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一种隧道钢拱架全自动支护安装设备
申请号	CN202311439820.6	申请日	2023-11-01	公开(公告)号	CN117627686A	公开(公告)日	2024-03-01
申请人	中化学交通建设集团第一工程有限公司; 中化学交通建设集团有限公司;			发明人	吕卫蒙; 杨维彬; 赵宋; 刘伟; 乔飞;
摘要	本发明公开了一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，包括支撑横板，所述支撑横板的顶部中心处安装有液压伸缩杆一，所述液压伸缩杆一的顶端连接有连接板，所述下连接横柱内设有与所述下支撑柱连接的间距调节机构，所述下支撑柱的底端内设有升降机构，所述升降机构的一端连接有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端连接有翻转定位机构，有益效果：本申请的装置结构简单，使用方便，可以有效的根据不同钢拱架的直径，调节间距，适应不同钢拱架的支护安装，配合翻转定位机构，可以将钢拱架完成定位的同时，进行九十度的翻转工作，使其直接从地面立起，最终配合液压伸缩杆一完成顶升安装工作。
权利要求	1.一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，包括支撑横板(1)，所述支撑横板(1)的顶部中心处安装有液压伸缩杆一(2)，所述液压伸缩杆一(2)的顶端连接有连接板(3)，所述连接板(3)的顶部安装有弧形支撑架(4)，所述连接板(3)与所述弧形支撑架(4)之间对称连接有加强柱(5)，所述支撑横板(1)的底部活动连接有两根下支撑柱(6)，所述下支撑柱(6)的底部之间设有下连接横柱(7)，所述下连接横柱(7)内设有与所述下支撑柱(6)连接的间距调节机构(15)，所述下连接横柱(7)的两侧中心处安装有安装箱(8)，所述安装箱(8)内底部安装有移动机构(9)，所述下支撑柱(6)的底端内设有升降机构(10)，所述升降机构(10)的一端连接有驱动电机一(11)，所述驱动电机一(11)的输出端连接有翻转定位机构(12)。 2.根据权利要求1所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述支撑横板(1)的底部对称开设有活动横槽(14)，所述下支撑柱(6)的顶部一体连接有活动块(13)，所述活动块(13)活动安装在所述活动横槽(14)内。 3.根据权利要求2所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述间距调节机构(15)包括安装在所述下连接横柱(7)顶部的驱动电机二(16)，所述下连接横柱(7)的两端开设有开口(17)，所述开口(17)内贯穿设有齿轮板(18)，所述下连接横柱(7)的内部中心处设有与所述齿轮板(18)连接的齿轮(20)，所述齿轮(20)的中心处设有与所述驱动电机二(16)连接的传动轴(19)。 4.根据权利要求3所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述升降机构(10)包括位于所述下支撑柱(6)内的空腔(21)，所述空腔(21)内安装有电机(22)，所述空腔(21)的底部中心处设有轴承(23)，所述电机(22)的输出端与所述轴承(23)的内圈之间连接有螺纹杆(24)，所述螺纹杆(24)外螺纹套设有螺纹套(25)，所述空腔(21)的一侧开设有条形槽(29)，所述螺纹套(25)的一端连接有贯穿所述条形槽(29)与所述驱动电机一(11)连接的连接柱(30)。 5.根据权利要求4所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述螺纹套(25)的另一端通过连接轴(26)连接有导向滑动块(27)，所述空腔(21)的一侧内壁上开设有与所述导向滑动块(27)相匹配的导向滑动槽(28)。 6.根据权利要求5所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述翻转定位机构(12)包括外壳体(31)，所述外壳体(31)的中心处贯穿设有拱架穿口(32)，所述拱架穿口(32)的内壁两侧均设有凹槽(33)，所述凹槽(33)内设有定位支撑板(34)，所述定位支撑板(34)上设有弧形面(35)，所述定位支撑板(34)的另一侧设有连接柱(36)，所述连接柱(36)与位于所述凹槽(33)内底部的弹性弧形金属板(37)连接。 7.根据权利要求6所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述定位支撑板(34)上对称设有固定块(39)，所述凹槽(33)内对称设有活动块(38)，所述固定块(39)与所述活动块(38)之间连接有支撑杆(40)。 8.根据权利要求7所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述活动块(38)的底部与所述凹槽(33)的内底部之间连接有复位弹簧(41)，所述活动块(38)的一侧设有T形块(42)，所述凹槽(33)的内侧壁上设有与所述T形块(42)相匹配的T形槽(43)。 9.根据权利要求8所述的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，其特征在于，所述移动机构(9)包括位于所述安装箱(8)内底部的开口(48)，所述开口(48)内顶部中心处安装有液压伸缩杆二(44)，所述液压伸缩杆二(44)的底端活动连接有安装板(45)，所述安装板(45)的底端通过安装架(46)安装有行走轮(47)。
说明书全文	一种隧道钢拱架全自动支护安装设备技术领域 [0001] 本发明涉及钢拱架安装技术领域，具体来说，涉及一种隧道钢拱架全自动支护安装设备。背景技术 [0002] 隧道工程初期支护形式有喷锚网支护及钢架锚喷支护等形式，如地质条件较差，初期支护需采取钢格栅拱架或型钢拱架锚喷支护，钢拱架在隧道洞外加工厂分节加工，安装前，运至隧道掌子面开挖现场，人工在地面组拼成左右两段，后竖立拼装，与开挖面锚杆焊接定位后，施作钢架间纵向连接钢筋，安装钢筋网片，最后喷射初期支护混凝土。 [0003] 现有的钢拱架安装台架仅供作业人员攀爬至隧道内壁安装位置，然后由人工将各个钢拱架节段抬举至安装位置并组拼安装，这种安装方式劳动强度高，速度慢，且拱架安装作业面为刚掘进开挖段，围岩不稳定，易发生岩块掉落伤人等问题，危险性大。 [0004] 针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。发明内容 [0005] 针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提出一种隧道钢拱架全自动支护安装设备。 [0006] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，包括支撑横板，所述支撑横板的顶部中心处安装有液压伸缩杆一，所述液压伸缩杆一的顶端连接有连接板，所述连接板的顶部安装有弧形支撑架，所述连接板与所述弧形支撑架之间对称连接有加强柱，所述支撑横板的底部活动连接有两根下支撑柱，所述下支撑柱的底部之间设有下连接横柱，所述下连接横柱内设有与所述下支撑柱连接的间距调节机构，所述下连接横柱的两侧中心处安装有安装箱，所述安装箱内底部安装有移动机构，所述下支撑柱的底端内设有升降机构，所述升降机构的一端连接有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端连接有翻转定位机构。 [0007] 优选的，所述支撑横板的底部对称开设有活动横槽，所述下支撑柱的顶部一体连接有活动块，所述活动块活动安装在所述活动横槽内。 [0008] 优选的，所述间距调节机构包括安装在所述下连接横柱顶部的驱动电机二，所述下连接横柱的两端开设有开口，所述开口内贯穿设有齿轮板，所述下连接横柱的内部中心处设有与所述齿轮板连接的齿轮，所述齿轮的中心处设有与所述驱动电机二连接的传动轴。 [0009] 优选的，所述升降机构包括位于所述下支撑柱内的空腔，所述空腔内安装有电机，所述空腔的底部中心处设有轴承，所述电机的输出端与所述轴承的内圈之间连接有螺纹杆，所述螺纹杆外螺纹套设有螺纹套，所述空腔的一侧开设有条形槽，所述螺纹套的一端连接有贯穿所述条形槽与所述驱动电机一连接的连接柱。 [0010] 优选的，所述螺纹套的另一端通过连接轴连接有导向滑动块，所述空腔的一侧内壁上开设有与所述导向滑动块相匹配的导向滑动槽。 [0011] 优选的，所述翻转定位机构包括外壳体，所述外壳体的中心处贯穿设有拱架穿口，所述拱架穿口的内壁两侧均设有凹槽，所述凹槽内设有定位支撑板，所述定位支撑板上设有弧形面，所述定位支撑板的另一侧设有连接柱，所述连接柱与位于所述凹槽内底部的弹性弧形金属板连接。 [0012] 优选的，所述定位支撑板上对称设有固定块，所述凹槽内对称设有活动块，所述固定块与所述活动块之间连接有支撑杆。 [0013] 优选的，所述活动块的底部与所述凹槽的内底部之间连接有复位弹簧，所述活动块的一侧设有T形块，所述凹槽的内侧壁上设有与所述T形块相匹配的T形槽。 [0014] 优选的，所述移动机构包括位于所述安装箱内底部的开口，所述开口内顶部中心处安装有液压伸缩杆二，所述液压伸缩杆二的底端活动连接有安装板，所述安装板的底端通过安装架安装有行走轮。 [0015] 本发明提供了一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，有益效果如下： [0016] 通过在支撑横板的顶部中心处安装有液压伸缩杆一，利用液压伸缩杆一带动连接板以及其上的弧形支撑架顶升，弧形支撑架则与钢拱架的底部支撑，从而使钢拱架持续向上顶升，直至与隧道的顶部接触后，在人工进行焊接固定，在支撑横板的底部活动连接有两根下支撑柱，配合下连接横柱内设有与下支撑柱连接的间距调节机构，使两根下支撑柱之间的间距可以进行调节，可以根据不同的钢拱架的直径，调节间距，设置在安装箱内底部的移动机构，方便整体设备的移动工作，设置的升降机构则移动带动驱动电机一以及翻转定位机构进行升降，使用时，可以通过驱动电机一带动翻转定位机构完成九十度的翻转，使钢拱架从地面上翻转立起来，并且为垂直状态，与弧形支撑架配合，本申请的装置结构简单，使用方便，可以有效的根据不同钢拱架的直径，调节间距，适应不同钢拱架的支护安装，配合翻转定位机构，可以将钢拱架完成定位的同时，进行九十度的翻转工作，使其直接从地面立起，最终配合液压伸缩杆一完成顶升安装工作。附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0018] 图1是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备的主视图； [0019] 图2是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中下支撑柱的连接结构示意图； [0020] 图3是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中距调节机构的结构示意图； [0021] 图4是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中A处的放大图； [0022] 图5是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中升降机构的结构示意图； [0023] 图6是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中翻转定位机构的结构示意图； [0024] 图7是根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备中移动机构的结构示意图。 [0025] 图中： [0026] 1、支撑横板；2、液压伸缩杆一；3、连接板；4、弧形支撑架；5、加强柱；6、下支撑柱；7、下连接横柱；8、安装箱；9、移动机构；10、升降机构；11、驱动电机一；12、翻转定位机构； 13、活动块；14、活动横槽；15、间距调节机构；16、驱动电机二；17、开口；18、齿轮板；19、传动轴；20、齿轮；21、空腔；22、电机；23、轴承；24、螺纹杆；25、螺纹套；26、连接轴；27、导向滑动块；28、导向滑动槽；29、条形槽；30、连接柱；31、外壳体；32、拱架穿口；33、凹槽；34、定位支撑板；35、弧形面；36、连接柱；37、弹性弧形金属板；38、活动块；39、固定块；40、支撑杆；41、复位弹簧；42、T形块；43、T形槽；44、液压伸缩杆二；45、安装板；46、安装架；47、行走轮；48、开口。具体实施方式 [0027] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 [0028] 请参阅图1‑7，根据本发明实施例的一种隧道钢拱架全自动支护安装设备，包括支撑横板1，所述支撑横板1的顶部中心处安装有液压伸缩杆一2，所述液压伸缩杆一2的顶端连接有连接板3，所述连接板3的顶部安装有弧形支撑架4，所述连接板3与所述弧形支撑架4之间对称连接有加强柱5，通过在支撑横板1的顶部中心处安装有液压伸缩杆一2，利用液压伸缩杆一2带动连接板3以及其上的弧形支撑架4顶升，弧形支撑架4则与钢拱架的底部支撑，从而使钢拱架持续向上顶升，直至与隧道的顶部接触后，在人工进行焊接固定，所述支撑横板1的底部活动连接有两根下支撑柱6，所述下支撑柱6的底部之间设有下连接横柱7，所述下连接横柱7内设有与所述下支撑柱6连接的间距调节机构15，在支撑横板1的底部活动连接有两根下支撑柱6，配合下连接横柱7内设有与下支撑柱6连接的间距调节机构15，使两根下支撑柱6之间的间距可以进行调节，可以根据不同的钢拱架的直径，调节间距，所述下连接横柱7的两侧中心处安装有安装箱8，所述安装箱8内底部安装有移动机构9，设置在安装箱8内底部的移动机构9，方便整体设备的移动工作，所述下支撑柱6的底端内设有升降机构10，所述升降机构10的一端连接有驱动电机一11，所述驱动电机一11的输出端连接有翻转定位机构12，设置的升降机构10则移动带动驱动电机一11以及翻转定位机构12进行升降，使用时，可以通过驱动电机一11带动翻转定位机构12完成九十度的翻转，使钢拱架从地面上翻转立起来，并且为垂直状态，与弧形支撑架4配合，本申请的装置结构简单，使用方便，可以有效的根据不同钢拱架的直径，调节间距，适应不同钢拱架的支护安装，配合翻转定位机构12，可以将钢拱架完成定位的同时，进行九十度的翻转工作，使其直接从地面立起，最终配合液压伸缩杆一2完成顶升安装工作。 [0029] 在一实施例中，请参阅说明书附图2‑4所示，所述支撑横板1的底部对称开设有活动横槽14，所述下支撑柱6的顶部一体连接有活动块13，所述活动块13活动安装在所述活动横槽14内，所述间距调节机构15包括安装在所述下连接横柱7顶部的驱动电机二16，所述下连接横柱7的两端开设有开口17，所述开口17内贯穿设有齿轮板18，所述下连接横柱7的内部中心处设有与所述齿轮板18连接的齿轮20，所述齿轮20的中心处设有与所述驱动电机二16连接的传动轴19。通过设置的驱动电机二16带动齿轮20转动，从而使齿轮板18同时向两侧伸出，配合活动块13和活动横槽14，使下支撑柱6同时向两侧扩展，从而可以保证安装在其上的翻转定位机构12之间的间距增加，进而可以适应不同直径的钢拱架的使用。 [0030] 在一实施例中，请参阅说明书附图5所示，所述升降机构10包括位于所述下支撑柱6内的空腔21，所述空腔21内安装有电机22，所述空腔21的底部中心处设有轴承23，所述电机22的输出端与所述轴承23的内圈之间连接有螺纹杆24，所述螺纹杆24外螺纹套设有螺纹套25，所述空腔21的一侧开设有条形槽29，所述螺纹套25的一端连接有贯穿所述条形槽29与所述驱动电机一11连接的连接柱30，所述螺纹套25的另一端通过连接轴26连接有导向滑动块27，所述空腔21的一侧内壁上开设有与所述导向滑动块27相匹配的导向滑动槽28。通过设置的电机22带动螺纹杆24自转，在导向滑动块27和导向滑动槽28的配合下，实现螺纹套25的上下升降，从而使连接柱30带动驱动电机一11上下升降，驱动电机一11则带动翻转定位机构12升降，在使用时下降至指定的位置。 [0031] 在一实施例中，请参阅说明书附图6所示，所述翻转定位机构12包括外壳体31，所述外壳体31的中心处贯穿设有拱架穿口32，所述拱架穿口32的内壁两侧均设有凹槽33，所述凹槽33内设有定位支撑板34，所述定位支撑板34上设有弧形面35，所述定位支撑板34的另一侧设有连接柱36，所述连接柱36与位于所述凹槽33内底部的弹性弧形金属板37连接，所述定位支撑板34上对称设有固定块39，所述凹槽33内对称设有活动块38，所述固定块39与所述活动块38之间连接有支撑杆40，所述活动块38的底部与所述凹槽33的内底部之间连接有复位弹簧41，所述活动块38的一侧设有T形块42，所述凹槽33的内侧壁上设有与所述T形块42相匹配的T形槽43。通过设置的拱架穿口32的作用，将钢拱架的两个端部穿入其内，通过定位支撑板34的作用，配合弹性弧形金属板37的弹性，对钢拱架的两个端部具有一定的定位效果，且不影响其后续顶升时的拔出，配合弧形面35，设置的定位支撑板34在钢拱架的端部进入时会向内收缩，由于固定块39与活动块38之间通过支撑杆40连接，活动块38会下降，使复位弹簧41产生反作用力，T形块42和T形槽43的设置，保证了活动块38下降的稳定性。 [0032] 在一实施例中，请参阅说明书附图7所示，所述移动机构9包括位于所述安装箱8内底部的开口48，所述开口48内顶部中心处安装有液压伸缩杆二44，所述液压伸缩杆二44的底端活动连接有安装板45，所述安装板45的底端通过安装架46安装有行走轮47。使用时通过设置的液压伸缩杆二44带动行走轮47进行伸出，从而进行行走，不使用时行走轮47收缩回去，保证了整体设置的支持稳定性。 [0033] 在实际应用时，可以在地面将各个钢拱架节段组拼后，通过在支撑横板1的顶部中心处安装有液压伸缩杆一2，利用液压伸缩杆一2带动连接板3以及其上的弧形支撑架4顶升，弧形支撑架4则与钢拱架的底部支撑，从而使钢拱架持续向上顶升，直至与隧道的顶部接触后，在人工进行焊接固定，在支撑横板1的底部活动连接有两根下支撑柱6，配合下连接横柱7内设有与下支撑柱6连接的间距调节机构15，使两根下支撑柱6之间的间距可以进行调节，可以根据不同的钢拱架的直径，调节间距，设置在安装箱8内底部的移动机构9，方便整体设备的移动工作，设置的升降机构10则移动带动驱动电机一11以及翻转定位机构12进行升降，使用时，可以通过驱动电机一11带动翻转定位机构12完成九十度的翻转，使钢拱架从地面上翻转立起来，并且为垂直状态，与弧形支撑架4配合，本申请的装置结构简单，使用方便，可以有效的根据不同钢拱架的直径，调节间距，适应不同钢拱架的支护安装，配合翻转定位机构12，可以将钢拱架完成定位的同时，进行九十度的翻转工作，使其直接从地面立起，最终配合液压伸缩杆一2完成顶升安装工作。 [0034] 虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。