CN217176654U - 一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置，包括挖掘机、挖掘机动力臂、铰接块以及夹持机构；所述挖掘机动力臂包括挖掘机小臂、液压伸缩杆和连接杆；所述挖掘机小臂的前端与铰接块底部的第一铰接轴连接，所述液压伸缩杆的前端与铰接块顶部的第二铰接轴连接，所述连接杆的两端分别铰接在掘机小臂和液压伸缩杆的中部，通过液压伸缩杆的伸缩运动，带动铰接块以第二铰接轴为中心，在挖掘机小臂的前端上下转动；所述铰接块的前端与夹持机构焊接固定。该钢拱架安装装置采用机械法为主安装钢拱架，大幅度改善了一线工程人员的施工难度及环境，有效的降低了施工人员及工程的风险。

Description

一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，特别是一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置。

背景技术

目前在国内外隧道施工过程所采用的工法中，单侧壁法和双侧壁导坑法等都需要对钢拱架进行安装，主要采用人工借助简易台架进行安装施工的方法，此方法由于作业强度大，所以对于作业人员数量有一定要求，同时由于没有合适的拱架运输装置，多为人工抬运，如CN201410181277.9，该实用新型在台架上设置顶升系统，虽然减少了一定的作业强度，但仍需要一定的工程人员，且对于拱架的定位存在不足，施工效率低且安全风险高。另一种方法是采用多功能拱架安装车，如CN201821259128.X，该实用新型采用了一种拱架安装台车，虽然可有效避免人工借助简易台架施工主要方式的缺点，但施工成本高，目前国产多功能拱架安装车50—100万/每台，进口多功能拱架安装车150—300万/每台，考虑到维修保养等方面，花费成本巨大，不适合大批量推广使用。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置，提高钢拱架安装效率，同时降低施工安全隐患，改善一线施工人员的施工环境，控制施工成本。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置，包括挖掘机、挖掘机动力臂、铰接块以及夹持机构；

所述挖掘机动力臂包括挖掘机小臂、液压伸缩杆和连接杆；所述挖掘机小臂的前端与铰接块底部的第一铰接轴连接，所述液压伸缩杆的前端与铰接块顶部的第二铰接轴连接，所述连接杆的两端分别铰接在掘机小臂和液压伸缩杆的中部，通过液压伸缩杆的伸缩运动，带动铰接块以第二铰接轴为中心，在挖掘机小臂的前端上下转动；

所述铰接块的前端与夹持机构焊接固定。

其中，所述夹持机构包括钢拱架固定平台、第一夹板、第二夹板以及螺纹杆；所述钢拱架固定平台的底部固定在转动平台上，所述第一夹板固定在钢拱架固定平台的前侧，且顶部高出钢拱架固定平台；所述第二夹板位于钢拱架固定平台顶部，并与第一夹板之间形成用于夹住钢拱架的凹槽；第一夹板和第二夹板中心分别设有用于螺纹杆贯穿的第一螺纹孔和第二螺纹孔；待安装的钢拱架放置在钢拱架固定平台顶部位于第一夹板和第二夹板之间的凹槽内，随后螺纹杆依次穿过第一螺纹孔、钢拱架、第二螺纹孔，从而将钢拱架固定。

进一步地，所述钢拱架固定平台顶部，设有用于第二夹板前后滑动的滑槽，所述第二夹板的底部设有与滑槽相适配的滑块，滑块活动地设置在滑槽内，第二夹板顶部从滑槽上方开口露出；通过第二夹板沿着滑槽方向前后滑动，调节其与第一夹板之间的距离，从而夹紧钢拱架。

优选地，所述螺纹杆的端部设有摇柄，通过转动摇柄将螺纹杆贯穿第一夹板和第二夹板中心的螺纹孔.

进一步地，所述螺纹杆的位于第一夹板、第二夹板的外侧端部，设有用于锁紧的螺母块。

具体地，所述铰接块包括两块钢制侧板、第一铰接轴、第二铰接轴以及固定法兰头；两块钢制侧板的后端通过第一铰接轴、第二铰接轴连接，前端通过固定法兰头与夹持机构固定。

更进一步地，所述铰接块与夹持机构之间，还设有一转动机构；所述转动机构包括旋转马达和转动平台；所述铰接块的前端与旋转马达固定连接，所述转动平台与夹持机构固定连接，通过旋转马达带动夹持机构整体转动进行角度调节。

具体地，所述铰接块的前端通过固定法兰头与旋转马达连接固定；所述转动平台的前端通过平台法兰头与夹持机构固定。

有益效果：

(1)该钢拱架安装装置采用机械法为主安装钢拱架，大幅度改善了一线工程人员的施工难度及环境，有效的降低了施工人员及工程的风险。通过设置在钢拱架固定平台上的固定装置，保证了钢拱架在安装过程中不会从固定平台上滑落，同时，在到达预定安装位置后，仅通过旋转摇把即可完成拱架的拆卸，方便一线施工人员的操作。

(2)该钢拱架安装装置通过将旋转马达与挖掘机铰接连接，操作简单方便，同时旋转马达可实现360度旋转，以保证钢拱架安装过程中的准确定位，避免人工抬运而影响施工人员的安全，提高施工效率，节约经济成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是实施例1钢拱架安装装置的整体结构示意图。

图2是实施例1钢拱架安装装置的局部放大图。

图3是实施例1钢拱架安装装置中夹持机构的整体结构示意图。

图4是实施例2钢拱架安装装置中夹持机构的整体结构示意图。

图5是实施例2钢拱架安装装置中夹持机构的第二夹板滑动原理图。

图6是实施例3钢拱架安装装置的局部放大图。

图7是实施例3钢拱架安装装置中铰接块与转动机构连接示意图。

其中，各附图标记分别代表：

10挖掘机；20挖掘机动力臂；21挖掘机小臂；22液压伸缩杆；23连接杆；30铰接块；31第一铰接轴；32第二铰接轴；33钢制侧板；34固定法兰头；40转动机构；41旋转马达；42转动平台；43平台法兰头；50夹持机构；51钢拱架固定平台；511滑槽；52第一夹板；521第一螺纹孔；53第二夹板；531第二螺纹孔；532滑块；54螺纹杆；541摇柄。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1和图2所示，该用于大断面隧道的钢拱架安装装置，包括挖掘机10、挖掘机动力臂20、铰接块30以及夹持机构50。

其中，挖掘机动力臂20包括挖掘机小臂21、液压伸缩杆22和连接杆23；所述挖掘机小臂21的前端与铰接块30底部的第一铰接轴31连接，所述液压伸缩杆22的前端与铰接块30顶部的第二铰接轴32连接，所述连接杆23的两端分别铰接在掘机小臂21和液压伸缩杆22的中部，通过液压伸缩杆22的伸缩运动，带动铰接块30以第二铰接轴32为中心，在挖掘机小臂21的前端上下转动；铰接块30的前端与夹持机构50焊接固定。

如图2和图3所示，夹持机构50包括钢拱架固定平台51、第一夹板52、第二夹板53以及螺纹杆54；所述钢拱架固定平台51的底部固定在转动平台41上，所述第一夹板52固定在钢拱架固定平台51的前侧，且顶部高出钢拱架固定平台51；所述第二夹板53位于钢拱架固定平台51顶部，并与第一夹板52之间形成用于夹住钢拱架的凹槽；第一夹板52和第二夹板53中心分别设有用于螺纹杆54贯穿的第一螺纹孔521和第二螺纹孔531；待安装的钢拱架放置在钢拱架固定平台51顶部位于第一夹板52和第二夹板53之间的凹槽内，随后螺纹杆93依次穿过第一螺纹孔521、钢拱架、第二螺纹孔531，从而将钢拱架固定。螺纹杆54的端部设有摇柄541，通过转动摇柄541将螺纹杆54贯穿第一夹板52和第二夹板53中心的螺纹孔。

铰接块30包括两块钢制侧板33、第一铰接轴31、第二铰接轴32以及固定法兰头34；两块钢制侧板33的后端通过第一铰接轴31、第二铰接轴32连接，前端通过固定法兰头34与夹持机构50固定。

使用时，将待安装的钢拱架放置于第一夹板52和第二夹板53之间的凹槽内，再将螺纹杆93依次穿过第一夹板52、钢拱架以及第二夹板53，对钢拱架进行固定，然后通过挖掘机动力臂20将固定好的钢拱架移动至安装位置即可。

实施例2

由于实施例1中，第一夹板52和第二夹板53之间距离固定，因此只能夹持固定厚度的钢拱架，普适性不强。基于此，本实施例在实施例1的基础上，做进一步改进。

如图4和图5所示，钢拱架固定平台51顶部，设有用于第二夹板53前后滑动的滑槽511，所述第二夹板53的底部设有与滑槽511相适配的滑块532，滑块532活动地设置在滑槽511内，第二夹板53顶部从滑槽511上方开口露出；通过第二夹板53沿着滑槽511方向前后滑动，调节其与第一夹板52之间的距离，从而夹紧钢拱架。

同时，在螺纹杆54的位于第一夹板52、第二夹板53的外侧端部，设有用于锁紧的螺母块，以便进一步固定。

实施例3

由于实施例1和实施例2中，夹持机构50仅能通过挖掘机动力臂20进行上下角度的调整，无法满足多工位、多角度安装的需要。基于此，在实施例2的基础上，做进一步改进。

如图6和图7所示，铰接块30与夹持机构50之间，还设有一转动机构40；所述转动机构40包括旋转马达41和转动平台42；所述铰接块30的前端与旋转马达41固定连接，所述转动平台42与夹持机构50固定连接，通过旋转马达41带动夹持机构50整体转动进行角度调节。

铰接块30的前端通过固定法兰头34与旋转马达41连接固定；所述转动平台42的前端通过平台法兰头43与夹持机构50固定。

通过以上改进，可以实现夹持机构50通过转动机构40进行360°转动调节角度，以保证钢拱架安装过程中的准确定位，提高施工效率。

本实用新型提供了一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，包括挖掘机(10)、挖掘机动力臂(20)、铰接块(30)以及夹持机构(50)；

所述挖掘机动力臂(20)包括挖掘机小臂(21)、液压伸缩杆(22)和连接杆(23)；所述挖掘机小臂(21)的前端与铰接块(30)底部的第一铰接轴(31)连接，所述液压伸缩杆(22)的前端与铰接块(30)顶部的第二铰接轴(32)连接，所述连接杆(23)的两端分别铰接在挖掘机小臂(21)和液压伸缩杆(22)的中部，通过液压伸缩杆(22)的伸缩运动，带动铰接块(30)以第二铰接轴(32)为中心，在挖掘机小臂(21)的前端上下转动；

所述铰接块(30)的前端与夹持机构(50)焊接固定。

2.根据权利要求1所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述夹持机构(50)包括钢拱架固定平台(51)、第一夹板(52)、第二夹板(53)以及螺纹杆(54)；所述钢拱架固定平台(51)的底部固定在转动平台(42)上，所述第一夹板(52)固定在钢拱架固定平台(51)的前侧，且顶部高出钢拱架固定平台(51)；所述第二夹板(53)位于钢拱架固定平台(51)顶部，并与第一夹板(52)之间形成用于夹住钢拱架的凹槽；第一夹板(52)和第二夹板(53)中心分别设有用于螺纹杆(54)贯穿的第一螺纹孔(521)和第二螺纹孔(531)；待安装的钢拱架放置在钢拱架固定平台(51)顶部位于第一夹板(52)和第二夹板(53)之间的凹槽内，随后螺纹杆(54)依次穿过第一螺纹孔(521)、钢拱架、第二螺纹孔(531)，从而将钢拱架固定。

3.根据权利要求2所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述钢拱架固定平台(51)顶部，设有用于第二夹板(53)前后滑动的滑槽(511)，所述第二夹板(53)的底部设有与滑槽(511)相适配的滑块(532)，滑块(532)活动地设置在滑槽(511)内，第二夹板(53)顶部从滑槽(511)上方开口露出；通过第二夹板(53)沿着滑槽(511)方向前后滑动，调节其与第一夹板(52)之间的距离，从而夹紧钢拱架。

4.根据权利要求2所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述螺纹杆(54)的端部设有摇柄(541)，通过转动摇柄(541)将螺纹杆(54)贯穿第一夹板(52)和第二夹板(53)中心的螺纹孔。

5.根据权利要求2所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述螺纹杆(54)的位于第一夹板(52)、第二夹板(53)的外侧端部，设有用于锁紧的螺母块。

6.根据权利要求1所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述铰接块(30)包括两块钢制侧板(33)、第一铰接轴(31)、第二铰接轴(32)以及固定法兰头(34)；两块钢制侧板(33)的后端通过第一铰接轴(31)、第二铰接轴(32)连接，前端通过固定法兰头(34)与夹持机构(50)固定。

7.根据权利要求1所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述铰接块(30)与夹持机构(50)之间，还设有一转动机构(40)；所述转动机构(40)包括旋转马达(41)和转动平台(42)；所述铰接块(30)的前端与旋转马达(41)固定连接，所述转动平台(42)与夹持机构(50)固定连接，通过旋转马达(41)带动夹持机构(50)整体转动进行角度调节。

8.根据权利要求7所述的用于大断面隧道的钢拱架安装装置，其特征在于，所述铰接块(30)的前端通过固定法兰头(34)与旋转马达(41)连接固定；所述转动平台(42)的前端通过平台法兰头(43)与夹持机构(50)固定。

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