[发明专利]一种用于隧道支护施工的作业台架

说明书

本发明提出了一种用于隧道支护施工的作业台架，包括移动门架，移动门架上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架拼装装置；所述钢拱架拼装装置包括用于移动钢拱架的移动机构和用于抓取钢拱架的抓取机械手，抓取机械手与移动机构配合。本发明通过在移动门架上设置钢拱架拼装装置，使得钢拱架的拼装过程机械化，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种用于隧道支护施工的作业台架。

背景技术

在采用钻爆法以及台阶法施工的隧道中，需要进行初期支护，提高围岩的稳定性，防止塌落。初期支护一般采用钢拱，配合钢筋网、锚杆以及喷射混凝土进行加强支护。

目前已经有独立的钢拱架安装车，混凝土喷射车以及锚杆钻车，施工程序是悬臂掘进机或采用炸药破碎岩石，然后退至后方，混凝土喷射车行进至前方喷射混凝土进行初步的支护，然后混凝土喷射车退至后方，锚杆钻车行至前方做锚杆支护，然后锚杆钻车退至后方，钢拱架安装车行至前方进行钢拱架安装，由于隧道狭小的作业环境以及各功能分别搭载在各自的工程车上，每步仅能进行一次作业程序，工作过程繁琐，效率低，且危险系数高。

而且，不良地质条件下，需要及时的混凝土初喷、大量的锚杆机及钢拱架支护，若混凝土及拱架支护不及时、支护效率低或质量不稳定，会严重影响隧道施工的安全。因此，合理的支护系统设计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。

公布日为2020.07.28公布号为CN111456772A的中国发明专利公开了一种具有立拱、喷浆、焊接多功能的智能支护机器人，包括移动车体，移动车体上设有至少两个回转支撑，回转支撑上设有机械手，机械手上设有抓取机构和/或喷浆机构和/或测量机构和/或支护机构。但是该机器人的移动车体中未留设通道，且该装置占地面积较大，使得该机器人置于隧道中后，阻碍其他设备的通行和材料的运输。并且该机器人的结构复杂，故障率高。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提出一种用于隧道支护施工的作业台架，用以解决现有技术中的隧道支护施工装置结构复杂、故障率高的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于隧道支护施工的作业台架，包括移动门架，移动门架上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架拼装装置；所述钢拱架拼装装置包括用于移动钢拱架的移动机构和用于抓取钢拱架的抓取机械手，抓取机械手与移动机构配合。本发明通过在移动门架上设置钢拱架拼装装置，使得钢拱架的拼装过程机械化，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全；并且该作业台架结构简单、故障率低，还能节省生产成本。

进一步地，为了便于钢拱架的移动过程，所述移动机构包括设置在移动门架上的移动轨道和移动连接在移动轨道上的行走机构，所述行走机构上设有夹固钢拱架的抱持组件。

进一步地，为了提高移动机构的移动效率，所述移动轨道包括大齿圈，所述行走机构包括支撑架和转动连接在支撑架的小齿轮，小齿轮与大齿圈啮合连接；所述支撑架上设有驱动小齿轮转动的驱动马达，驱动马达与小齿轮连接。

进一步地，为了提高移动机构的稳定性，所述支撑架上还设有与大齿圈滑动配合的行走腿，行走腿端部设有半球形行走轮，所述大齿圈上设有与半球形行走轮契合的半球形凹槽。

进一步地，为了夹紧固定钢拱架，所述抱持组件包括相对设置在支撑架上的固定抱臂和活动抱臂，活动抱臂与支撑架铰接；所述支撑架上设有驱动活动抱臂开合的开合驱动件。

进一步地，为了实现机械化的钢拱架拼装，所述钢拱架拼装装置还包括吊装钢拱架的起吊机构和运输钢拱架的运输机构，所述起吊机构与运输机构配合，运输机构与移动机构配合。