结构，包括：第一伸缩油缸、第一伸缩梁和第一夹持机构，其具体结构可参照图3。其中，第一伸缩油缸一端固定在提升架101上，上述的第一伸缩梁一端与第一伸缩油缸的另一端相连，以实现第一伸缩油缸驱动第一伸缩梁移动，上述的第一夹持机构用于夹持主拱架段，并且与第一伸缩梁相连。通过第一伸缩油缸的驱动可使第一伸缩梁运动，从而带动第一夹持机构位置移动，进而改变主拱架段的位置。该第一夹持机构通过内部油缸进行拱架的抓取和释放，优选的，该第一夹持机构可为机械手。

具体的安装：在提升架101上方设置有两个滑槽，每个滑槽内设置一个第一调节组件104，提升架101下方具有多个滑槽，上述的剪刀式举升机构102的一端安装在提升架101下方的滑槽内，优选的，提升架101下方的每个滑槽对应一个剪刀式举升机构102。此外，在门架2上具有多个滑槽，剪刀式举升机构102的另一端安装在门架2上的滑槽内，并保证滑动连接。

为了实现多榀拱架同时安装，以提高安装效率，本申请中将第一夹持机构沿门架2的轴线方向设置为多个，本方案中设置有五个。每个第一夹持机构对应一个拱架的主拱架段，即该拱架安装装置可同时夹持五榀拱架。对于该拱架安装装置装配的拱架数量可根据实际设置，即装配几榀拱架则设置几个第一夹持机构即可。五个第一夹持机构均与第一伸缩梁固定连接，且间距相同，实现由第一伸缩油缸同时驱动五个第一夹持机构运动，即同时带动五榀拱架的主拱架段移动。

本申请中公开的第一拱架支撑机构3为两个，并且对称布置在门架2的径向两侧，并且第一拱架支撑机构3包括：支撑架301、举升油缸302和第二调节组件303。其中，支撑架301一端与门架2铰接，该支撑架301可用于支撑主拱架段，并作为整个第一拱架支撑机构3的安装基础和连接基础，为了避免与拱架发生干涉，优选为弧形面结构。

举升油缸302作为驱动件用于驱动支撑架301在门架2所在平面内转动，具体的，举升油缸302一端与门架2铰接，另一端与支撑架301的内侧铰接，通过举升油缸302的伸缩使支撑架301绕门架2铰接点转动，进而带动支撑主拱架段移动。第二调节组件303设置在支撑架301另一端的外侧，并且第二调节组件303用于带动主拱架段沿门架2的轴线方向运动。

在实际中上述的第二调节组件303还可带动主拱架段沿其它方向运动，需要根据主拱架段和辅助拱架段的相对位置设置第二调节组件303的驱动方向，本申请中仅以沿门架2的轴线方向为例进行说明，同理，第一调节组件以及第三调节组件也仅以沿门架2方向驱动为例进行说明，但是，其他方向也在保护范围内。

优选的，举升油缸302位于支撑架301的下方，并且举升油缸302安装在门架2的上方，支撑架301外侧设置有滑槽，第二调节组件303安装在滑槽内，滑槽个数可为两个，相应的，第二调节组件与支撑架301的滑槽一一对应。

在实际中，该第二调节组件303与第一调节组件104结构相同，具体的，第二调节组件303包括：第二伸缩油缸3033、第二伸缩梁3031和第二夹持机构3032。其中，第二伸缩油缸3033一端固定在支撑架301上，第二伸缩梁3031一端与第二伸缩油缸3033的另一端相连，第二夹持机构3032用于夹持主拱架段，并且与第二伸缩梁3031相连，且该第二夹持机构3032沿门架2的轴线方向设置有五个，每个第二夹持机构3032可夹持一个门架，即五个第二夹持机构3032可对应五榀拱架，提高了装配效率。工作时，第二伸缩油缸3033伸缩带动第二伸缩梁3031相应的运动，进而带动第二夹持机构3032同步运动，使第二夹持机构3032夹持的主拱架段同步运动。在实际中，五个第二夹持机构3032均固定在第二伸缩梁3031上，实现通过第二伸缩油缸3033可同时控制五榀拱架的主拱架段移动。

由于主拱架段同时与第一调节组件104和第二调节组件303相连，因此，在第一调节组件104或第二调节组件303沿门架2轴线方向运动时，需要保证第一调节组件104和第二调节组件303同步运动，以防止主拱架段在移动过程中倾斜或摆动。并且需要保证相邻的第一夹持机构的间距和相邻的第二夹持机构3032的间距相同。通过上述描述可知，第一调节组件104和第二调节组件303调节的是主拱架段沿门架2方向移动，而支撑架301和举升油缸302则调节主拱架段的展开和收缩。

左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构均为一个，且对称布置在门架2的径向两侧，并且结构相同，均包括：工作台401、俯仰油缸402和第三调节组件403。

其中，工作平台401作为第二拱架支撑机构4的安装基础以连接基础，对于其具体结构在此不做限定，为了避免与拱架发生干涉，优选为弧形面结构。俯仰油缸402驱动工作平台401在门架2所在平面内转动，并将俯仰油缸402一端与门架2铰接，另一端与工作平台401的内侧铰接。工作时，通过俯仰油缸402驱动对应的第二拱架支撑机构4绕门架2转动，进而带动辅助拱架段转动，即调节辅助拱架段的圆心位置，以便于与主拱架段拼接。

第三调节组件403设置在工作平台401外侧，并且第三调节组件403用于带动辅助拱架段沿门架2的轴线方向运动。在调节主拱架段和辅助拱架段的相对位置，以便于拼接时，可仅选择第三调节组件403调节辅助拱架段，而第一调节组件104和第二调节组件303不动；也可选择第一调节组件104和第二调节组件303调节主拱架段，而第三调节组件403不动。当需要移动拱架时，优选的，同时启动第一调节组件104、第二调节组件303和第三调节组件403。

第三调节组件403的结构与第一调节组件104和第二调节组件303的结构相同，具体包括：第三伸缩油缸、第三伸缩梁和第三夹持机构。其中，第三伸缩油缸一端固定在工作平台401上，第三伸缩梁一端与第三伸缩油缸的另一端相连。通过第三伸缩油缸的伸缩可带动第三伸缩梁同步运动。上述的第三夹持机构用于夹持辅助拱架段，并且与第三伸缩梁相连，该第三夹持机构沿门架2的轴线方向设置有五个，以实现对五榀拱架的辅助拱架段夹持。上述设置可通过第三调节组件403可同时带动五个辅助拱架段运动，以同时调节五个辅助拱架段相对于主拱架段的位置，提高了装配效率。

在实际中需要保证：相邻的第三夹持机构的间距与相邻的第二夹持机构3032的间距相同。对于第三调节组件403的其他内容在此不再限定，可参照第一调节组件104和第二调节组件303的内容。

此外，左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构均还包括铰接在工作平台401侧边的护栏404。具体的，护栏404根据工作平台401的长度可分为长护栏和短护栏，具体的，该护栏404可进行折叠，在工作平台401未展开时为折叠状态，以实现护栏大小的变化。当第三调节组件403、第二调节组件303和第一调节组件104将辅助拱架段和主拱架段调节至贴合状态时，操作者可通过护栏404的防护进行主拱架段和辅助拱架段的连接作业，完成作业后可通过转动护栏401打开防护，进行人员的进出。

为了便于对拼接的拱架进行位置的输送，本申请中的门架2通过驱动机构5可滑动的安装在导轨上，并且该导轨沿门架2的轴线方向延伸。即整个拱架安装装置沿导轨输送至需作业的隧洞内。对于导轨与门架2的配合在此不做详细限定，但是需要保证导轨的支撑强度，以及滑动的稳定性。

在上述技术方案的基础上，本申请还公开了一种拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，该方法中的装置为上述实施例中公开的拱架预拼装的拱架安装装置，具体包括以下步骤：

步骤S1：分解拱架。

将拱架分成五段，并将三段拼接成主拱架段，另外两节分别为第一辅助拱架段和第二辅助拱架段。具体的，可将第二节02、第三节03和第四节04依次通过铰链连接成主拱架，并且第二节02和第四节04能够绕铰接点旋转，而第一节01作为第一辅助拱架段、第五节05作为第二辅助拱架段。

步骤S2：将主拱架段和辅助拱架段安装在拱架安装装置上。

将主拱架段放置在拱架提升装置上，并将第一辅助拱架段安装在左侧第二拱架支撑机构上，将第二辅助拱架段安装在右侧第二拱架支撑机构上，然后焊接钢网片。

步骤S3：移动拱架安装装置，。

移动拱架安装装置至隧道内，并达到隧道掌子面处，具体的，可通过将拱架安装装置沿导轨移动。

步骤S4：启动拱架提升装置至主拱架段贴合隧道壁。

将主拱架段贴合隧道壁进行支撑隧道。

步骤S5：拼接主拱架段和辅助拱架段。

左侧第二拱架支撑机构转动同时右侧第二拱架支撑机构转动至第一辅助拱架段和第二辅助拱架段均位于主拱架段的端部的下方；

调节第一辅助拱架段和第二辅助拱架段与主拱架段的相对位置至主拱架段两端的法兰分别与第一辅助拱架段的法兰以及第二辅助拱架段的法兰贴合，连接主拱架段与第一辅助拱架段以及主拱架段与第二辅助拱架段，从而完成拱架的拼接。

使用上述方法可同时设置五个主拱架段以及对应的五个辅助拱架段，即采用该方法可同时对多榀拱架进行拼接，且不需要工作臂不断进行上下运动，操作更为简单，且工作效率高。

需要说明的是，在本申请的描述中的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，用于将主拱架段和辅助拱架段拼接成拱架，所述辅助拱架段包括第一辅助拱架段和第二辅助拱架段，拱架安装装置包括：

外侧用于支撑待拼接的拱架段的门架(2)，所述门架(2)为弧形架体；

拱架提升装置(1)，所述拱架提升装置(1)设置在所述门架(2)顶部用于提升所述主拱架段的高度；

第一拱架支撑机构(3)，所述第一拱架支撑机构(3)分布在所述门架(2)的径向的两侧并能够在所述门架(2)所在平面内转动，用于夹持所述主拱架段的端部；

左侧第二拱架支撑机构和右侧第二拱架支撑机构，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构分布在所述门架(2)的径向的两侧，并均能够在所述门架(2)所在平面内转动，所述左侧第二拱架支撑机构用于夹持所述第一辅助拱架段，所述右侧第二拱架支撑机构用于夹持所述第二辅助拱架段；所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段均能够与所述主拱架段产生相对运动使所述第一辅助拱架段和所述主拱架段的连接面重合，所述第二辅助拱架段和所述主拱架段的连接面重合。

2.根据权利要求1所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述拱架提升装置(1)包括：

用于支撑待拼接的主拱架段的提升架(101)；

用于驱动所述提升架(101)升降的驱动组件；

所述驱动组件包括：剪刀式举升机构(102)，所述剪刀式举升机构(102)一端可滑动的安装在所述门架(2)上的滑槽内，所述剪刀式举升机构(102)的另一端可滑动的安装在所述提升架(101)的滑槽内；驱动件(103)，所述驱动件(103)用于驱动所述剪刀式举升机构(102)升降；

或，所述驱动组件为沿高度方向伸缩的伸缩缸；

所述拱架提升装置(1)还包括：设置在所述提升架(101)上，用于带动所述主拱架段沿所述门架(2)的轴线方向运动的第一调节组件(104)；

所述第一调节组件(104)包括：

第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸一端固定在所述提升架(101)上；

第一伸缩梁，所述第一伸缩梁一端与所述第一伸缩油缸的另一端相连；

第一夹持机构，所述第一夹持机构用于夹持所述主拱架段，并且与所述第一伸缩梁相连。

3.根据权利要求1所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述第一拱架支撑机构(3)为两个，并且对称布置在所述门架(2)的径向两侧，所述第一拱架支撑机构(3)包括：

支撑架(301)，所述支撑架(301)一端与所述门架(2)铰接；

驱动所述支撑架(301)在所述门架(2)所在平面内转动的举升油缸(302)，所述举升油缸(302)一端与所述门架(2)铰接，另一端与所述支撑架(301)的内侧铰接；

设置在所述支撑架(301)另一端的外侧的第二调节组件(303)，所述第二调节组件(303)用于带动所述主拱架段沿所述门架(2)的轴线方向运动。

4.根据权利要求3所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述第二调节组件(303)包括：

第二伸缩油缸(3033)，所述第二伸缩油缸(3033)一端固定在所述支撑架(301)上；

第二伸缩梁(3031)，所述第二伸缩梁(3031)一端与所述第二伸缩油缸(3033)的另一端相连；

第二夹持机构(3032)，所述第二夹持机构(3032)用于夹持所述主拱架段，并且与所述第二伸缩梁(3031)相连，所述第二夹持机构(3032)沿所述门架(2)的轴线方向设置有五个。

5.根据权利要求1所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构对称布置在所述门架(2)的径向两侧，且结构相同，均包括：

工作平台(401)，所述工作平台(401)一端与所述门架(2)铰接；

驱动所述工作平台(401)在所述门架(2)所在平面内转动的俯仰油缸(402)，所述俯仰油(402)缸一端与所述门架(2)铰接，另一端与所述工作平台(401)的内侧铰接；

设置在所述工作平台(401)外侧的第三调节组件(403)，所述第三调节组件(403)用于带动所述第一辅助拱架段或所述第二辅助拱架段沿所述门架(2)的轴线方向运动。

6.根据权利要求5所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述左侧第二拱架支撑机构和所述右侧第二拱架支撑机构均还包括：

铰接在所述工作平台(401)侧边的可供翻折的护栏(404)。

7.根据权利要求5所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述第三调节组件(403)包括：

第三伸缩油缸，所述第三伸缩油缸一端固定在所述工作平台(401)上；

第三伸缩梁，所述第三伸缩梁一端与所述第三伸缩油缸的另一端相连；

第三夹持机构，所述第三夹持机构用于夹持所述第一辅助拱架段或所述第二辅助拱架段，并且与所述第三伸缩梁相连，所述第三夹持机构沿所述门架(2)的轴线方向设置有五个。

8.根据权利要求1-7任一项所述的拱架预拼装的拱架安装装置，其特征在于，所述门架(2)通过驱动机构(5)可滑动的安装在导轨上，所述导轨沿所述门架(2)的轴线方向延伸。

9.一种拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，为如权利要求1-8任一项所述的拱架预拼装的拱架安装装置的使用方法，其特征在于，包括：

将拱架分成五段，并将三段拼接成主拱架段，另外两节分别为第一辅助拱架段和第二辅助拱架段；

将所述主拱架段放置在拱架提升装置上，并将所述第一辅助拱架段安装在左侧第二拱架支撑机构上，将所述第二辅助拱架段安装在右侧第二拱架支撑机构上，然后焊接钢网片；

移动拱架安装装置至隧道内，并达到隧道掌子面处；

启动所述拱架提升装置至主拱架段贴合隧道壁；

所述左侧第二拱架支撑机构转动同时所述右侧第二拱架支撑机构转动至所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段均位于所述主拱架段的端部的下方；

调节所述第一辅助拱架段和所述第二辅助拱架段与所述主拱架段的相对位置至所述主拱架段两端的法兰分别与所述第一辅助拱架段的法兰以及第二辅助拱架段的法兰贴合，连接所述主拱架段与所述第一辅助拱架段以及所述主拱架段与所述第二辅助拱架段。

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