[發明專利]一種用于隧道施工的作業臺架及其使用方法

有效

• 申請號: 202110417787.1
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113074004B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 朱英;楊興亞;張建楠;尤衛星;曹宸旭
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/40
• 分類號: E21D11/40;E21D20/00;E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張彬

本發明提出了一種用于隧道施工的新型作業臺架，包括移動門架，移動門架上設有混凝土噴漿裝置、錨桿鉆機裝置和鋼拱架拼裝裝置；所述鋼拱架拼裝裝置包括用于移動分段鋼拱架的移動機構、用于抓取分段鋼拱架的抓取機械手和用于運輸拼成的鋼拱架的運輸機構，抓取機械手與移動機構配合，所述運輸機構與移動機構配合。本發明通過在移動門架上設置鋼拱架拼裝裝置，使得鋼拱架的拼裝過程機械化，而且集成了錨桿鉆機裝置和噴漿裝置，裝置集成度高，可以協同高效作業，提高工作效率，并使得拱架支護及時、支護效率高以及質量更穩定，提高隧道施工的安全；并且該作業臺架結構簡單、故障率低，還能節省生產成本。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，尤其涉及一種用于隧道施工的作業臺架及其使用方法。

背景技術

在采用鉆爆法以及臺階法施工的隧道中，需要進行初期支護，提高圍巖的穩定性，防止塌落。初期支護一般采用鋼拱，配合鋼筋網、錨桿以及噴射混凝土進行加強支護。

目前已經有獨立的鋼拱架安裝車，混凝土噴射車以及錨桿鉆車，施工程序是懸臂掘進機或采用炸藥破碎巖石，然后退至后方，混凝土噴射車行進至前方噴射混凝土進行初步的支護，然后混凝土噴射車退至后方，錨桿鉆車行至前方做錨桿支護，然后錨桿鉆車退至后方，鋼拱架安裝車行至前方進行鋼拱架安裝，由于隧道狹小的作業環境以及各功能分別搭載在各自的工程車上，每步僅能進行一次作業程序，工作過程繁瑣，效率低，且危險系數高。

而且，不良地質條件下，需要及時的混凝土初噴、大量的錨桿機及鋼拱架支護，若混凝土及拱架支護不及時、支護效率低或質量不穩定，會嚴重影響隧道施工的安全。因此，合理的支護裝置設計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。

公布日為2020.07.28公布號為CN111456772A的中國發明專利公開了一種具有立拱、噴漿、焊接多功能的智能支護機器人，包括移動車體，移動車體上設有至少兩個回轉支撐，回轉支撐上設有機械手，機械手上設有抓取機構和/或噴漿機構和/或測量機構和/或支護機構。但是該機器人的移動車體中未留設通道，且該裝置占地面積較大，使得該機器人置于隧道中后，阻礙其他設備的通行和材料的運輸。并且該機器人的結構復雜，故障率高。

發明內容

針對上述的技術問題，本發明提出一種用于隧道施工的作業臺架及其使用方法，用以解決現有技術中的隧道支護施工裝置結構復雜、故障率高的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種用于隧道施工的作業臺架，包括移動門架，移動門架上設有混凝土噴漿裝置、錨桿鉆機裝置和鋼拱架拼裝裝置；所述鋼拱架拼裝裝置包括用于移動鋼拱架的移動機構、用于抓取鋼拱架的抓取機械手和用于運輸拼成的鋼拱架的運輸機構，抓取機械手與移動機構配合，所述運輸機構與移動機構配合。本發明通過在移動門架上設置鋼拱架拼裝裝置，使得鋼拱架的拼裝過程機械化，而且集成了錨桿鉆機裝置和噴漿裝置，裝置集成度高，可以協同高效作業，提高工作效率，并使得拱架支護及時、支護效率高以及質量更穩定，提高隧道施工的安全；并且該作業臺架結構簡單、故障率低，還能節省生產成本。

進一步地，為了便于鋼拱架的移動過程，所述移動機構包括設置在移動門架上的移動軌道和移動連接在移動軌道上的行走組件，所述行走組件上設有夾固鋼拱架的抱持件。

進一步地，為了提高移動機構的移動效率，所述移動軌道包括大齒圈，所述行走組件包括支撐架和轉動連接在支撐架的小齒輪，小齒輪與大齒圈嚙合連接；所述支撐架上設有驅動小齒輪轉動的驅動馬達，驅動馬達與小齒輪連接。

進一步地，為了提高移動機構的穩定性，所述支撐架上還設有與大齒圈滑動配合的行走腿，行走腿端部設有半球形行走輪，所述大齒圈上設有與半球形行走輪契合的半球形凹槽。

進一步地，為了夾緊固定鋼拱架，所述抱持件包括相對設置在支撐架上的固定抱臂和活動抱臂，活動抱臂與支撐架鉸接；所述支撐架上設有驅動活動抱臂開合的開合驅動件。