本发明专利技术公开了一种隧道初期支护钢拱架安装装置，所述作业平台的上端尾部安装有将分段的钢拱架起吊运转的钢拱架上料装置，作业平台的两侧安装有可伸缩用于支撑侧部钢拱架的横向支撑装置。本隧道初期支护钢拱架安装装置结构简单，通过对传统的隧道开挖台架与钢拱架上料装置的组合设计，对开挖台架进行优化，有机结合为具备拱架吊、运功能的一体化作业台架；在隧道开挖作业平台上设置了钢拱架上料装置的行走轨道，钢拱架上料装置本身具备拱架起吊功能、举升功能，可360度独立旋转，组合设备的功能齐全，灵活机动，可全方位调整钢拱架精确定位；相较于传统的人工安装钢拱架，极大的降低了人力投入，也降低了安全风险。也降低了安全风险。也降低了安全风险。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道初期支护钢拱架安装装置及其安装方法
[0001]本专利申请涉及钢拱架安装
，特别是涉及一种隧道初期支护钢拱架安装装置及其安装方法。
技术介绍
[0002]现阶段国内在隧道拱架安装施工方面，主要采用传统的人工进行安装为主，其主要问题在于施工效率较为低下，作业工人投入多，劳动强度高；随着社会的进步发展，施工作业对于人性化的需求越来越高，机械化施工是行业发展的必然趋势，而近年来市场上也涌现出各种类型的拱架安装车，极大的提高了钢拱架安装的机械化程度，一定程度上解决了传统人工作业存在的诸多弊端，但是拱架安装车的采购成本极高，且拱架安装车一般采用三臂式设计，作业平台狭小，在进行拱架安装作业时难以同步开展其他工序施工，不利于隧道初期支护施工的快速施工组织，上述弊端致使设备普及性较低。
技术实现思路
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种隧道初期支护钢拱架安装装置及其安装方法，解决上述现有技术的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种隧道初期支护钢拱架安装装置，包括作业平台，所述作业平台的上端尾部安装有将分段的钢拱架起吊运转的钢拱架上料装置，作业平台的两侧安装有可伸缩用于支撑侧部钢拱架的横向支撑装置。
[0006]进一步的，所述钢拱架上料装置包括有设置在作业平台上端的回转盘，回转盘的上端铰接有升降油缸，升降油缸的伸缩端连接有用于支撑顶部钢拱架的托架，升降油缸的顶部安装有卷扬机，卷扬机上缠绕有钢丝绳，钢丝绳向外延伸的一端连接有钢拱架吊钩，回转盘上安装有用于调节升降油缸位置的驱动单元。
[0007]进一步的，所述驱动单元包括第一液压油缸，第一液压油缸的下端铰接在回转盘上，第一液压油缸的上端铰接在升降油缸下端的侧壁上。
[0008]进一步的，所述回转盘的下端两侧设有若干个行走轮，作业平台上开设有供行走轮行走的行走轨道。
[0009]进一步的，所述卷扬机的一端侧壁连接有导向板，导向板远离卷扬机的一端转动连接有滑轮，钢丝绳的一端穿过滑轮向外延伸。
[0010]进一步的，所述导向板与升降油缸成平行布设，导向板远离卷扬机的一端延伸出托架。
[0011]进一步的，所述横向支撑装置包括连接在作业平台侧壁上的两个成平行布设的第二液压油缸，两个第二液压油缸的伸缩端连接同一支撑杆的两端，作业平台的侧壁上连接有用于控制第二液压油缸工作的液压电机。
[0012]进一步的，所述支撑杆为与第二液压油缸垂直布设的钢管。
[0013]一种如上述所述的隧道初期支护钢拱架的安装方法，包括如下步骤：
[0014]S1、预处理：根据设计图纸尺寸将一榀钢拱架分段制作，形成两个侧部钢拱架和一个顶部钢拱架，将钢拱架上料装置和横向支撑装置安装至作业平台上，开挖隧道断面，控制作业平台沿隧道开挖断面纵向移动至掌子面的端部；
[0015]S2、侧部钢拱架安装：利用钢拱架上料装置的钢拱架吊钩起吊侧部钢拱架的端部，控制钢拱架上料装置配合人工沿作业平台将侧部钢拱架搬运至安装位置，控制横向支撑装置上的支撑杆伸缩移动，以粗调侧部钢拱架至设计安装位置，按照上述步骤将另一侧的侧部钢拱架安装就位；
[0016]S3、顶部钢拱架安装：待两个侧部钢拱架安装就位后，起吊顶部钢拱架至作业平台的上方，配合人工将顶部钢拱架安放在钢拱架上料装置的托架内，移动到作业面，通过钢拱架上料装置上的回转盘、升降油缸和第一液压油缸配合调整顶部钢拱架的方向和高度，使顶部钢拱架的两端与两个侧部钢拱架的上部对接，通过工字钢连接成整体；
[0017]S4、单榀钢拱架固接：三个单元的钢拱架对接成型后，通过升降油缸调整顶部钢拱架的顶部标高，控制横向支撑装置调整侧部钢拱架横向位置，调整到位后拧紧螺栓固定，焊接加固，完成单榀钢拱架安装。
[0018]进一步的，所述步骤S1中，作业平台进入隧道前，对作业平台工作范围内进行整平，当作业平台移动至隧道内的作业面时，将分段的钢拱架规整摆放在作业平台前方的地面上。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本隧道初期支护钢拱架安装装置结构简单，施工方法简便、合理，通过对传统的隧道开挖台架与钢拱架上料装置的组合设计，对开挖台架进行优化，有机结合为具备拱架吊、运功能的一体化作业台架。
[0021]2、在隧道开挖作业平台上设置了钢拱架上料装置的行走轨道，钢拱架上料装置本身具备拱架起吊功能、举升功能，可360度独立旋转，组合设备的功能齐全，灵活机动，可全方位调整钢拱架精确定位。
[0022]3、钢拱架安装全过程仅需一名机械操作手操作钢拱架上料装置和横向支撑装置，两名作业人员在作业平台下方辅助钢拱架吊装及就位，两名作业人员在作业平台上方辅助设备运输及下放钢拱架，相较于传统的人工安装钢拱架，极大的降低了人力投入。同时，减少了掌子面作业人员的聚集，也降低了安全风险。
[0023]4、钢拱架安装作业的全过程以机械完成为主，施工效率高效，减少了初期支护钢拱架安装作业时间，缩减了隧道掘进的循环作业施工，提高了施工进度。
[0024]5、钢拱架精确定位通过作业平台的横向支撑装置调整侧部的钢拱架横向位置，钢拱架上料装置的升降油缸调整拱顶标高，调整到位后至安装连接体系固定钢拱架期间可持续保持钢拱架处于稳定状态，消除了人力作业的偶然因素，确保了钢拱架安装的精度。
[0025]6、该方法投入的钢拱架上料装置结构简单，制作成本低，隧道的作业平台利用传统台架进行适当优化改装即可，专业程度不高，成本投入低，但在安全性、经济性方面的作用突出，可推广性强。
附图说明
[0026]图1为本专利技术隧道初期支护钢拱架安装装置的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术钢拱架上料装置的正视结构示意图；
[0028]图3为本专利技术横向支撑装置的俯视结构示意图；
[0029]图4为本专利技术隧道施工的开挖工法断面结构示意图；
[0030]图5为本专利技术钢拱架安装装置在隧道内的侧视结构示意图；
[0031]图6为本专利技术单侧钢拱架施工结构示意图；
[0032]图7为本专利技术双侧钢拱架施工结构示意图；
[0033]图8为本专利技术单榀钢拱架施工结构示意图。
[0034]附图标号说明：作业平台1、钢拱架上料装置2、回转盘21、升降油缸22、托架23、卷扬机24、钢丝绳25、钢拱架吊钩26、第一液压油缸27、横向支撑装置3、第二液压油缸31、液压电机32、支撑杆33。
具体实施方式
[0035]以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种隧道初期支护钢拱架安装装置，包括作业平台(1)，其特征在于：所述作业平台(1)的上端尾部安装有将分段的钢拱架起吊运转的钢拱架上料装置(2)，作业平台(1)的两侧安装有可伸缩用于支撑侧部钢拱架的横向支撑装置(3)。2.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述钢拱架上料装置(2)包括有设置在作业平台(1)上端的回转盘(21)，回转盘(21)的上端铰接有升降油缸(22)，升降油缸(22)的伸缩端连接有用于支撑顶部钢拱架的托架(23)，升降油缸(22)的顶部安装有卷扬机(24)，卷扬机(24)上缠绕有钢丝绳(25)，钢丝绳(25)向外延伸的一端连接有钢拱架吊钩(26)，回转盘(21)上安装有用于调节升降油缸(22)位置的驱动单元。3.根据权利要求2所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述驱动单元包括第一液压油缸(27)，第一液压油缸(27)的下端铰接在回转盘(21)上，第一液压油缸(27)的上端铰接在升降油缸(22)下端的侧壁上。4.根据权利要求2所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述回转盘(21)的下端两侧设有若干个行走轮，作业平台(1)上开设有供行走轮行走的行走轨道。5.根据权利要求2所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述卷扬机(24)的一端侧壁连接有导向板，导向板远离卷扬机(24)的一端转动连接有滑轮，钢丝绳(25)的一端穿过滑轮向外延伸。6.根据权利要求5所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述导向板与升降油缸(22)成平行布设，导向板远离卷扬机(24)的一端延伸出托架(23)。7.根据权利要求2所述的一种隧道初期支护钢拱架安装装置，其特征在于：所述横向支撑装置(3)包括连接在作业平台(1)侧壁上的两个成平行布设的第二液压油缸(31)，两个第二液压油缸(31)的伸缩端连接同一支撑杆(33)的两端...
【专利技术属性】
技术研发人员：王全智，贾力争，王勇，徐星火，贺世昌，冯冀蒙，张俊儒，姚大闯，林先明，周天杰，庞斐，周在升，凌峰，
申请(专利权)人：中铁四局集团第七工程有限公司西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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