[發明專利]適應狹窄隧道的拱形鋼構轉運拼裝設備及機械臂

在審

• 申請號: 202210706502.0
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN115013013A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 錢豪;王一新;彭飛虎;李正道;吳乾坤;楊航;姜禮杰
• 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;E21D11/18
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

本發明涉及適應狹窄隧道的拱形鋼構轉運拼裝設備及機械臂，該機械臂在延伸方向上依次設有第一單元、旋轉調姿裝置、第二單元，所述旋轉調姿裝置包括繞上下方向延伸的旋轉軸線轉動配合的第一部分、第二部分及旋轉驅動機構，第一部分與第一單元連接，第二部分與第二單元連接；旋轉驅動機構用于驅動第二單元及執行器相對于第一單元及車體繞所述旋轉軸線旋轉設定角度。本發明的旋轉調姿裝置既可以預先旋轉調整執行器及其固定配合的鋼構遠離隧道側壁，以適應狹窄隧道，還可以旋轉調整執行器及其固定配合的鋼構靠近隧道壁以實施拼裝操作。

技術領域

本發明涉及隧道內裝配式鋼結構工程施工技術領域，具體涉及隧道內拱形鋼構轉運拼裝設備。

背景技術

目前，裝配式鋼結構在隧道施工中的應用在不斷擴大，但是裝配式鋼結構對機械化設備的依賴程度較高，尤其是裝配式鋼結構的主要部件：拱形鋼構(拱形鋼結構)，需要將拱形鋼構先分成多塊鋼構，例如分成頂拱鋼構和側墻鋼構，再從零件存放區將各塊鋼構輸送到隧道內施工作業區，然后在施工作業區組拼成整體拱形鋼構，再用專用拼裝設備將整體拱形鋼構舉起并移動至待安裝位置，然后再將整體拱形鋼構落下與既有的拱形鋼構沿隧道的延伸方向進行拼裝并固定。

前述的專用拼裝設備可參見申請公布號為CN114135325A的專利文獻公開的拼裝設備，該拼裝設備包括車體和機械臂，機械臂安裝在車體上，機械臂末端的執行器能夠抓取和放下整體拱形鋼構。又如CN114046164A專利文獻公開的拼裝設備，其執行器可以更換，兩種執行器可以分別抓取分塊的頂拱鋼構、側墻鋼構。上述現有技術中的拼裝設備的機械臂的主要動作為升降舉升或俯仰擺動，執行器處于車體的前方抓取或放下鋼結構，一方面，處在車體前方的執行器并不能直接用于待安裝位置處于隧道左右兩側的分塊側墻鋼構的安裝，而必須調轉車體的車頭，導致現場施工操作不便而影響施工效率；另一方面，隧道施工中常遇到運輸限高、限寬的隧道內路況，但上述拼裝設備的機械臂只能降低執行器的高度，難以適應于轉運過程中的隧道在左右寬度方向上尺寸較為狹窄的場合，遇到此類情況，只能將拱形鋼構拆分成更小的分塊運輸，然后在施工作業區進行組拼，而導致施工效率降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種拱形鋼構轉運拼裝設備的機械臂，以解決現有技術中的機械臂難以適應狹窄隧道的技術問題。本發明同時提供一種適應狹窄隧道的拱形鋼構轉運拼裝設備，解決現有技術施工效率低的問題。

本發明提供的一種拱形鋼構轉運拼裝設備的機械臂，機械臂末端具有用于與鋼構固定配合的執行器，所述鋼構為頂拱鋼構或側墻鋼構，所述機械臂在延伸方向上依次設有第一單元、旋轉調姿裝置、第二單元，所述第一單元用于與拱形鋼構轉運拼裝設備的車體連接，所述執行器設在第二單元上；所述旋轉調姿裝置包括繞上下方向延伸的旋轉軸線轉動配合的第一部分、第二部分及旋轉驅動機構，第一部分與第一單元連接，第二部分與第二單元連接；旋轉驅動機構用于驅動第二單元及執行器相對于第一單元及車體繞所述旋轉軸線旋轉設定角度，以調整執行器所固定配合的鋼構向右轉動或向左轉動至預定的位姿一、位姿二，位姿一的鋼構表面靠近隧道壁的側壁面以對應鋼構的待安裝位置，位姿二的鋼構表面遠離隧道的側壁面以避讓隧道壁。