[发明专利]适应狭窄隧道的拱形钢构转运拼装设备及机械臂

说明书

本发明涉及适应狭窄隧道的拱形钢构转运拼装设备及机械臂，该机械臂在延伸方向上依次设有第一单元、旋转调姿装置、第二单元，所述旋转调姿装置包括绕上下方向延伸的旋转轴线转动配合的第一部分、第二部分及旋转驱动机构，第一部分与第一单元连接，第二部分与第二单元连接；旋转驱动机构用于驱动第二单元及执行器相对于第一单元及车体绕所述旋转轴线旋转设定角度。本发明的旋转调姿装置既可以预先旋转调整执行器及其固定配合的钢构远离隧道侧壁，以适应狭窄隧道，还可以旋转调整执行器及其固定配合的钢构靠近隧道壁以实施拼装操作。

技术领域

本发明涉及隧道内装配式钢结构工程施工技术领域，具体涉及隧道内拱形钢构转运拼装设备。

背景技术

目前，装配式钢结构在隧道施工中的应用在不断扩大，但是装配式钢结构对机械化设备的依赖程度较高，尤其是装配式钢结构的主要部件：拱形钢构(拱形钢结构)，需要将拱形钢构先分成多块钢构，例如分成顶拱钢构和侧墙钢构，再从零件存放区将各块钢构输送到隧道内施工作业区，然后在施工作业区组拼成整体拱形钢构，再用专用拼装设备将整体拱形钢构举起并移动至待安装位置，然后再将整体拱形钢构落下与既有的拱形钢构沿隧道的延伸方向进行拼装并固定。

前述的专用拼装设备可参见申请公布号为CN114135325A的专利文献公开的拼装设备，该拼装设备包括车体和机械臂，机械臂安装在车体上，机械臂末端的执行器能够抓取和放下整体拱形钢构。又如CN114046164A专利文献公开的拼装设备，其执行器可以更换，两种执行器可以分别抓取分块的顶拱钢构、侧墙钢构。上述现有技术中的拼装设备的机械臂的主要动作为升降举升或俯仰摆动，执行器处于车体的前方抓取或放下钢结构，一方面，处在车体前方的执行器并不能直接用于待安装位置处于隧道左右两侧的分块侧墙钢构的安装，而必须调转车体的车头，导致现场施工操作不便而影响施工效率；另一方面，隧道施工中常遇到运输限高、限宽的隧道内路况，但上述拼装设备的机械臂只能降低执行器的高度，难以适应于转运过程中的隧道在左右宽度方向上尺寸较为狭窄的场合，遇到此类情况，只能将拱形钢构拆分成更小的分块运输，然后在施工作业区进行组拼，而导致施工效率降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种拱形钢构转运拼装设备的机械臂，以解决现有技术中的机械臂难以适应狭窄隧道的技术问题。本发明同时提供一种适应狭窄隧道的拱形钢构转运拼装设备，解决现有技术施工效率低的问题。

本发明提供的一种拱形钢构转运拼装设备的机械臂，机械臂末端具有用于与钢构固定配合的执行器，所述钢构为顶拱钢构或侧墙钢构，所述机械臂在延伸方向上依次设有第一单元、旋转调姿装置、第二单元，所述第一单元用于与拱形钢构转运拼装设备的车体连接，所述执行器设在第二单元上；所述旋转调姿装置包括绕上下方向延伸的旋转轴线转动配合的第一部分、第二部分及旋转驱动机构，第一部分与第一单元连接，第二部分与第二单元连接；旋转驱动机构用于驱动第二单元及执行器相对于第一单元及车体绕所述旋转轴线旋转设定角度，以调整执行器所固定配合的钢构向右转动或向左转动至预定的位姿一、位姿二，位姿一的钢构表面靠近隧道壁的侧壁面以对应钢构的待安装位置，位姿二的钢构表面远离隧道的侧壁面以避让隧道壁。