CN114607422A - 一种用于隧道施工的钢拱架安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，涉及一种用于隧道施工的钢拱架安装装置，包括：移动车体、主钢拱架、侧钢拱架；移动车体通过上控制机构与主钢拱架固定连接，移动车体通过侧控制机构与侧钢拱架固定连接，主钢拱架的一端通过法兰盘与侧钢拱架的一端固定连接，其中，主钢拱架的两端均固定连接有侧钢拱架，侧钢拱架与主钢拱架相连接的端部固定设置有第一法兰盘，主钢拱架与侧钢拱架相连接的端部固定设置有第二法兰盘，第一法兰盘、第二法兰盘处分别固定设置有磁铁一、磁铁二，磁铁一处吸合有无线对位机构的发射端设备，磁铁二处吸合有无线对位机构的接收端设备。在给工作人员带来了便利，也减少了工作人员的劳动强度，降低了安全风险。

Description

一种用于隧道施工的钢拱架安装装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种用于隧道施工的钢拱架安装装置。

背景技术

隧道施工等使用的钢拱架，是采用型钢(或格栅)成形后加固隧道等地下工程的支护机构。为了生产以及后续的运输及现场安装等的方便，一个支撑截面的钢拱架一般具有多段，到施工现场后工作人员通过吊装工具等协同，经螺杆螺母方式将多段分钢拱架组合在一起，对隧道等施工面进行支护，防止隧道内产生垮塌并方便施工。

在具体实施中，侧钢拱架通常设置有两个，在安装时需要横向或纵向调节位置，以便于上端的法兰盘多个固定孔和主钢拱架两侧端的法兰盘多个固定孔分别对准，后续螺杆螺母才能安装，由于现有技术中是人为方式调节位置，不但给工作人员带来不便，增加了劳动强度，而且不利于提高工作效率，存在较大的安全风险；其次，在安装主钢拱架时，需要工作人员人员登高分别目视判断其两侧端法兰盘的多个开孔和两只侧钢拱架上端的法兰盘多个开孔对准后，才能进入后续的螺杆穿过两只对应法兰盘开孔后、再经过螺杆螺母进行固定，由于隧道等内光线不好，并且主钢拱架的高度较高贴近隧道的顶部，容易给工作人员带来极大不便、增加其劳动强度、不利于提高工作效率，且工作人员在高处的时间相对多，高处坠落等安全风险较大；另外，目前的钢拱架安装设备分属于多个单独的设备，设备整体结构不紧凑、成本高，给运输及使用等带来极大不便。针对上述问题，我们设计了一种用于隧道施工的钢拱架安装装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道施工的钢拱架安装装置，其用于解决上述技术问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种用于隧道施工的钢拱架安装装置，包括：移动车体、主钢拱架、侧钢拱架；所述移动车体通过上控制机构与所述主钢拱架固定连接，所述移动车体通过侧控制机构与所述侧钢拱架固定连接，所述主钢拱架的一端通过法兰盘与所述侧钢拱架的一端固定连接，其中，所述主钢拱架的两端均固定连接有侧钢拱架，所述侧钢拱架与主钢拱架相连接的端部固定设置有第一法兰盘，所述主钢拱架与侧钢拱架相连接的端部固定设置有第二法兰盘，所述第一法兰盘、第二法兰盘处分别固定设置有磁铁一、磁铁二，所述磁铁一处吸合有无线对位机构的发射端设备，所述磁铁二处吸合有无线对位机构的接收端设备；

所述无线对位机构的发射端设备包括第一中空壳体、发射子电路、第一中空永久磁铁；所述发射子电路固定安装在第一中空壳体内的电路板上，所述第一中空壳体的一端外部粘结所述第一中空永久磁铁；

所述无线对位机构的接收端设备包括第二中空壳体、接收子电路、第二中空永久磁铁；所述接收子电路固定安装在第二中空壳体内的电路板上，所述第二中空壳体的一端外部粘结所述第二中空永久磁铁。

可选的，所述侧控制机构包括第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、第一固定夹；所述第一固定夹固定夹持在所述侧钢拱架靠近移动车体的一侧，所述第一固定夹的夹口垂直于侧钢拱架靠近移动车体的一侧，且所述第一固定夹的一侧上下间隔设定距离开设有两个开孔，所述第一电动推杆的筒体固定安装在所述移动车体的顶部一侧中部，且所述第一电动推杆的活塞杆与所述第一固定夹远离侧钢拱架的一端中部固定连接，所述第二电动推杆、第三电动推杆的筒体固定安装在所述第一固定夹的两个开孔外，且所述第二电动推杆、第三电动推杆的活塞杆位于所述第一固定夹的两个开孔内。

可选的，所述上控制机构包括第二固定夹、两个第四电动推杆、第一液压油缸、第一电机减速机构、两个电动直线滑台；两个所述电动直线滑台固定设置在所述移动车体的顶部中央，且两个电动直线滑台在移动车体的顶部呈纵向分布且间隔设定距离，两个所述电动直线滑台的滑动块上固定安装有固定板，所述第一液压油缸的筒体垂直且固定安装在所述固定板的顶部一侧，且所述第一液压油缸的筒体一侧固定安装有固定座，所述第一电机减速机构固定安装在所述固定板的顶部另一侧，且第一电机减速机构在所述固定板的顶部呈纵向分布，所述第一电机减速机构的动力输出轴固定设置有联动板，所述联动板的一端铰接安装有连杆，且所述连杆远离所述联动板的一端与所述固定座铰接，所述第二固定夹固定夹持在所述主钢拱架靠近移动车体的一侧，所述第一液压油缸的活塞杆与所述第二固定夹远离主钢拱架的一端中部固定连接，所述第二固定夹的一侧左右间隔设定距离开设有两个开孔，两个所述第四电动推杆的筒体固定安装在所述第二固定夹的两个开孔外，且两个第四电动推杆的活塞杆位于第二固定夹的两个开孔内。

可选的，还包括吊装机构，所述吊装机构包括第二液压油缸、吊钩、第二电机减速机构、吊杆、吊绳；所述第二液压油缸的筒体固定安装在所述移动车体的顶部一侧，所述第二液压油缸的活塞杆固定设置有固定盘，所述第二电机减速机构的壳体垂直且固定安装在所述固定盘的顶部，且所述第二电机减速机构的动力输出轴与所述吊杆的一端固定连接，所述吊杆的另一端与所述吊绳的一端固定连接，所述吊绳的另一端与所述吊钩固定连接。

可选的，所述移动车体的底部固定设置有四个第三电机减速机构，四个所述第三电机减速机构的动力输出轴分别固定安装有车轮，所述移动车体的一侧固定设置有多个梯步。

可选的，还包括稳压电源A、接收提示电路、元件盒；所述稳压电源A、接收提示电路设置在所述元件盒内，所述元件盒固定安装在所述移动车体远离梯步的另一侧。

可选的，所述发射子电路包括蓄电池G1、第一充电插座、电源开关S1、电阻R1、红外发光二极管V1；所述蓄电池G1的两极分别通过导线与所述第一充电插座的两端连接，所述蓄电池G1的正极通过导线与所述电源开关S1一端连接，所述电源开关S1的另一端通过导线与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端通过导线与所述红外发光二极管V1的正极连接，所述红外发光二极管V1的负极通过导线与所述蓄电池G1的负极连接。

可选的，所述接收子电路包括蓄电池G2、第二充电插座、电源开关S2、电阻R2、光电三极管Q1、PNP三极管Q2、无线发射电路模块；所述蓄电池G2的两极分别通过导线与所述第二充电插座的两端连接，所述蓄电池G2的正极通过导线与所述电源开关S2的一端连接，所述电源开关S2的另一端分别通过导线与所述电阻R2的另一端、PNP三极管Q2的发射极连接，所述电阻R2的另一端分别通过导线与所述光电三极管Q1的集电极、PNP三极管Q2的基极连接，所述PNP三极管Q2的集电极通过导线与所述无线发射电路模块的正极电源输入端VCC连接，所述无线发射电路模块的负极电源输入端GND、光电三极管Q1的发射极分别通过导线与所述蓄电池G2的负极连接。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明通过控制相应的电源开关，能使两套侧控制机构的固定夹固定两只侧钢拱架并左右运动、车体能带动侧钢拱架及主钢拱架前后运动，且电动直线滑台能控制上控制机构前后运动，并可经吊装机构方便把主钢拱架等吊装到位，在方便了主钢拱架和侧钢拱架对位安装，并防止了安装中侧钢拱架的倾倒等；

其次，工作人员组装主钢拱架及侧钢拱架前，分别把无线对位机构发射端设备及接收端设备经磁铁吸合在侧钢拱架的法兰盘侧端及主钢拱架侧部的法兰盘侧端，当主钢拱架一侧端的法兰盘开孔和侧钢拱架侧端的对应法兰盘开孔对准时，接收提示电路会发出声光提示、提示工作人员此刻可组装主、侧钢拱架，这样，工作人员不需要提前登高在高处人为目视对位主、侧钢拱架；

另外，本发明结构紧凑、使用方便、成本相对低，在给工作人员带来了便利的同时，也减少了工作人员的劳动强度，降低了安全风险，并提高了工作效率，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于隧道施工的钢拱架安装装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的无线对位机构的局部放大示意图；

图3为本发明提供的发射子电路及接收子电路的电路图；

图4为本发明提供的稳压及接收提示电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，本发明提供了其中一种实施例：一种用于隧道施工的钢拱架安装装置，包括移动车体、稳压电源A2、电源开关、电动液压油泵，还包括吊装机构、侧控制机构、上控制机构、无线对位机构、接收提示电路2，稳压电源A2是型号220V/24V的交流220V转直流24V的开关电源模块成品、输出功率2KW。

所述移动车体包括矩形中空车身101，四套电机减速机构M7、M8、M9、M10，每套电机减速机构的动力输出轴横向紧套安装有一只车轮102，四套电机减速机构M7、M8、M9、M10的壳体上端分别经螺杆螺母安装在车身101下端四周，车身101的前外端左侧上下间隔一定距离焊接有多只梯步103，该梯步用于方便工作人员爬上车身，电动液压油泵经螺杆螺母安装在中空车身101内下部。

所述吊装机构包括液压油缸301、电机减速机构M11、吊钩302，液压油缸301垂直分布其筒体下端经螺杆螺母安装在车身101的上端右侧前部，液压油缸301的活塞杆上端焊接有一只固定盘303，电机减速机构M11的壳体垂直分布其下端经螺杆螺母安装在固定盘303上，电机减速机构M11的动力输出轴上横向焊接有一只吊杆304，吊杆304左端下部经螺杆螺母及固定夹安装有一根钢丝吊绳305，吊钩302的上端经螺杆螺母及固定夹安装在吊绳305的下端。

所述侧控制机构具有两套，每套侧控制机构包括三只电动推杆M1、M2、M3，“]”型固定夹4，固定夹4的内侧端中部和横向分布第一只电动推杆M1(电动推杆)的活塞杆外侧端安装在一起，固定夹4的前侧端中部上下间隔一定距离有两个开孔，另外两只电动推杆M2及M3的筒体纵向分布经螺杆螺母安装在固定夹4的前侧端两个开孔外，且其活塞杆位于开孔内(开孔内径大于活塞杆内径)，两套侧控制机构的第一只电动推杆M1筒体横向分布经螺杆螺母安装在车身101上端外左右两侧中部、且两套侧控制机构的固定夹夹口41垂直位于外侧端。

所述上控制机构包括电动推杆M4、液压油缸5、电机减速机构M12、电动直线滑台M5、“U”型固定夹6，电动直线滑台M5有两套，两套电动直线滑台M5纵向分布左右间隔一定距离经螺杆螺母安装在车身101外上端中部，两套电动直线滑台的滑动块上经螺杆螺母安装有一只矩形固定板7，液压油缸M5的筒体下端经螺杆螺母垂直安装在固定板7左端上，电机减速机构M12纵向分布经螺杆螺母安装在固定板7右侧端上，电机减速机构M12的动力输出轴上焊接有一只横向分布的联动板8，联动杆8上端和一只连杆9一端铰接安装在一起，连杆9另一端和液压油缸5的筒体下外端右侧焊接的固定座51铰接安装在一起，固定夹6的下端外中部焊接在液压油缸5的活塞杆上端且固定夹6的夹口61朝上，电动推杆M4有两套，固定夹6的前侧端中部左右间隔一定距离有两个开孔，两套电动推杆M4的筒体纵向分布经螺杆螺母安装在固定夹6的前侧端两个开孔外、且其活塞杆位于开孔内(开孔内径大于活塞杆内径)。

如图2所示，所述无线对位机构有相同的多套(本发明所提供的实施例中以两套为例)，每套无线对位机构包括发射端设备、接收端设备；发射端设备包括柱形中空壳体1011和发射子电路1012；发射子电路1012安装在壳体1011内电路板上，壳体1011的上端外侧用胶粘接有一只环形中空永久磁铁1013，接收端设备包括中空壳体2011和接收子电路2012，接收子电路2012安装在壳体2011内电路板上，壳体2011的上端外侧用胶粘接有一只环形中空永久磁铁2013。

所述稳压电源A2、电源开关、接收提示电路2安装在元件盒10内电路板上，元件盒10装在车身101后外侧端上。液压油缸301、液压油缸5的筒体外侧上下端的进回油口和四只电磁阀DC1、DC2、DC3、DC4的出油端经四只液压软管分别连接，四只电磁阀DC1、DC2、DC3、DC4的各两个进回油口各和电动液压油泵的四个出油口及回油口经八只液压软管连接。

本实施例中，车身101的横向宽度小于隧道等施工区域的宽度，电磁阀DC1、DC2、DC3、DC4是一位二通电磁阀。电机减速机构M7、M8、M9、M10及电机减速机构M11，电机减速机构M12是同轴电机齿轮减速器成品(功率分别2KW、2KW、1.5KW，工作电压交流220V)，固定夹4及固定夹6的夹口前后宽度大于钢拱架的前后宽度。

如图3所示，无线对位机构发射端设备的发射子电路1012包括12V/1Ah锂蓄电池G1、充电插座CZ、电源开关S1(手柄位于壳体外中部)、电阻R1和红外发光二极管V1，壳体1011上端中部安装有一个聚光碗1014(和手电筒聚光碗结构一致)，红外发光二极管V1的发光面位于聚光碗1014下中部的聚焦点内，蓄电池G1两极和充电插座CZ两端分别经导线连接(蓄电池G1无电时把外部12V电源充电器插头插入充电插座CZ内为蓄电池G1充电)，蓄电池G1正极和电源开关S1一端经导线连接，电源开关S1另一端、蓄电池G1负极和电阻R1一端、发光二极管V1负极分别经导线连接，电阻R1另一端和发光二极管V1正极经导线连接，磁铁1013的高度大于聚光碗1014的高度。

无线对位机构接收端设备的接收子电路2012包括经导线连接的12V/1Ah锂蓄电池G2、充电插座CZ1、电源开关S2(手柄位于壳体外中部)、电阻R2和光电三极管Q1、PNP三极管Q2、型号SF50的无线发射电路模块A1，壳体2011上端中部安装有一个凸透镜2014，光电三极管Q1的受光面位于凸透镜2014下中部的聚焦点，蓄电池G2两极和充电插座CZ1两端分别连接(蓄电池G2无电时把外部12V电源充电器插头插入充电插座CZ1内为蓄电池G2充电)，蓄电池G2正极和电源开关S2一端连接，电源开关S2另一端、蓄电池G2负极和电阻R2一端及PNP三极管Q2发射极、无线发射电路模块A1的负极电源输入端GND及光电三极管Q1发射极分别连接，电阻R2另一端和光电三极管Q1集电极、PNP三极管Q2基极连接，PNP三极管Q2集电极和无线发射电路模块A1的正极电源输入端VCC连接，磁铁2013的高度大于凸透镜2014的高度；多套无线对位机构中，第一套、第二套无线对位机构的无线发射电路模块A1第一只发射按键D1或D2发射按键下两个触点分别经导线连接在一起。每套无线对位机构壳体1011及壳体2011的外径分别大于侧钢拱架12及主钢拱架13连接法兰盘121及131侧端的宽度。

如图4所示，接收提示电路包括经电路板布线连接的型号SF50的无线接收电路模块A3、电阻R3及R4、NPN三极管Q3、蜂鸣器B、发光二极管VL1及VL2(发光面位于元件盒前端两个开孔外)，无线接收电路模块A3的正极电源输入端1脚和蜂鸣器B正极电源输入端连接，无线接收电路模块A3的其中两路电源输出端4及5脚(2、6、7脚悬空)和第一只电阻R3及第二只电阻R4一端分别连接，第一只电阻R3及第二只电阻R4另一端和两只发光二极管VL1及VL2正极分别连接，第三只电阻R6一端和无线接收电路模块A3的脉冲输出端2脚连接，第三只电阻R6另一端和NPN三极管Q3基极连接，NPN三极管Q3集电极和蜂鸣器B负极电源输入端连接，无线接收电路模块A3的负极的电源输入端3脚和两只发光二极管VL1及VL2负极、NPN三极管Q3发射极连接。

稳压电源A2的电源输入端1及2脚，六只电源开关S12、S13、S14、S15、S16、S17的电源输入端和交流220V电源两极分别经导线连接，稳压电源A2的电源输出端3及4脚和电源开关S4、S5、S6、S7、S18、S8、S9、S10、S11电源输入端及接收提示电路的电源输入端蜂鸣器B正极电源输入端及NPN三极管Q3发射极经导线连接。电源开关S12、S13、S14、S15、S16、S17的各两路电源输出端和四套电机减速机构M7、M8、M9、M10，电机减速机构M11，电机减速机构M12的电源输入两端分别经导线连接(电机减速机构M7、M8、M9、M10，电机减速机构M11，电机减速机构M12的电机是交流电容式运转电机；电源开关S12、S13、S14、S15、S16、S17(两个电源输入端、两路电源输出端)的各两路电源输出端其中一根导线分别和电机减速机构M7、M8、M9、M10，电机减速机构M11，电机减速机构M12的电容两端连接的导线相反，所以能控制电机正反转)。电源开关S4、S5、S6、S7(一个电源输入端、一个电源输出端)的电源输出端和与液压油缸301、液压油缸5的筒体上下端进回油口相连的四只电磁阀DC1、DC2、DC3、DC4(负极电源输入端和稳压电源A2的负极电源输出端经导线连接)正极电源输入端分别经导线连接，电源开关S18、S8、S9(每套侧控制机构配套一只电源开关S18及S8、S9)各两路电源输出端和第一套侧控制机构及第二套侧控制机构的第一只电动推杆M1及第一套侧控制机构及第二套侧控制机构的另外两只电动推杆M2、M3正负及负正两极电源输入端分别经导线连接，电源开关S10的两路电源输出端和上控制机构的电动推杆M4正负及负正两极电源输入端分别经导线连接；电源开关S11的两路电源输出端和两套电动直线滑台M5正负及负正两极电源输入端分别经导线连接。上述所有电源开关的手柄位于元件盒前端多个开孔外。

在本实施例的具体应用中，220V交流电源进入稳压电源A2的电源输入端后，稳压电源A2的3、4脚会输出稳定的直流24V电源进入接收提示电路的电源输入端，以及电源开关S4、S5、S6、S7、S18、S8、S9、S10、S11电源输入端(电源开关S3打开的前提下)。本发明工作人把电源开关S12、S13、S14、S15的调节手柄向左拨动后(到位后关闭)，四套电机减速机构M7、M8、M9、M10得电后会驱动车轮102顺时针运动，车体及安装在其上的机构能在隧道内前进；工作人把电源开关S12、S13、S14、S15的调节手柄向右拨动后(到位后关闭)，四套电机减速机构M7、M8、M9、M10得电后会驱动车轮102逆时针运动，车体及安装在其上的机构能在隧道内后退。工作人把电源开关S12、S13或S14、S15的调节手柄向左拨动后(到位后关闭)，电机减速机构M7、M8(车身左端)或M9、M10(车身右端)得电后会分别驱动车轮102顺时针运动，于是，车体及安装在其上的机构能在隧道内右转弯或左转弯前进；工作人员把电源开关S12、S13或S14、S15的调节手柄向右拨动后(到位后关闭)，电机减速机构M7、M8(车身左端)或M9、M10(车身右端)得电后会分别驱动车轮102逆时针运动，于是，车体及安装在其上的机构能在隧道内左转弯或右转弯后退。本发明组装侧钢拱架12及主钢拱架13时，先把两套无线对位机构发射端设备及接收端设备经磁铁1013、磁铁2013分别吸合在两套侧钢拱架的法兰盘121上侧端下及主钢拱架左右部侧部的法兰盘131侧端上，且发射端设备的聚光碗和侧钢拱架的法兰盘121侧端前一个固定孔中间对准，接收端设备的凸透镜和主钢拱架的一侧端法兰盘131前一个固定孔中间对准，然后分别打开电源开关S1及S2就可。工作人员把主钢拱架13通过其他吊绳绑缚，然后挂在吊钩302上，工作人员通过打开电源开关S4或S5(电磁阀DC1或DC2得电工作)能控制电动液压油泵的高液压油进入液压油缸301的筒体内上端或下端，这样，液压油缸301的活塞杆能推动吊钩302及主钢拱架13下降或上升高度，通过电源开关S16能调节电机减速机构M11带动吊钩302及主钢拱架13顺时针或逆时针转动；主钢拱架13上升到位后，其下端中部位于固定夹6的夹口61内。主钢拱架13到位后，工作人员把上控制机构的电源开关S10调节手柄向左或向右拨动(到位后关闭)，上控制机构的电动推杆M4正或负正两极电源输入端会得电，于是，两只伸缩杆M4的活塞杆向固定夹6外侧端运动或向内侧端运动，向内侧端运动时电动推杆M4活塞杆后侧和两套主钢拱架12的前侧端紧密接触，将其固定在固定夹6的夹口61内，然后工作人员操作相应电源开关使吊钩和主钢拱架13分离且回到初始位置。

在本实施例的具体应用中，工作人员通过其他吊装设备把两根侧钢拱架12垂直放置隧道内两侧后，分别把两套侧控制机构的电源开关S18的调节手柄向左或向右拨动后(到位后关闭)，两套侧控制机构的电动推杆M1正负或负正两极电源输入端会得电，于是，两套侧控制机构的电动推杆M1活塞杆推动固定夹4向外侧端运动或向内侧端运动(也可只控制一套)，向外侧端运动分别接近两只侧钢拱架12内侧后，最后两只侧钢拱架12分别位于两套侧控制机构的固定夹4夹口41内。工作人员分别把两套侧控制机构的电源开关S8、S9的调节手柄向左或向右拨动后(到位后关闭)，两套侧控制机构的电动推杆M2及M3正负或负正两极电源输入端会得电，于是，两套侧控制机构的电动推杆M2及M3活塞杆向固定夹夹口41外侧端运动或向内侧端运动，向内侧端运动时两套侧控制机构的电动推杆M2及M3活塞杆后侧紧紧靠在两套侧钢拱架12的前侧端，将其固定在固定夹的夹口41内处于垂直状态(也可只控制一套)；后续工作人员控制车身101整体运动就能控制两套侧钢拱架前或后运动；通过控制电动推杆M1向外或向内侧运动，可使两套侧钢拱架12的上端接近或间隔主钢拱架13的两侧端法兰盘，方便两者的对位(也可只控制一套)。本实施例中，工作人员通过打开电源开关S6或S7(电磁阀DC3或DC4得电工作)能控制电动液压油泵的高液压油进入液压油缸5的筒体内上端或下端，这样，液压油缸5的活塞杆能推动主钢拱架13下降或上升高度，主钢拱架13上升到位后,就可后续进行对位组装等。工作人员通过调节电源开关S17可控制电机减速机构M12的动力输出轴(每分钟转速6转)经联动杆8、连杆9带动油缸5的筒体向左或向右运动，进而带动整体主钢拱架13向左或向右运动、左右接近或间隔两套侧钢拱架，方便后续的主钢拱架13和侧钢拱架12对位组装。工作人员通过调节电源开关S11可控制两套电动直线滑台M5的滑动块带动上控制机构及主钢拱架13向前或向后运动，前后接近或间隔两套侧钢拱架，方便后续的主钢拱架13和侧钢拱架12对位组装。

在本实施例的具体应用中，在组装主钢拱架及侧钢拱架时，工作人员不需要登高，在车身或地面分别操作相应电源开关控制主钢拱架13两侧端接近两套侧钢拱架12的上端时，当主钢拱架13的两侧端或一侧端没有和两套或一套侧钢拱架上部的法兰盘相应外侧前第一个开孔对准位置时，相应一套发射端设备发光二极管V1(其得电后发射出红外光线经聚光碗聚焦直线射出，电阻R1降压限流作用)发射出红外光束没有被相应一套接收端设备的光电三极管Q1接收(电阻R2是偏置电阻)，光电三极管Q1截止，那么无线发射电路模块A1不会发射出无线信号。当主钢拱架13的两侧端或一侧端和两套或一套侧钢拱架的法兰盘相应外侧前第一个开孔对准位置时，相应一套发射端设备发光二极管V1发射出红外光束经法兰盘开孔射出后被相应一套接收端设备的光电三极管Q1接收(凸透镜聚焦光线作用)，光电三极管Q1的受光面由于被红外光线照射处于导通状态集电极输出低电平进入PNP三极管Q2基极，PNP三极管Q2导通集电极输出高电平进入无线发射电路模块A1的正极电源输入端，由于两套无线发射电路模块A1的第一只按键D1及第二只按键D2键下两个触点预先连接在一起，所以无线发射电路模块A1会发射出第一或第二路无线闭合信号。当一套或两套无线发射电路模块A1发射出第一路或第二路无线闭合信号，无线接收电路模块A3接收到第一路或第二路无线闭合信号后其4或5脚会输出高电平经电阻R3或R4降压限流进入发光二极管VL1或VL2的正极电源输入端，于是，发光二极管VL1或VL2得电发光提示工作人员(无论是无线接收电路模块A3的4、5脚输出高电平的同时，无线发射电路模块A3的2脚会输出脉冲电压经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q3基极，NPN三极管Q3导通集电极输出低电平进入蜂鸣器B负极电源输入端，蜂鸣器B得电发出响亮的提示声音、提示工作人员对位准确)，主钢拱架13两侧端或一侧端和两套或一套侧钢拱架12的上端法兰盘开孔位置对整齐，这时工作人员就可经其他登高工具(比如剪叉式升降平台)对主钢拱架及侧钢拱架采用螺杆螺母进行组装。组装完后，工作人员操作固定夹6下降高度(和主钢拱架分离)、固定夹4和侧钢拱架分离，可以为下次使用做好准备。

具体的，电阻R1、R2、R3、R4、R5阻值分别是1.8K、130K、1.8K、1.8K、1.8K；NPN三极管Q3型号是9013；PNP三极管Q2型号是9012；红外发光二极管V1型号是5GLB；光电三极管Q1型号是3DU5C；蜂鸣器B型号是SF24V的有源连续声讯响报警器；电磁阀DC1、DC2、DC3、DC4是一位二通直流电磁阀；电动推杆M1、M2、M3及电动推杆M4是往复式电动伸缩杆成品，工作电压直流24V；电动直线滑台M5是丝杠式电动直线滑台成品，工作电压直流24V；发光二极管VL1、VL2是红色发光二极管。

综上所述，本实施例经控制相应的电源开关，能使两套侧控制机构的固定夹固定两只侧钢拱架并左右运动、车体能带动侧钢拱架及主钢拱架前后运动，且电动直线滑台能控制上控制机构前后运动，并可经吊装机构能方便把主钢拱架吊装到位，这样，方便了主钢拱架和侧钢拱架对位安装，并防止了安装中侧钢拱架的倾倒等。

工作人员组装主钢拱架及侧钢拱架前，分别把无线对位机构发射端设备及接收端设备经磁铁吸合在侧钢拱架的法兰盘侧端及主钢拱架侧部的法兰盘侧端，当主钢拱架一侧端的法兰盘开孔和侧钢拱架上侧端的对应法兰盘开孔对准时，接收提示电路会发出声光提示、提示工作人员此刻可组装主、侧钢拱架，这样工作人员不需要提前登高在高处人为目视对位主、侧钢拱架。

本发明结构紧凑、使用方便、成本相对低，给工作人员带来了便利、减少了工作人员的劳动强度，降低了安全风险(不需要登高对位，那么降低了由于登高对位产生的跌落安全风险)，并提高了工作效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，包括：移动车体(1)、主钢拱架(13)、侧钢拱架(12)；所述移动车体(1)通过上控制机构与所述主钢拱架(13)固定连接，所述移动车体(1)通过侧控制机构与所述侧钢拱架(12)固定连接，所述主钢拱架(13)的一端通过法兰盘与所述侧钢拱架(12)的一端固定连接，其中，所述主钢拱架(13)的两端均固定连接有侧钢拱架(12)，所述侧钢拱架(12)与主钢拱架(13)相连接的端部固定设置有第一法兰盘(121)，所述主钢拱架(13)与侧钢拱架(12)相连接的端部固定设置有第二法兰盘(131)，所述第一法兰盘(121)、第二法兰盘(131)处分别固定设置有磁铁一、磁铁二，所述磁铁一处吸合有无线对位机构的发射端设备，所述磁铁二处吸合有无线对位机构的接收端设备；

所述无线对位机构的发射端设备包括第一中空壳体(1011)、发射子电路(1012)、第一中空永久磁铁(1013)；所述发射子电路(1012)固定安装在第一中空壳体(1011)内的电路板上，所述第一中空壳体(1011)的一端外部粘结所述第一中空永久磁铁(1013)；

所述无线对位机构的接收端设备包括第二中空壳体(2011)、接收子电路(2012)、第二中空永久磁铁(2013)；所述接收子电路(2012)固定安装在第二中空壳体(2011)内的电路板上，所述第二中空壳体(2011)的一端外部粘结所述第二中空永久磁铁(2013)。

2.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，所述侧控制机构包括第一电动推杆(M1)、第二电动推杆(M2)、第三电动推杆(M3)、第一固定夹(4)；所述第一固定夹(4)固定夹持在所述侧钢拱架(12)靠近移动车体(1)的一侧，所述第一固定夹(4)的夹口垂直于侧钢拱架(12)靠近移动车体(1)的一侧，且所述第一固定夹(4)的一侧上下间隔设定距离开设有两个开孔，所述第一电动推杆(M1)的筒体固定安装在所述移动车体(1)的顶部一侧中部，且所述第一电动推杆(M1)的活塞杆与所述第一固定夹(4)远离侧钢拱架(12)的一端中部固定连接，所述第二电动推杆(M2)、第三电动推杆(M3)的筒体固定安装在所述第一固定夹(4)的两个开孔外，且所述第二电动推杆(M2)、第三电动推杆(M3)的活塞杆位于所述第一固定夹(4)的两个开孔内。

3.根据权利要求2所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，所述上控制机构包括第二固定夹(6)、两个第四电动推杆(M4)、第一液压油缸(5)、第一电机减速机构(M12)、两个电动直线滑台(M5)；两个所述电动直线滑台(M5)固定设置在所述移动车体(1)的顶部中央，且两个电动直线滑台(M5)在移动车体(1)的顶部呈纵向分布且间隔设定距离，两个所述电动直线滑台(M5)的滑动块上固定安装有固定板(7)，所述第一液压油缸(5)的筒体垂直且固定安装在所述固定板(7)的顶部一侧，且所述第一液压油缸(5)的筒体一侧固定安装有固定座(51)，所述第一电机减速机构(M12)固定安装在所述固定板(7)的顶部另一侧，且第一电机减速机构(M12)在所述固定板(7)的顶部呈纵向分布，所述第一电机减速机构(M12)的动力输出轴固定设置有联动板(8)，所述联动板(8)的一端铰接安装有连杆(9)，且所述连杆(9)远离所述联动板(8)的一端与所述固定座(51)铰接，所述第二固定夹(6)固定夹持在所述主钢拱架(13)靠近移动车体(1)的一侧，所述第一液压油缸(5)的活塞杆与所述第二固定夹(6)远离主钢拱架(13)的一端中部固定连接，所述第二固定夹(6)的一侧左右间隔设定距离开设有两个开孔，两个所述第四电动推杆(M4)的筒体固定安装在所述第二固定夹(6)的两个开孔外，且两个第四电动推杆(M4)的活塞杆位于第二固定夹(6)的两个开孔内。

4.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，还包括吊装机构，所述吊装机构包括第二液压油缸(301)、吊钩(302)、第二电机减速机构(M11)、吊杆(304)、吊绳(305)；所述第二液压油缸(301)的筒体固定安装在所述移动车体(1)的顶部一侧，所述第二液压油缸(301)的活塞杆固定设置有固定盘(303)，所述第二电机减速机构(M11)的壳体垂直且固定安装在所述固定盘(303)的顶部，且所述第二电机减速机构(M11)的动力输出轴与所述吊杆(304)的一端固定连接，所述吊杆(304)的另一端与所述吊绳(305)的一端固定连接，所述吊绳(305)的另一端与所述吊钩(302)固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，所述移动车体(1)的底部固定设置有四个第三电机减速机构(M7)，四个所述第三电机减速机构(M7)的动力输出轴分别固定安装有车轮(102)，所述移动车体(1)的一侧固定设置有多个梯步(103)。

6.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，还包括稳压电源(A2)、接收提示电路、元件盒；所述稳压电源(A2)、接收提示电路设置在所述元件盒内，所述元件盒固定安装在所述移动车体(1)远离梯步(103)的另一侧。

7.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，所述发射子电路(1012)包括蓄电池G1、第一充电插座、电源开关S1、电阻R1、红外发光二极管V1；所述蓄电池G1的两极分别通过导线与所述第一充电插座的两端连接，所述蓄电池G1的正极通过导线与所述电源开关S1一端连接，所述电源开关S1的另一端通过导线与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端通过导线与所述红外发光二极管V1的正极连接，所述红外发光二极管V1的负极通过导线与所述蓄电池G1的负极连接。

8.根据权利要求1所述的用于隧道施工的钢拱架安装装置，其特征在于，所述接收子电路(2012)包括蓄电池G2、第二充电插座、电源开关S2、电阻R2、光电三极管Q1、PNP三极管Q2、无线发射电路模块；所述蓄电池G2的两极分别通过导线与所述第二充电插座的两端连接，所述蓄电池G2的正极通过导线与所述电源开关S2的一端连接，所述电源开关S2的另一端分别通过导线与所述电阻R2的另一端、PNP三极管Q2的发射极连接，所述电阻R2的另一端分别通过导线与所述光电三极管Q1的集电极、PNP三极管Q2的基极连接，所述PNP三极管Q2的集电极通过导线与所述无线发射电路模块的正极电源输入端VCC连接，所述无线发射电路模块的负极电源输入端GND、光电三极管Q1的发射极分别通过导线与所述蓄电池G2的负极连接。

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