[發明專利]一種掘進機鋼拱架安裝系統

在審

• 申請號: 201810729663.5
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108756927A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 程永亮;羅建利;徐震;龍斌;韓佳霖;蔣海華;袁澤;伍容;易達云;王堃;祝爽
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E21D9/11
• 分類號: E21D9/11;E21D11/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種掘進機鋼拱架安裝系統，包括：用于接收鋼拱架并將鋼拱架輸送至預設轉移位置的運輸裝置；用于使若干個鋼拱架首尾相接以形成C形環的拼接裝置；用于從運輸裝置上抓取鋼拱架并將鋼拱架放置在拼接裝置上的抓取裝置；用于抓取C形環并將其輸送至撐緊位置且使其撐緊的撐緊裝置；用于將撐緊后的C形環的開口處封閉的收尾封環機構；與運輸裝置、拼接裝置、抓取裝置、撐緊裝置以及收尾封環機構均相連的控制裝置。該掘進機鋼拱架安裝系統通過控制裝置實現鋼拱架的自動運輸、自動抓取、自動拼接、移動撐緊及封口成閉環等支護工作，機械化程度高，避免人工搬運和安裝鋼拱架，降低勞動強度，提高效率，且避免人工安裝誤差。

技術領域

本發明涉及隧道施工機械技術領域，更具體地說，涉及一種掘進機鋼拱架安裝系統。

背景技術

全斷面隧道掘進機(TBM)作為隧道掘進的專用工程機械，集掘進、支護和出渣等多功能為一體，適用于硬巖地層的掘進，在地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程中得到廣泛應用。

在不良地質施工中，鋼拱架是用于隧道開挖結構面最重要的支護構件之一，其安裝速度、安裝質量等對隧道的穩定性及施工人員的安全性有著重要影響。目前，TBM在惡劣地質施工時，開挖工序結束后需要安裝鋼拱架以對圍巖進行初期支護。現有技術中，在每一輪開挖完畢后，通常都需要作業人員在靠近開挖面的位置完成鋼拱架的定位及拱腳的安裝固定。這種安裝步驟為：將鋼拱架分為若干段，在隧道外加工廠完成分段加工；然后，將各段通過板車等運輸至洞內，在洞內將每榀鋼拱架人工捆扎，通過吊運機械將鋼拱架吊運至存儲機構，再通過簡易安裝平臺和其它吊運輔助裝置將鋼拱架輸送至安裝位置，然后人工搬運和架設鋼拱架使其在空中對接，并人工安裝和擰緊螺栓。在鋼拱架的整個拼裝過程中，隧道基本上僅能依靠圍巖內部的作用力保持穩定，并且由于作業人員靠近隧道開挖面，這在穩定性較差的隧道內是極其危險的，而現有技術中分段人工安裝鋼拱架的安裝機械化程度較低，需要依靠大量的勞動力來完成鋼拱架的安裝，人工成本高，且安裝效率低，影響工期，占用隧道施工作業時間較長，無疑也增加了人工安裝拱架的危險性，且架設質量也存在問題。

綜上所述，如何提供一種機械化、自動化程度較高的掘進機鋼拱架安裝系統，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種掘進機鋼拱架安裝系統，該掘進機鋼拱架安裝系統的機械化、自動化程度較高，避免人工搬運和安裝鋼拱架，降低了勞動強度，提高了安裝效率。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種掘進機鋼拱架安裝系統，包括：

用于接收鋼拱架并將所述鋼拱架輸送至預設轉移位置的運輸裝置；

用于使若干個所述鋼拱架首尾相接以形成C形環的拼接裝置；

用于從所述運輸裝置上抓取所述鋼拱架并將所述鋼拱架放置在所述拼接裝置上的抓取裝置；

用于抓取所述C形環并將其輸送至撐緊位置且使其撐緊的撐緊裝置；

用于將撐緊后的所述C形環的開口處封閉的收尾封環機構；

與所述運輸裝置、所述拼接裝置、所述抓取裝置、所述撐緊裝置以及所述收尾封環機構均相連的控制裝置。

優選地，所述運輸裝置包括：

用于接收并輸送所述鋼拱架的運輸小車，所述運輸小車上設有用于限定所述鋼拱架的擺放位置的限位機構；

用于對所述運輸小車進行導向的運輸軌道；

用于檢測所述鋼拱架是否到達所述預設轉移位置的行程位移傳感器，所述行程位移傳感器與所述控制裝置相連，所述控制裝置與所述運輸小車的驅動裝置相連。

優選地，所述拼接裝置包括：