CN116085003A - 一种土木施工隧道支护体系 - Google Patents

Abstract

本发明属于隧道管片安装技术领域，特别是涉及一种土木施工隧道支护体系。本发明的土木施工隧道支护体系包括输送支架、抓取支架和抓取模块，抓取模块的第一抓取机构用于抓取第一输送机构上的管片，第二抓取机构用于抓取第二输送机构上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在水平方向上错位布置，能够同时安装两个相邻的环段上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，以平衡两个被抓取的管片的自重对抓取模块的力矩。在铺设管片时，不需要更换平衡块或者调整平衡块的位置就能维持支护体系的平衡，安装效率较高，又因为能够同时安装两个相邻的环段上的管片，因此进一步提高了管片的安装效率。

Description

一种土木施工隧道支护体系

技术领域

本发明属于隧道管片安装技术领域，特别是涉及一种土木施工隧道支护体系。

背景技术

随着隧道与地下工程的大量建设，在极大推动我国地下工程技术发展的同时也带来了新的技术挑战，“深”、“长”、“险”、“大”已成为当前隧道工程的主要特点；在目前隧道工程中利用传统钻爆法施工时，基本采用“喷射混凝土+钢筋网+锚杆+钢拱架+二次衬砌”的支护模式，但随着隧道开挖过程中应力的逐步释放，岩体的持续流变或遇水后膨胀，使支护结构处于极高的受力状态，经常出现锚杆拉断失效、钢拱架扭曲或剪断、喷射混凝土出现开裂等现象。同时“初衬+二次衬砌”支护工序繁琐，周期较长。

盾构法施工时采用管片支护方式，把管片迅速准确地安装到刚刚开挖好的隧道表面，用来支护隧道表面，防止地下水的渗透与地表沉降，形成更加稳固的支护系统，在安装管片时，需要采用管片支护装置，如中国专利CN111997661B公开了一种管片支护装置及其工作方法，利用该管片支护装置能够实现管片的精准拼装，提高管片拼装效率。

然而，现有技术中，管片支护装置中通常设置有平衡块，以平衡抓取和移动管片时产生的力矩，但是由于不同的管片的质量不同，因此在抓取不同质量的管片时，需要更换不同的配重块或者对配重块的位置进行调整，以平衡质量不同的管片的力矩，导致管片的安装效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术所存在的问题，提供一种土木施工隧道支护体系，以解决现有技术中的管片支护装置安装管片的效率较低的问题。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种土木施工隧道支护体系，包括：

输送支架，输送支架上设置有第一输送机构和第二输送机构，第一输送机构和第二输送机构在上下方向上间隔布置，第一输送机构和第二输送机构用于分别把管片输送至设定位置；

抓取支架，具有沿水平方向延伸的轨道；

抓取模块，设置在抓取支架上，抓取模块在轨道上的位置可调整，抓取模块包括第一抓取机构和第二抓取机构，第一抓取机构用于抓取第一输送机构上的管片，第二抓取机构用于抓取第二输送机构上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在水平方向上错位布置，能够同时安装两个相邻的环段上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，以平衡两个被抓取的管片的自重对抓取模块的力矩。

进一步地，抓取支架上设置有导向组件，抓取模块还包括转动环和第一驱动机构，第一抓取机构和第二抓取机构设置在转动环上，导向组件用于带动抓取模块在抓取支架的轨道上导向滑动，导向组件包括动力组件和导向环，导向环和转动环在轴向上同步运动，在周向上能够相对转动，第一驱动机构能够驱动转动环转动。

进一步地，动力组件包括第一伸缩件，抓取支架设置有沿水平方向延伸的导向滑槽，导向环的内壁上设置有能够与导向滑槽导向滑动配合的导向凸块，第一伸缩件能够推动导向凸块导向滑动。

进一步地，第一驱动机构包括第一电机、第一齿轮和第一齿圈，第一齿圈设置在转动环的内壁面上，第一电机和第一齿轮设置在导向环上，第一齿轮和第一齿圈啮合，第一电机能够通过第一齿轮和第一齿圈使转动环转动。

进一步地，抓取模块还包括第二驱动机构，第二驱动机构能够使第二抓取机构相对于转动环转动。

进一步地，第二驱动机构包括第二电机、第二齿轮和第二齿圈，第二齿圈与第二抓取机构连接，第二电机和第二齿轮安装在转动环上，第二齿轮和第二齿圈啮合，第二电机能够通过第二齿轮和第二齿圈使第二抓取机构相对于转动环转动。

进一步地，第一抓取机构和第二抓取机构均包括抓取臂，第一抓取机构还包括第一支撑圈，第二抓取机构还包括第二支撑圈，第一支撑圈和第二支撑圈间隔设置在转动环上，第一抓取机构的抓取臂设置在第一支撑圈上，第二抓取机构的抓取臂设置在第二支撑圈上，抓取臂用于抓取管片。

进一步地，抓取臂包括第二伸缩件、支撑杆和夹紧件，第二伸缩件用于带动支撑杆移动，夹紧件设置在支撑杆上，夹紧件用于与管片连接以移动管片。

进一步地，输送支架包括沿上下方向间隔布置的第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均沿水平方向延伸，第一输送机构包括第三伸缩件和第一输送平台，第三伸缩件用于使第一输送平台在第一导轨上导向滑动，第二输送机构包括第四伸缩件和第二输送平台，第四伸缩件用于使第二输送平台在第二导轨上导向滑动，第一输送平台和第二输送品台用于输送管片。

进一步地，第一输送平台具有第一升降面，第二输送平台具有第二升降面，第一升降面和第二升降面能够在上下方向上带动管片移动。

本发明的有益效果是：本发明的土木施工隧道支护体系在使用时，先在第一输送机构和第二输送机构上分别放置管片，然后由两个输送机构把管片输送到指定位置，供对应的抓取机构抓取，其中，第一抓取机构抓取第一输送机构上的管片，第二抓取机构抓取第二输送机构上的管片，由于第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，平衡了两个被抓取的管片的自重对抓取模块的力矩，因此在铺设管片时，不需要更换平衡块或者调整平衡块的位置就能维持支护体系的平衡，安装效率较高，又因为能够同时安装两个相邻的环段上的管片，因此进一步提高了管片的安装效率。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的土木施工隧道支护体系的结构示意图；

图2为图1中的土木施工隧道支护体系隐去部分结构后的结构示意图；

图3为图2中的结构的剖视图；

图4为图3中的结构的局部示意图；

图5为图2中的结构的另一视角的结构示意图；

图6为图5中的结构的B-B向剖视图；

图7为图6中的结构的D-D向剖视图；

图8为图3中的导向环的结构示意图；

图9为图3中的转动环的结构示意图；

图10为图3中的第一支撑圈的结构示意图；

图11为图3中的第二支撑圈的结构示意图；

图12为图1中的输送支架的结构示意图；

图13为图1中的抓取支架的结构示意图；

图14为图1中的第一输送平台的剖视图；

图15为图1中的第二输送平台的剖视图。

其中：

100、管片；110、连接螺杆；200、输送支架；210、第一导轨；220、第二导轨；310、转动环；312、安装凸台；321、第一电机；323、第一齿轮；325、第一齿圈；331、第二电机；333、第二齿轮；335、第二齿圈；342、第一支撑圈；344、第二支撑圈；346、连接杆；351、第二伸缩件；353、支撑杆；355、夹紧件；356、弧度限位板；357、缓冲垫片；400、抓取支架；410、第一悬伸臂；412、第一连接耳；510、导向环；512、导向凸块；514、第二连接耳；610、第三伸缩件；620、第一输送平台；622、第一壳体；624、第一升降杆；626、第一升降面；710、第四伸缩件；720、第二输送平台；722、第二壳体；724、第二升降杆；726、第二升降面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1至图15，描述本发明实施例提供的土木施工隧道支护体系：

本发明实施例的土木施工隧道支护体系需设置在盾构机中使用，用于把管片安装到隧道表面。

本发明实施例的土木施工隧道支护体系包括输送支架200、第一输送机构、第二输送机构、抓取支架400和抓取模块。其中，输送支架200和抓取支架400设置在盾构机的机体内部，能够在盾构机内部移动，且具有一定的移动行程，比如，盾构机中设置有能够供输送支架200和抓取支架400导向滑动的轨道以及驱动二者移动的驱动机构，从而把整个土木施工隧道支护体系驱动至指定位置。第一输送机构和第二输送机构设置在输送支架200上，且二者在上下方向上间隔布置，两个输送机构用于分别把管片100输送至设定位置，抓取支架400和输送支架200在水平方向上间隔布置，抓取支架400具有沿水平方向延伸的轨道，抓取模块设置在抓取支架400上，抓取模块能够在轨道上滑动，并能固定在指定的位置，从而调整抓取模块在水平方向上的位置。抓取模块包括第一抓取机构和第二抓取机构，第一抓取机构用于抓取第一输送机构上的管片100，第二抓取机构用于抓取第二输送机构上的管片100，第一抓取机构和第二抓取机构在水平方向上错位布置，且两个抓取机构在水平方向上的间隔是固定的，该间隔能够保证同时安装两个相邻的环段上的管片100，需要说明的是，盾构机在为隧道安装管片100时，需要逐段安装，即把整个隧道分成若干个相邻的环段，依次在每个环段上安装管片100，本发明实施例中的两个抓取机构上抓取的管片100分别安装在两个相邻的环段上，第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，以平衡两个被抓取的管片100的自重对抓取模块的力矩，即通过两个抓取机构上的管片100的自重实现力矩平衡。

在使用时，先在第一输送机构和第二输送机构上分别放置管片100，然后由两个输送机构把管片100输送到指定位置，供对应的抓取机构抓取，其中，第一抓取机构抓取第一输送机构上的管片100，第二抓取机构抓取第二输送机构上的管片100，由于第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，平衡了两个被抓取的管片100的自重对抓取模块的力矩，因此在铺设管片100时，不需要更换平衡块或者调整平衡块的位置就能维持支护体系的平衡，安装效率较高，又因为能够同时安装两个相邻的环段上的管片100，因此进一步提高了管片100的安装效率。

在其中一个实施例中，抓取支架400上设置有导向组件，抓取模块还包括转动环310和第一驱动机构，第一抓取机构和第二抓取机构设置在转动环310上，导向组件用于带动转动环310在抓取支架400上导向滑动，从而改变抓取模块在抓取支架400上的位置，导向组件包括动力组件和导向环510，导向环510和转动环310均为前后贯穿的圆筒形，抓取支架400具有两个穿过导向环510的内腔的第一悬伸臂410，导向环510和转动环310在轴向上能够沿第一悬伸臂410的延伸方向同步导向滑动，在周向上能够相对转动，第一驱动机构能够驱动转动环310转动，转动环310转动能够带动第一抓取机构和第二抓取机构同步转动，从而能够安装在周向上不同位置处的管片100。

在其中一个实施例中，动力组件包括两个第一伸缩件，抓取支架400的两个第一悬伸臂410上均设置有沿水平方向延伸的导向滑槽，导向滑槽构成抓取支架400的轨道，导向环510的内壁上设置有两个导向凸块512，导向凸块512和第一悬伸臂410一一对应，导向凸块512具有导向部，导向部能够在导向滑槽中导向滑动，导向滑槽的内壁面上设置有第一连接耳412，导向部上设置有第二连接耳514，第一伸缩件的第一端与第一连接耳412固定连接，第一伸缩件的第二端与第二连接耳514固定连接，第一伸缩件的第二端为第一伸缩件的伸出端，第一伸缩件通过伸缩能够推动导向凸块512沿导向滑槽导向滑动。本实施例中，第一伸缩件为液压伸缩杆，在其它实施例中，第一伸缩件还可以是电动伸缩杆或者气压伸缩杆。在其它实施例中，导向滑槽可以设置在导向环的内壁面上，导向凸块设置在第一悬伸臂上，第一伸缩件的第一端设置在导向凸块上，第一伸缩件的第二端与导向滑槽的内壁面固定连接。

进一步地，在其中一个实施例中，第一驱动机构包括第一电机321、第一齿轮323和第一齿圈325，第一齿圈325设置在转动环310的内壁面上，第一齿圈325的啮合齿位于第一齿圈325的内壁面上，其中一个导向凸块512上还具有安装部，安装部具有安装腔，第一齿轮323设置在安装腔中，第一电机321安装在安装部上，第一电机321的输出轴与第一齿轮323固定连接，第一齿轮323贯穿导向环510的侧壁从而与第一齿圈325啮合，第一电机321能够通过第一齿轮323和第一齿圈325使转动环310转动，转动环310转动能够带动第一抓取机构和第二抓取机构转动。

为了防止在安装管片100时当前抓取的管片100与之前安装好的管片100发生干涉、碰撞，在其中一个实施例中，抓取模块还包括第二驱动机构，第二驱动机构能够使第二抓取机构相对于转动环310转动。例如，在第一次安装管片100时，第一抓取机构和第二抓取机构之间的夹角为180度，在第二次安装管片100时，利用第二驱动机构调整第二抓取机构的位置，使两个抓取机构之间的夹角调整为175度，当然，也可以调整为170度等其它角度，如此一来，在把第一抓取机构上的管片100安装到位的过程中，第二抓取机构上的管片100与之前已安装好的管片100之间具有较大的间距，第二抓取机构上的管片100不容易与之前已安装好的管片100发生干涉、碰撞。

进一步地，在其中一个实施例中，第二驱动机构包括第二电机331、第二齿轮333和第二齿圈335，第二齿圈335与第二抓取机构固定连接，本实施例中，第二齿圈335上的啮合齿为端面齿，转动环310上设置有安装凸台312，安装凸台312具有容纳第二齿轮333的内腔，第二电机331设置在安装凸台312的外周面上，第二电机331的输出轴伸入安装凸台312中并与第二齿轮333固定，第二齿轮333的轴线与第二齿圈335的轴线垂直，第二齿轮333和第二齿圈335啮合，第二电机331能够通过第二齿轮333和第二齿圈335使第二抓取机构相对于转动环310转动。在其它实施例中，第二齿圈的啮合齿设置在外周面上，同时适应性地调整第二齿轮的安装方式，即第二齿轮的轴线与第二齿圈的轴线平行，第二齿轮和第二齿圈啮合。需要说明的是，第一电机和第二电机均采用具有断电自锁功能的电机，从而避免电机断电后第一抓取机构和第二抓取机构自由转动。

在其中一个实施例中，第一抓取机构和第二抓取机构均包括抓取臂，第一抓取机构还包括第一支撑圈342，第二抓取机构还包括第二支撑圈344，第一支撑圈342和第二支撑圈344间隔设置在转动环310上，第一支撑圈342与转动环310之间通过连接杆346固定连接，第一抓取机构的抓取臂设置在第一支撑圈342上，第二抓取机构的抓取臂设置在第二支撑圈344上，第二支撑圈344和第二齿圈335之间也通过连接杆346固定连接，抓取臂用于抓取管片100。在本实施例中，第二支撑圈344可转动地设置在转动环310上，此时，在转动环310上设置第二驱动机构，由第二驱动机构调整两个抓取机构上的抓取臂之间的夹角。在其它实施例中，第二支撑圈固定在转动环上，两个抓取机构上的抓取臂之间的夹角始终为180度，此时不设置第二驱动机构。

进一步地，在其中一个实施例中，抓取臂包括第二伸缩件351、支撑杆353和夹紧件355，第一抓取机构上的第二伸缩件351的第一端与第一支撑圈342固定连接，第二抓取机构上的第二伸缩件351的第一端与第二支撑圈344固定连接，第二端与对应的支撑杆353固定连接，本实施例中，第一伸缩件为液压伸缩杆，在其它实施例中，第一伸缩件还可以是电动伸缩杆或者气压伸缩杆。支撑杆353具有多个折弯段，夹紧件355设置在水平折弯段上，夹紧件355可以为液压夹具，也可以是气动夹具，本实施例中，夹紧件355为液压夹头。为了对管片100进行保护，在夹紧件355上还设置有弧度限位板356，弧度限位板356的弧度与管片100的内壁面的弧度相适配，弧度限位板356用于承载管片100，在弧度限位板356上还设置有缓冲垫片357，缓冲垫片357可以是橡胶缓冲垫。在使用时，安装人员先在管片100上的连接孔中旋入连接螺杆110，然后控制抓取臂，使锁紧件夹紧连接螺杆110，从而实现对管片100的抓紧，当把管片100安装到位后，安装人员把连接螺杆110从管片100上卸下即可。

在其中一个实施例中，输送支架200包括沿上下方向间隔布置的第一导轨210和第二导轨220，第一导轨210和第二导轨220均沿水平方向延伸，具体地，输送支架200具有四条沿水平方向延伸的第二悬伸臂，上部的两条第二悬伸臂构成第一导轨210，下部的两条第二悬伸臂构成第二导轨220，第一导轨210和第二导轨220上均具有导向滑槽，第一输送机构包括第三伸缩件610和第一输送平台620，第三伸缩件610的一端与输送支架200固定连接，另一端与第一输送平台620连接，第三伸缩件610用于使第一输送平台620在第一导轨210上导向滑动，第二输送机构包括第四伸缩件710和第二输送平台720，第四伸缩件710的一端与输送支架200固定连接，另一端与第二输送平台720连接，第四伸缩件710用于使第二输送平台720在第二导轨220上导向滑动，输送支架200上设置有四个液压伸缩杆，上侧的两个液压伸缩杆构成第三伸缩件610，下侧的两个液压伸缩杆构成第四伸缩件710，在其它实施例中，还可以采用电动伸缩杆或者气动伸缩杆来构成第三伸缩件或者第四伸缩件。第三伸缩件610和第四伸缩件710通过伸出和缩回，能够使第一输送平台620和第二输送品台向指定位置输送管片100。

在其中一个实施例中，第一输送平台620包括第一壳体622、第一升降杆624和第一升降面626，第一升降杆624设置在第一壳体622和第一升降面626之间，第一升降杆624能够使第一升降面626在上下方向上移动，从而改变第一升降面626上的管片100在上下方向上的位置。第二输送平台720包括第二壳体722、第二升降杆724和第二升降面726，第二升降杆724设置在第二壳体722和第二升降面726之间，第二升降杆724能够使第二升降面726在上下方向上移动，从而改变第二升降面726上的管片100在上下方向上的位置。本实施例中，第一升降杆624和第二升降杆724为液压伸缩杆，在其它实施例中，还可以是电动伸缩杆或者气动伸缩杆。

本发明的土木施工隧道支护体系的实施例的工作过程如下所述：

本发明实施例的土木施工隧道支护体系在使用时位于盾构机内，先把土木隧道支护体系移动至需要安装管片100的位置，然后把需要安装的管片100分别放置在第一输送平台620和第二输送平台720上，每个输送平台上可以放置多个管片100，其中，管片100上的连接孔中已旋入连接螺杆110。控制第三伸缩件610和第四伸缩件710，使第一输送平台620和第二输送平台720上的最末端的管片100对应移动至第一导轨210和第二导轨220的末端，此时，第一升降杆624和第二升降杆724均处于伸长状态，当最末端的管片100到位后，使第一升降杆624和第二升降杆724收缩，第一升降面626和第二升降面726下降，管片100也对应下降，直至管片100搭接在第一导轨210和第二导轨220上，接着控制第三伸缩件610和第四伸缩件710收回，第一导轨210和第二导轨220的管片100保持不动，使第一输送平台620和第二输送平台720的末端与第一导轨210和第二导轨220末端处之前的管片100对齐，接着使第一升降杆624和第二升降杆724伸长，第一升降面626和第二升降面726抬起除第一导轨210和第二导轨220末端处以外的管片100，为下一次输送做准备。

启动第一伸缩件，第一伸缩件伸长，推动导向环510移动至第一导轨210和第二导轨220末端处的管片100的位置，进而抓取模块也移动至对应位置。启动第一电机321，第一电机321带动第一齿轮323转动，第一齿轮323带动第一齿圈325转动，第一齿圈325带动转动环310转动，进而第一抓取机构和第二抓取机构转动，此时第一抓取机构和第二抓取机构之间的夹角为180度，使两个抓取臂与第一导轨210和第二导轨220末端处的管片100对齐，接着启动第二伸缩件351，使锁紧件移动至管片100的位置并夹紧连接螺杆110，从而实现对两个管片100的抓取。需要说明的是，同时被抓取的两个管片100的尺寸和质量应当是相同或者相近的，从而能够更好地实现对抓取模块的力矩平衡。

再次启动第一伸缩件，使第一伸缩件带动抓取模块移动至需要铺设管片100的位置，然后启动第一电机321和第二伸缩件351，通过调整抓取模块的角度以及抓取臂的伸出长度，来调整管片100的位置，从而把管片100安装至指定的位置。

在第一次安装完成后，把抓取模块复位至初始位置，然后重复输送管片100至第一导轨210和第二导轨220的末端，使两个抓取臂抓取对应位置处的管片100，使第一伸缩件带动抓取模块移动至需要铺设管片100的位置，由于隧道内已经存在有管片100，此时为了避免再次安装管片100时当前抓取的管片100与之前安装好的管片100发生干涉、碰撞，启动第二电机331，第二电机331通过第二齿轮333、第二齿圈335，驱动第二抓取机构转动，使第一抓取机构与第二抓取机构之间的夹角调整为170度（也可以是其它合适的角度），然后启动第一电机321和第二伸缩件351，通过调整抓取模块的角度以及抓取臂的伸出长度，来调整管片100的位置，从而把管片100安装至指定的位置。在此过程中，先把第一抓取机构上的管片100安装至其中一个环段上的设定位置，然后再调整第二抓取机构，把第二抓取机构上的管片100安装至另一个环段上的设定位置。

由于在整个安装管片的过程中，两个被抓取的管片的自重对抓取模块的力矩互相平衡，因此不需要更换平衡块就能维持支护体系的平衡，安装效率较高，又因为能够同时安装两个相邻的环段上的管片，因此进一步提高了管片的安装效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (10)

1.一种土木施工隧道支护体系，其特征在于，包括：

输送支架，输送支架上设置有第一输送机构和第二输送机构，第一输送机构和第二输送机构在上下方向上间隔布置，第一输送机构和第二输送机构用于分别把管片输送至设定位置；

抓取支架，具有沿水平方向延伸的轨道；

抓取模块，设置在抓取支架上，抓取模块在轨道上的位置可调整，抓取模块包括第一抓取机构和第二抓取机构，第一抓取机构用于抓取第一输送机构上的管片，第二抓取机构用于抓取第二输送机构上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在水平方向上错位布置，能够同时安装两个相邻的环段上的管片，第一抓取机构和第二抓取机构在周向上错位布置，以平衡两个被抓取的管片的自重对抓取模块的力矩。

2.根据权利要求1所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，抓取支架上设置有导向组件，抓取模块还包括转动环和第一驱动机构，第一抓取机构和第二抓取机构设置在转动环上，导向组件用于带动抓取模块在抓取支架的轨道上导向滑动，导向组件包括动力组件和导向环，导向环和转动环在轴向上同步运动，在周向上能够相对转动，第一驱动机构能够驱动转动环转动。

3.根据权利要求2所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，动力组件包括第一伸缩件，抓取支架设置有沿水平方向延伸的导向滑槽，导向环的内壁上设置有能够与导向滑槽导向滑动配合的导向凸块，第一伸缩件能够推动导向凸块导向滑动。

4.根据权利要求3所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，第一驱动机构包括第一电机、第一齿轮和第一齿圈，第一齿圈设置在转动环的内壁面上，第一电机和第一齿轮设置在导向环上，第一齿轮和第一齿圈啮合，第一电机能够通过第一齿轮和第一齿圈使转动环转动。

5.根据权利要求2所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，抓取模块还包括第二驱动机构，第二驱动机构能够使第二抓取机构相对于转动环转动。

6.根据权利要求5所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，第二驱动机构包括第二电机、第二齿轮和第二齿圈，第二齿圈与第二抓取机构连接，第二电机和第二齿轮安装在转动环上，第二齿轮和第二齿圈啮合，第二电机能够通过第二齿轮和第二齿圈使第二抓取机构相对于转动环转动。

7.根据权利要求2所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，第一抓取机构和第二抓取机构均包括抓取臂，第一抓取机构还包括第一支撑圈，第二抓取机构还包括第二支撑圈，第一支撑圈和第二支撑圈间隔设置在转动环上，第一抓取机构的抓取臂设置在第一支撑圈上，第二抓取机构的抓取臂设置在第二支撑圈上，抓取臂用于抓取管片。

8.根据权利要求7所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，抓取臂包括第二伸缩件、支撑杆和夹紧件，第二伸缩件用于带动支撑杆移动，夹紧件设置在支撑杆上，夹紧件用于与管片连接以移动管片。

9.根据权利要求1所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，输送支架包括沿上下方向间隔布置的第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨均沿水平方向延伸，第一输送机构包括第三伸缩件和第一输送平台，第三伸缩件用于使第一输送平台在第一导轨上导向滑动，第二输送机构包括第四伸缩件和第二输送平台，第四伸缩件用于使第二输送平台在第二导轨上导向滑动，第一输送平台和第二输送品台用于输送管片。

10.根据权利要求9所述的土木施工隧道支护体系，其特征在于，第一输送平台具有第一升降面，第二输送平台具有第二升降面，第一升降面和第二升降面能够在上下方向上带动管片移动。

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