一种适用于隧道施工的多功能作业台架制造技术

本发明专利技术提出了一种适用于隧道施工的多功能作业台架，包括移动门架，移动门架上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架拼装装置。本发明专利技术通过在移动门架上设置钢拱架拼装装置，使得钢拱架的拼装过程机械化，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于隧道施工的多功能作业台架
本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种适用于隧道施工的多功能作业台架。
技术介绍
在采用钻爆法以及台阶法施工的隧道中，需要进行初期支护，提高围岩的稳定性，防止塌落。初期支护一般采用钢拱，配合钢筋网、锚杆以及喷射混凝土进行加强支护。目前已经有独立的钢拱架安装车，混凝土喷射车以及锚杆钻车，施工程序是悬臂掘进机或采用炸药破碎岩石，然后退至后方，混凝土喷射车行进至前方喷射混凝土进行初步的支护，然后混凝土喷射车退至后方，锚杆钻车行至前方做锚杆支护，然后锚杆钻车退至后方，钢拱架安装车行至前方进行钢拱架安装，由于隧道狭小的作业环境以及各功能分别搭载在各自的工程车上，每步仅能进行一次作业程序，工作过程繁琐，效率低，且危险系数高。而且，不良地质条件下，需要及时的混凝土初喷、大量的锚杆机及钢拱架支护，若混凝土及拱架支护不及时、支护效率低或质量不稳定，会严重影响隧道施工的安全。因此，合理的支护系统设计及功能集合是提高隧道施工安全以及施工效率的重要因素。公布日为2020.07.28公布号为CN111456772A的中国专利技术专利公开了一种具有立拱、喷浆、焊接多功能的智能支护机器人，包括移动车体，移动车体上设有至少两个回转支撑，回转支撑上设有机械手，机械手上设有抓取机构和/或喷浆机构和/或测量机构和/或支护机构。但是该机器人的移动车体中未留设通道，且该装置占地面积较大，使得该机器人置于隧道中后，阻碍其他设备的通行和材料的运输。并且该机器人的结构复杂，故障率高。
技术实现思路
针对上述的技术问题，本专利技术提出一种适用于隧道施工的多功能作业台架，用以解决现有技术中的隧道支护施工装置结构复杂、故障率高的问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种适用于隧道施工的多功能作业台架，包括移动门架，移动门架上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架拼装装置。本专利技术通过在移动门架上设置钢拱架拼装装置，使得钢拱架的拼装过程机械化，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全。并且该作业台架结构简单、故障率低，还能节省生产成本。进一步地，为了实现机械化的钢拱架拼装，所述钢拱架拼装装置包括吊装钢拱架的起吊机构、运输钢拱架的运输机构和拼接钢拱架的拼接机构，所述起吊机构与运输机构配合，运输机构与拼接机构配合。进一步地，为了便于将地面的钢拱架吊起后进行拼装，所述起吊机构包括连接在移动门架上的起吊卷扬机和吊臂，吊臂上设有滑轮，起吊卷扬机的钢丝绳与滑轮滑动配合。进一步地，为了将吊至高处的钢拱架运至合适的位置便于进行钢拱架的拼装过程，所述运输机构包括设置在移动门架上的移动轨道和设置在移动轨道上的运输台，所述运输台通过运输移动驱动件与移动轨道连接，移动轨道一端与起吊机构对应、另一端与拼接机构对应；所述运输台上设有撑起钢拱架的升降支撑件。进一步地，为了便于从起吊机构上取下钢拱架，所述升降支撑件包括钢拱架撑台和驱动钢拱架撑台升降的升降驱动件，升降驱动件一端与钢拱架撑台连接、另一端与运输台连接。进一步地，为了有利于钢拱架的拼装过程使其更顺利、更快速的实现机械化拼装，所述拼接机构包括承载钢拱架的弧形槽轨、移动钢拱架的拼接卷扬机和抓取钢拱架的抓取机械手，弧形槽轨、拼接卷扬机和抓取机械手均连接在移动门架上；拼接卷扬机的钢丝绳设置在弧形槽轨内并与弧形槽轨滑动配合，拼接卷扬机的钢丝绳上设有连接钢拱架的挂钩；抓取机械手与弧形槽轨对应。进一步地，为了便于对要拼成的拱形钢拱架两侧进行同时作业，所述弧形槽轨、拼接卷扬机和抓取机械手均设有两组，且两组弧形槽轨、拼接卷扬机和抓取机械手均对称设置在移动门架上。进一步地，为了将移动相应位置的后钢拱架抓取并固定便于拼装过程，所述抓取机械手包括伸缩臂和铰接在伸缩臂前端的夹爪，且夹爪通过弹性件与伸缩臂连接；伸缩臂内设有驱动夹爪开合的开合驱动件；所述伸缩臂包括大臂和部分容纳于大臂内的小臂，小臂与大臂滑动连接，且小臂通过伸缩驱动件与大臂连接。进一步地，为了便于控制夹爪的开合，所述开合驱动件为推动油缸，推动油缸的固定端与小臂固定连接、伸缩端上设有楔块，楔块与夹爪的尾端配合用于带动夹爪的开合。进一步地，为了便于伸缩臂的伸长和缩短，所述伸缩驱动件为伸缩油缸，伸缩油缸的固定端与大臂固定连接、伸缩端与小臂固定连接。进一步地，为了使得移动门架拥有多功能性，便于提高施工效率，所述移动门架包括门型框架，门型框架的顶部设有移动平台、底部设有移动机构，门型框架上还设有操作平台。进一步地，为了便于施工人员的上下，操作平台和/或移动平台的一侧设有爬梯。进一步地，为了使混凝土喷浆总成在该作业台架上可移动从而在不工作时不影响其他部分的工作，所述混凝土喷浆装置包括移动连接在移动门架上的喷浆平台，喷浆平台上设有混凝土喷浆总成；移动门架上设有驱动喷浆平台移动的喷浆移动驱动组件，喷浆移动驱动组件与喷浆平台连接。进一步地，为了便于控制喷浆平台的移动过程，所述喷浆移动驱动组件包括设置在移动门架上的喷浆槽轨、喷浆链条和喷浆移动马达，喷浆平台与喷浆槽轨滑动连接，喷浆平台与喷浆链条连接，喷浆移动马达与喷浆链条连接用于驱动喷浆链条移动从而带动喷浆平台在喷浆槽轨上移动。进一步地，为了使锚杆钻机总成在该作业台架上可移动从而在不工作时不影响其他部分的工作，所述锚杆钻机装置包括移动连接在移动门架上的锚杆钻机平台，锚杆钻机平台上设有锚杆钻机总成；移动门架上设有驱动锚杆钻机平台移动的钻机移动驱动组件，钻机移动驱动组件与锚杆钻机平台连接。进一步地，为了便于控制锚杆钻机平台的移动过程，所述钻机移动驱动组件包括设置在移动门架上的钻机槽轨、钻机链条和钻机移动马达，锚杆钻机平台与钻机槽轨滑动连接，锚杆钻机平台与钻机链条连接，钻机移动马达与钻机链条连接用于驱动钻机链条移动从而带动锚杆钻机平台在钻机槽轨上移动。进一步地，为了能够控制锚杆钻机总成的工作角度以及收回在移动门架后的角度，所述锚杆钻机总成与锚杆钻机平台铰接，锚杆钻机总成还通过推动油缸与锚杆钻机平台连接。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术通过在移动门架上设置钢拱架拼装装置，使得钢拱架的拼装过程机械化，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，通过该作业架一个设备可以实现多个步骤的协同高效作业，提高工作效率，而且多个装置能够跟随移动门架同步移动，加快了施工进度，简化了施工过程，而且使得施工现场更整洁，不易出错；此外，还使得混凝土的初步支护和钢拱架的加固支护能够更加及时、支护效率更高，使得支护结构的整体质量更稳定，提高隧道施工的安全；并且该作业台架结构简单、故障率低，还能节省生产成本；2.通过将作业台架设置成门型的结构，在台架下部留设通道，节省了施工空间，即方便施工人员和其他设备的通行，还能方便运输施工材料；3.通过起吊机构、运输机构和拼接机构的相配合，依本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，包括移动门架（1），移动门架（1）上设有混凝土喷浆装置（2）、锚杆钻机装置（3）和钢拱架拼装装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，包括移动门架（1），移动门架（1）上设有混凝土喷浆装置（2）、锚杆钻机装置（3）和钢拱架拼装装置。


2.根据权利要求1所述的适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，所述钢拱架拼装装置包括起吊机构（4）、运输机构（5）和拼接机构（6），所述起吊机构（4）与运输机构（5）配合，运输机构（5）与拼接机构（6）配合。


3.根据权利要求2所述的适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，所述起吊机构（4）包括连接在移动门架（1）上的起吊卷扬机（41）和吊臂（42），吊臂（42）上设有滑轮，起吊卷扬机（41）的钢丝绳与滑轮滑动配合。


4.根据权利要求2或3所述的适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，所述运输机构（5）包括设置在移动门架（1）上的移动轨道（51）和设置在移动轨道（51）上的运输台（52），所述运输台（52）通过运输移动驱动件与移动轨道（51）连接，移动轨道（51）一端与起吊机构（4）对应、另一端与拼接机构（6）对应；所述运输台（52）上设有撑起钢拱架的升降支撑件（53）。


5.根据权利要求4所述的适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，所述升降支撑件（53）包括钢拱架撑台（531）和驱动钢拱架撑台（531）升降的升降驱动件（532），升降驱动件（532）一端与钢拱架撑台连接、另一端与运输台（51）连接。


6.根据权利要求5所述的适用于隧道施工的多功能作业台架，其特征在于，所述拼接机构（6）包括承载钢拱架的弧形槽轨（61）、移动钢拱架的拼接卷扬机（62）和抓取钢拱架的抓取机械手（63），弧形槽轨（61）、拼接卷扬机（62）和抓取机械手（63）均连接在移动门架（1）上；拼接卷扬机（62）的钢丝绳设置在弧形槽轨（61）内并与弧形槽轨（61）滑动配合，拼接卷扬机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建斌，朱英，张建楠，尤卫星，曹宸旭，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41