[发明专利]用于隧道施工的钢环安装机

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道施工领域，尤其是一种用于在隧道施工时对钢环进行抓取、举升和调整姿态等作业的机械安装装置。 

背景技术

这些年随着我国经济的高速发展和城市化的不断加快，城市轨道交通建设也在快速发展，并将成为城市公共交通的重要支柱。随着地铁通车里程的延长和运营年数的增加，地铁隧道结构的安全愈显重要。由于地质情况和列车运营长期震动正常损耗等原因，地铁隧道经常会出现隧道变形、管片贯穿裂缝、隧道局部渗漏水、管片沉降超过正常监测控制值等情况，因此对于地铁隧道的日常维修就显得尤为重要。 

为保证地铁隧道结构的耐久性、安全性和地铁的正常运营，采取隧道内安装钢环的技术措施，对管片结构进行长期加固，可以有效的防止隧道变形和渗漏水等问题。维修过程中，由于施工空间狭小、大重量钢板构件难以精确定位和安装等，给隧道管片加固的质量、安全等带来了一系列难题。目前国内对地铁隧道的维修主要是利用人工安装钢环以增加隧道管片的稳定性和密封性，这种安装方式施工人员多、劳动强度大、作业效率低，并且安装质量不高、施工危险性较大。引进国外钢环安装机不仅价格高，而且不能很好地适应我国隧道施工的环境和要求。 

因此，如何提供一种可以实现在隧道施工时对钢环进行抓取、举升和调整姿态等作业的钢环安装机是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种安装质量可靠、作业效率高且能很好地适应我国隧道施工的环境和要求的用于隧道施工的钢环安装机。 

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案： 

一种用于隧道施工的钢环安装机，包括底盘支撑机构、底盘移动机构、底盘回转机构、大臂、小臂、斗杆机构，其特点是：所述的底盘支撑机构固接在作业机架上，底盘支撑机构上底安装盘移动机构，底盘移动机构上安装底盘回转机构，底盘回转机构与大臂铰接，大臂与小臂铰接，小臂与斗杆机构铰接，底盘回转机构与大臂上端之间铰接有大臂油缸，大臂与小臂之间铰接有小臂油缸，小臂与斗杆机构之间铰接有斗杆油缸。

所述的底盘支撑机构，包括4个支撑摇杆、4个销轴、4个支撑油缸总成、8个固定销、2个固定铰座杆， 4个支撑摇杆的一端与4个支撑油缸总成固结在一起，另一端通过销轴和固定销连接在2个固定铰座杆的两端，当固定销拔出后，支撑摇杆可以绕着固定铰座杆的一端作180度旋转。 

所述的底盘移动机构，包括连接底架、轴向移动底架、径向移动底架，连接底架固定在底盘支撑机构上，所述的轴向移动底架安装在连接底架上并可在油缸的作用下沿连接底架水平移动，径向移动底架安装在轴向移动底架上并可在油缸的作用下沿轴向移动底架水平移动。 

所述的底盘回转机构，包括挡板δ=10、两个油缸铰座、大臂连接铰座、面板δ=45、弧形挡板δ=10，挡板δ=10、面板δ=45和弧形挡板δ=10相互焊接在一起构成底盘回转机构的壳体，油缸铰座固定在面板δ=45的两边，用于连接大臂油缸，大臂连接铰座固定在面板δ=45的中心，用于连接大臂。 

所述的大臂由大臂杆和小臂油缸底座组成，大臂杆一端铰接在底盘回转机构的大臂连接铰座上，另一端与小臂杆相连接，所述的小臂油缸底座固定在大臂杆的下部，用于连接小臂油缸。 

所述的小臂，包括小臂上部转架、小臂中心轴、回转减速器上法兰、回转减速器下法兰、中间管段、小臂底铰，小臂上部转架焊接在小臂中心轴上，用于连接斗杆机构，小臂中心轴焊接在回转减速器上法兰上，回转减速器的上下法兰通过回转电机相连接，中间管段焊接在回转减速器下法兰，小臂底铰固定在中间管段上。 

所述的斗杆机构，包括挂脚、油缸耳环、油缸耳环轴销、斗杆箱体、油缸座轴销、轴销垫圈，挂脚通过轴销连接在油缸耳环上，油缸耳环连接在斗杆油缸上，斗杆油缸通过油缸座轴销连接在斗杆箱体上，斗杆箱体铰接在小臂上部转架上。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果： 

（1）本发明通过采用支撑脚沿隧道径向布置的方式来支撑钢环安装机的主体部分，这样可以防止钢环安装机在施工过程中由于重心不稳而发生倾覆。

（2）本发明在钢环安装机的末端增加斗杆机构的设计形式，其巧妙的结构设计不仅可以增加安装机的伸长范围，还增加了末端挂脚的摆动范围。 

（3）本发明具有9个自由度，从而增加了安装机末端的灵活性和避障能力，改善了安装机的运动学和动力学特性。 

由于以上特点，本发明在隧道施工领域具有很强的实用价值。 

附图说明