拱架台车的制作方法

本公开涉及工程机械领域，具体地，涉及一种拱架台车。

背景技术：

在每一条隧道的开凿中，需要沿隧道的长度方向架设多个钢拱架(下文中简称为拱架)以防止隧道塌方。由于隧道的横截面较大，为了满足要求，每个拱架的长度也相应较大，而为了便于运输，通常情况下，每一个拱架可以拆分为多个拱架段。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种拱架台车，以提高施工效率。

为了实现上述目的，本公开提供一种拱架台车，其中，该拱架台车包括台车和作业单元，所述台车包括底盘和行走装置，所述底盘上设置有用于为所述台车和所述作业单元提供动力的动力单元，所述作业单元包括底端均连接于所述底盘的均可伸缩的第一工作臂和第二工作臂，所述第二工作臂设置有两个并且在所述台车的左右方向上分别设置在所述第一工作臂的两侧，所述第一工作臂的末端设置有用于夹持拱架段的机械手，所述第二工作臂的末端均设置有用于抓取不同的拱架段的抓手机构。

通过上述技术方案，对应设置在三个工作臂末端的机械手和抓手机构能够同时操纵不同的拱架段，因此，在由多个拱架段依次对接而形成成拱架的施工过程中，使用本公开提供的拱架台车能够同一时间作用于多个拱架段，显著地提高了拱架的安装效率，进而提高隧道施工作业的效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1和图2是根据本公开的第一方面提供的拱架台车的一种具体实施方式的主视和俯视示意图，其中，在图2中为了避免线条交叉而导致的清楚问题，未示出机械手；

图3和图4是根据本公开的第一方面提供的拱架台车的另一种具体实施方式的主视和俯视示意图，其中，在图4中为了避免线条交叉而导致的清楚问题，未示出机械手；

图5和图6是根据本公开的第一方面提供的拱架台车的另一种具体实施方式的主视和俯视示意图，其中，在图6中为了避免线条交叉而导致的清楚问题，未示出机械手；

图7是根据本公开的第二方面提供的夹具机构的一种具体实施方式的主视示意图；

图8是根据本公开的第二方面提供的夹具机构的一种具体实施方式的侧视示意图；

图9至图11是使用根据本公开的第二方面提供的夹具机构举升拱架的过程图；

图12至图14是使用根据本公开的第三方面提供的抓手机构的一种具体实施方式抓取拱架的过程图，其中，抓手机构以主视图的形式示出；

图15是根据本公开的第三方面提供的抓手机构的侧视示意图；

图16是图15中的局部A的放大示意图；

图17示出了根据本公开的第三方面提供的抓手机构的另一种具体实施方式的主视示意图；

图18是根据本公开的第三方面提供的抓手机构中的吊钩装置的一种具体实施方式的示意图；

图19是根据本公开的第三方面提供的抓手机构中的吊钩装置的另一种具体实施方式的示意图；

图20是根据本公开的第三方面提供的抓手机构中的起吊架上设置的止挡件、承托杆和滚动件的示意图；

图21至图26是根据本公开的第四方面提供的隧道拱架的安装方法的一种具体实施方式的过程示意图；

图27至图30是根据本公开的第四方面提供的隧道拱架的安装方法的另一种具体实施方式的过程示意图；

图31至图32是根据本公开的第四方面提供的隧道拱架的安装方法的再另一种具体实施方式的过程示意图；

图33和图34是根据本公开的第五方面提供的拱架台车的一种具体实施方式的主视和俯视示意图；

图35和图36是根据本公开的第五方面提供的拱架台车的另一种具体实施方式的主视和俯视示意图；

图37和图38是根据本公开的第五方面提供的拱架台车的再另一种具体实施方式的主视和俯视示意图。

附图标记说明

1台车；11底盘；12车轮；13动力单元；14液压支腿；15驾驶室；2作业单元；21第一工作臂；22第二工作臂；3机械手；4夹具机构；41固定件；411限位夹板；412承托部；413U形槽；414第二销轴；415三角板；42活动件；421限位卡槽；422夹块；423导向部；43第一驱动装置；44连接臂；441外筒套；442内筒套；45第三驱动装置；46第四驱动装置；47夹具操作台；51第一连接板；52第二连接板；53铰接板；54第二驱动装置；55第一销轴；6抓手机构；61吊钩装置；610主体；611爪钩；612固定销；613钩部；614限位钩；62卷扬机；621钢丝绳；63起吊架；631止挡件；632承托杆；633滚动件；64第五驱动装置；65定滑轮；651固定板；66压轮；661偏压件；662压板；67抓手操作台；71固定板；72支柱；73铰接板；74第四销轴；75第六驱动装置；80主回转装置；81第一回转装置；82第二回转装置；83第三回转装置；9拱架；90整体；91拱架段；10隧道；G地面。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，以台车为基准定义前、后、左、右、上、下六个方位，其中，前、后、左、右方向限定水平面，上下方向限定竖直方向；此外，为了便于描述，定义工作臂的伸缩方向为纵向方向，水平面中垂直于该纵向方向的方向定义为横向方向，工作臂的最前方定义为末端，最后方定义为底端，靠近末端的部分为远端，靠近底端的部分为近端。上述方位名词仅用于解释和说明本公开，并不应当理解为对本公开的限制。

三臂式拱架台车

根据本公开的第一方面，提供一种拱架台车，包括台车1和作业单元2，所述台车1包括底盘11和行走装置，所述底盘11上设置有用于为所述台车1和所述作业单元2提供动力的动力单元13，所述作业单元2包括底端均连接于所述底盘11的均可伸缩的第一工作臂21和第二工作臂22，所述第二工作臂22设置有两个并且在所述台车1的左右方向上分别设置在所述第一工作臂21的两侧，所述第一工作臂21的末端设置有用于夹持拱架段91的机械手3。图1和图2、图3和图4以及图5和图6分别示出了三种不同的具体实施方式，这三种具体实施方式之间的区别是，图1和图2所示的具体实施方式中，第二工作臂22的末端设置有夹具机构4；在图3和图4所示的具体实施方式中，第二工作臂22的末端设置有抓手机构6；在图5和图6所示的具体实施方式中，第二工作臂22的末端不仅设置有夹具机构4而且还设置有抓手机构6。但在这三种具体实施方式中，机械手3、夹具机构4和抓手机构6均用于夹持或抓取不同的拱架段91，三者之间的作业相互独立。其中，在图5和图6所示的具体实施方式中，夹具机构4和抓手机构6安装为彼此之间留有足够的工作空间，以避免在其中一者作业时与另一者之间发生干涉。需要说明的是，在图5和图6所示的具体实施方式中，同一工作臂上的夹具机构4和抓手机构6分别通过立柱72和第二连接板52设置在同一结构(即下文中所述的第一连接板51或固定板71，也就是说第一连接板51和固定板71是同一个结构)上，进而通过该结构设置在工作臂22的末端，使用同一回转装置(即第二回转装置82或第三回转装置83)，因此不便于同时作业。在这种情况下，实际工作过程中，可以根据实际情况择一使用。另外，在本公开的第一方面提供的另外的具体实施方式中，两个第二工作臂22中的一者可以设置夹具机构4，另一者可以设置抓手机构6。

通过上述技术方案，对应设置在三个工作臂末端的机械手3和夹具机构4或抓手机构6能够同时操纵不同的拱架段91，因此，在拱架9(由多个拱架段91依次对接而成)的安装过程中使用根据本公开的第一方面提供的拱架台车，能够同一时间作用于多个拱架段91，显著地提高了拱架9的安装效率，进而提高隧道施工作业的效率。

在根据本公开的第一方面提供的具体实施方式中，所述机械手3可以以任意合适的方式配置，例如，可以实施为公开号为CN 205805588U的中国专利申请中所公开的机械手。

在根据本公开的第一方面提供的具体实施方式中，夹具机构4可以以任意合适的方式配置。例如，可以实施为根据本公开的第二方面提供的夹具机构4，下文中将详细描述。

在根据本公开的第一方面提供的具体实施方式中，抓手机构6也可以以任意合适的方式配置。例如，可以实施为根据本公开的第三方面提供的用于拱架台车的抓手机构6，下文中将详细描述。

为了能够大幅度调整通过第一工作臂21的末端设置的机械手3所夹持的拱架段的位置，所述第一工作臂21的底端连接有第一安装结构，该第一安装结构与所述底盘之间通过主回转装置80连接，该主回转装置80限定平行于竖直方向的第一主旋转轴，并且用于驱动所述第一工作臂21绕所述第一主旋转轴转动，以水平地调整所夹持的拱架段91的位置；所述第一工作臂21的所述底端通过第一主销轴铰接于所述第一安装结构，所述第一主销轴限定平行于水平面的主旋转轴线O₁，设置有第一主驱动装置，用于驱动所述第一工作臂21绕所述主旋转轴线O₁转动，以调整所夹持的拱架段91的高度。

同理，为了能够大幅度调整通过第二工作臂22的末端设置的抓手机构6所抓取的拱架段91的位置，所述第二工作臂22的底端设置有第二安装结构，该第二安装结构通过第二主销轴枢转地接于所述底盘11，所述第二主销轴限定平行于竖直方向的第二主旋转轴，设置有第二主驱动装置，用于驱动所述第二安装结构绕所述第二主旋转轴转动，以水平地调整所抓取的拱架段91的位置；所述第二工作臂22的底端通过第三主销轴铰接于所述第二安装结构，所述第三主销轴限定平行于水平面的主旋转轴线O₂，设置有第三主驱动装置，用于驱动所述第二工作臂22绕所述主旋转轴线O₂转动，以调整所抓取的拱架段91的高度。

可选择地，所述行走装置可以为车轮12，以降低拱架台车的总重量，降低制造成本，同时提高拱架台车的行驶速度和灵活性，以便于快速转场，提高作业效率。

由于拱架段91的重量较大，因此，在底盘11的四个角均可以设置有液压支腿14，以在工作臂的作业过程中保持台车1的稳定。此外，为了便于操纵拱架台车的行驶，台车1上设置有驾驶室15。

另外，动力单元13可以包括用于驱动台车1行走的发动机，以及用于为工作臂21和22、液压支腿14以及机械手3、夹具机构4和抓手机构6中的伸缩油缸提供液压油的液压动力系统。

夹具机构

根据本公开的第二方面，提供一种用于拱架台车的夹具机构4。图7中示出了夹具机构4的具体结构。其中，夹具机构4包括钳头和第一驱动装置43，所述钳头包括固定件41和活动件42，所述第一驱动装置43设置为用于驱动所述活动件42朝向或远离所述固定件41运动，以实现对拱架段的夹持或释放，其中，所述固定件41和所述活动件42中的一者设置有限位夹板411，另一者设置有开口朝向所述限位夹板411的限位卡槽421，所述限位夹板411和限位卡槽421设置为用于限制所夹持的拱架段相对于所述钳头的运动。在这种夹具机构4中，固定件41与活动件42之间的空间限定所述钳头的钳口，由于活动件42在第一驱动装置4的作用下能够朝向或远离固定件41运动，因此钳口的大小能够调节，从而能够夹持具有不同结构的拱架段，例如工字型拱架，或者桁架式拱架，并且，也能够夹持具有不同尺寸的拱架段。

固定件41和活动件42可以实施为任意合适的结构。可选择地，参考图7中所示，所述固定件41包括承托部412，所述限位夹板411从所述承托部421的一个表面向外延伸；所述活动件42包括夹块422，该夹块422与所述限位夹板411彼此相对地设置，并且所述限位卡槽421设置在所述夹块422的朝向所述限位夹板411的表面上。通过活动件42的运动能够带动夹块422朝向或远离限位夹板411运动，从而夹持或释放拱架。

可选择地，所述夹块包括沿所述钳头的开口方向相邻设置的第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和第二夹块上分别设置有所述卡槽421，所述第一夹块和第二夹块能够沿所述钳头的开口方向移动以调整所述卡槽421之间的在所述开口方向上的距离，从而可以根据所夹持的拱架段91的结构和尺寸调整两个卡槽421之间的距离，以使得拱架被限制在卡槽421中，具有更好的通用性。其中，所述钳头的开口方向可以与下述连接臂44的延伸方向相同，也可以垂直于连接臂44的延伸方向，或者与该延伸方向成角度，本公开对此不作具体限定，可以根据需要进行相应设置。在此需要说明的是，所述的“钳头的开口方向”为从承托部421的设置有限位夹板411的一侧远离承托部421的延伸方向。

在根据本公开的第二方面的具体实施方式中，固定件41与活动件42之间的相对运动能够通过多种结构实现。可选择地，参考图7中所示，所述固定件41与所述活动件42之间设置有滑动结构，该滑动结构包括相互配合的滑轨和滑槽，所述滑轨设置于所述固定件41和所述活动件42中的一者，所述滑槽设置于所述固定件41和所述活动件42中的另一者。

滑槽和滑轨的设置也可以有多种方式。例如，继续参考图7中所示，所述滑槽设置于所述固定件41，并形成为开口朝向所述活动件42的U形槽413，所述滑轨设置于所述活动件42，形成为滑动地设置在所述U形槽413中并与所述U形槽413的内壁相接触的导向部423。

在根据本公开的第二方面的具体实施方式中，第一驱动装置43能够以任意合适的方式配置。可选择地，参考图7中所示，所述第一驱动装置43为伸缩油缸，该伸缩油缸设置在所述U形槽413中，并且一端连接于所述U形槽413的槽底，另一端连接于所述导向部423；可选择地，所述导向部423设置有朝向所述伸缩油缸的开口槽，所述伸缩油缸连接于所述开口槽的底部，以减小钳头的尺寸和体积。当然，在本公开的第二方面的其它实施方式中，所述第一驱动装置还可以实施为其它形式，例如蜗轮蜗杆传动机构。

此外，所述夹具机构4还可以包括连接臂44，所述钳头连接于该连接臂44，以便于钳头能够到达待夹持的拱架段，而无需将工作臂的末端调整地过低。连接臂44通过连接结构连接于所述第一工作臂21，所述连接结构包括相互垂直连接的第一连接板51和第二连接板52，所述连接臂44通过第一回转装置81连接于所述第一连接板51且平行于所述第一连接板51延伸，所述第一回转装置81限定垂直于所述第一连接板51延伸的第一旋转轴，并且用于驱动所述连接臂44绕所述第一旋转轴转动，所述第二连接板52连接有铰接板53，该铰接板53通过第一销轴55铰接于所述第一工作臂21，所述第一销轴55限定平行于横向方向延伸的旋转轴线A，所述第一工作臂21与所述铰接板53之间设置有第二驱动装置54，该第二驱动装置54用于驱动所述铰接板53绕所述旋转轴线A转动，以将所述第二连接板52调整为与水平面平行，一方面是为了保证所夹持的拱架段垂直于水平面，另一方面，便于保持夹具操作台47水平，从而便于夹具操作台47中的操作者观察所夹持的拱架段的位置和姿态，从而进行相应的调整。其中，夹具操作台47设置在第二连接板52上，以便于操作者能够近近距离调整所夹持的拱架段。在第二连接板52与水平面平行的情况下，第一回转装置81能够驱动连接臂44在竖直方向上转动，从而调整钳头的高度，这也便于调整拱架的高度和角度，如图9至图11中所示。

继续参考图7，所述第二连接板52通过第二回转装置82与所述铰接板53连接，所述第二回转装置82限定垂直于所述第二连接板52延伸的第二旋转轴，并且用于驱动所述第二连接板52绕所述第二旋转轴转动，以在水平面中微调钳头所夹持的拱架段的位置。

继续参考图7，所述连接臂44为伸缩臂，包括外筒套441、套设在该外筒套441中的内筒套442以及第三驱动装置45，该第三驱动装置45设置在所述外筒套441与所述内筒套442中，并且一端连接于所述外筒套441，另一端连接于所述内筒套442，以驱动所述内筒套442沿所述外筒套441的长度方向的伸缩，便于夹取待夹持的拱架段，和轻微调整拱架段的位置，增大拱架段可到达的范围。所述第一回转装置81连接于所述外筒套441，所述钳头连接于所述内筒套442的末端(即远离外筒套441的一端)。

参考图8中所示，所述固定件41通过第二销轴414铰接于所述连接臂44的末端，该第二销轴414限定平行于所述第一旋转轴的旋转轴线B，并且所述固定件41与所述连接臂44之间设置有第四驱动装置46，该第四驱动装置46用于驱动所述固定件41绕所述旋转轴线B转动，以微调钳头所夹持的拱架段的位置和姿态，并且也便于待夹持的拱架段的夹取。其中，固定件41上设置有三角板415，便于实现上述铰接。

抓手机构

根据本公开的第三方面，提供一种用于拱架台车的抓手机构6。图12至图16示出了抓手机构6的一种具体实施方式。其中，所述抓手机构6通过固定结构连接于所述拱架台车的工作臂22的末端，所述抓手机构6包括用于抓取拱架段91的吊钩装置61、安装于所述固定结构的卷扬机62和用于抬升所述拱架段91的起吊架63，该起吊架63通过第三销轴铰接于所述固定结构，所述第三销轴限定平行于水平面的旋转轴线C，所述抓手机构6还包括第五驱动装置64，用于驱动所述起吊架63绕所述旋转轴线C转动，所述吊钩装置61通过钢丝绳621与所述卷扬机62连接，所述固定结构上靠近所述第三销轴的位置设置有用于卡止所述吊钩装置61的卡止结构。

参考图12至图14中所示，钢丝绳621卷绕在卷扬机62的卷筒622上，通过释放钢丝绳621，能够便于吊钩装置61到达待抓取的拱架段91。之后，卷收钢丝绳621，以将所抓取的拱架段91朝向抓手机构6牵拉，同时调整所对应的工作臂22的高度、角度和伸缩量，并且控制起吊架63的旋转，能够将所抓取的拱架段支撑在起吊架63上；随后，通过继续卷收钢丝绳621，能够将吊钩装置61拉向卡止结构并且卡止在其中，由此完成对拱架段91的抓取。之后，通过工作臂22能够将所抓取的拱架段91送至所需的位置。

其中，吊钩装置61可以以任意合适的方式实施。可选择地，参考图18和图19中所示，所述吊钩装置61包括连接于所述钢丝绳621的主体610和两个爪钩611，两个所述爪钩611的底端通过紧固件612连接于所述主体610，两个所述爪钩611成角度地延伸，每个所述爪钩611的末端均形成有钩部613。在图18所示的具体实施方式中，两个所述爪钩611上的所述钩部613由对应的所述爪钩611的所述末端相对弯折而形成，具有这种结构的吊钩装置61可以以用于工字型拱架。在图19所示的具体实施方式中，两个所述爪钩611上的所述钩部613由对应的所述爪钩611的所述末端相向弯折而成，并且每个所述爪钩611上靠近所述钩部613的位置设置有限位钩614，具有这种结构的吊钩装置61可以用于桁架式拱架。

在图18和图19所示的具体实施方式中，通过拧松紧固件612(例如螺栓)能够调整两个爪钩611之间的角度，以适应具有不同尺寸的拱架；之后拧紧紧固件612，能够固定两个爪钩611之间的角度，避免拱架从钩部613脱出。

在本公开的第三方面的具体实施方式中，卡止结构可以以任意合适的方式配置。例如图17中所示，所述卡止结构包括两个平行设置的定滑轮65，所述钢丝绳621从两个所述定滑轮65之间穿过而连接于所述吊钩装置61的所述主体610，对此，这也是图17中所示的抓手机构6不同于图12至图15中所示的抓手机构6之处。卷筒622卷收钢丝绳621至吊钩装置61的主体610插入两个定滑轮65之间，实现所述卡止。或者，卡止结构可以实施为如图12至图16中所示的结构。具体参考图15和图16，所述卡止结构包括平行设置的一个定滑轮65和一个动滑轮66，所述钢丝绳621从所述定滑轮65和所述动滑轮66之间穿过而连接于所述吊钩装置61的所述主体610。卷筒622卷收钢丝绳621至吊钩装置61的主体610插入定滑轮65与动滑轮66之间，实现所述卡止。所述卡止结构还包括偏压件661，以将所述动滑轮66压向所述定滑轮65。其中偏压减611可以以任意合适的方式配置，例如，可以是扭簧。所述定滑轮65通过固定板651连接于所述固定结构，所述动滑轮66安装于压板662，扭簧的一端连接于该压板662，另一端连接于所述固定板651，以提供将压板662压向固定板651的作用力。在这种情况下，在吊钩装置61被卡止的情况下，仍然能够驱动起吊架63绕旋转轴线C转动一定的角度，从而调整拱架的姿态，以便于安装。

另外，所述起吊架63的末端可以设置有两个杆状的止挡件631，该止挡件631大致垂直于所述起吊架63的长度方向成角度地延伸，以避免所抓取的拱架段从起吊架63中滑脱。参考图20中所示，两个所述止挡件631通过垂直于所述起吊架63的长度方向延伸的承托杆632连接，该承托杆632连接于所述起吊架63，所述止挡件631和所述承托杆632均设有滚动件633，该滚动件633绕对应的所述止挡件631和所述承托杆632的延伸方向转动，以提供所抓取的拱架段与起吊架63之间的滚动接触。

所述固定结构包括固定板71和垂直于该固定板71向上延伸的立柱72，所述第五驱动装置64设置在所述固定板71和所述起吊架63之间，所述起吊架63铰接于所述立柱72，所述固定板71连接有铰接板73，所述铰接板73通过第四销轴74铰接于所述第二工作臂22的末端，该第四销轴74限定平行于横向方向延伸的旋转轴线D，所述第二工作臂22与所述铰接板73之间设置有第六驱动装置75，用于驱动所述铰接板73绕所述旋转轴线D转动，以将所述固定板71调整为平行于水平面，一方面是为了保持所抓取的拱架段垂直于水平面，另一方面，便于保持抓手操作台67水平，从而便于抓手操作台67中的操作者观察所抓取的拱架段的位置和姿态，从而进行相应的调整。其中，夹具操作台67设置在固定板71上，以便于操作者能够近近距离调整所抓取的拱架段。

可选择地，所述铰接板73与所述固定板71之间设置有第三回转装置83，该第三回转装置83限定垂直于所述固定板71延伸的第三旋转轴，并且用于驱动所述固定板71绕所述第三旋转轴转动，以微调所抓取的拱架段在水平面中的位置。

隧道拱架的安装方法

根据本公开的第四方面，提供一种隧道拱架的安装方法，该方法包括以下步骤：

S1：使用运输装置(例如运输车等)将多个拱架段91运送至隧道中的预定位置(如图21中所示)；

S2：提供拱架台车，使用该拱架台车安装多个所述拱架段91以形成为拱架9，其中，所述拱架台车包括台车1和作业单元2，所述台车1包括底盘11和行走装置，所述底盘11上设置有用于为所述台车1和所述作业单元2提供动力的动力单元13，所述作业单元2包括均可伸缩的第一工作臂21和第二工作臂22，所述第一工作臂21和第二工作臂22的底端均连接于所述底盘11，所述第二工作臂22设置有两个并且在所述台车1的左右方向上分别设置在所述第一工作臂21的两侧，所述第一工作臂21的末端设置有用于夹持所述拱架段91的机械手3，所述第二工作臂22的末端均设置有用于夹持和/或抓取不同的所述拱架段91的夹具机构4和/或抓手机构6。

在根据本公开的第四方面提供的隧道拱架的安装方法中，所使用的拱架台车具有三个工作臂，对应设置在三个工作臂末端的机械手3和夹具机构4或抓手机构6能够同时操纵不同的拱架段91，因此，在拱架9(由多个拱架段91依次对接而成)的安装过程中，能够同一时间对多个拱架段91进行安装作业，显著地提高了拱架9的安装效率，进而提高隧道施工作业的效率。

在上述步骤S2中，多个拱架段91之间的连接可以以多种顺序完成，下面将参考图22至图33具体描述三种连接顺序。在此之前需要说明的是，在图21至图33所示的具体实施方式中，仅示出三个拱架段91，对此，需要强调的是，图21至图33仅用于使得相应的步骤更加清楚，并不用于将相应的步骤限制为仅用于安装三个拱架段91；另外，所使用的拱架台车为第二工作臂22的末端设置抓手机构6的形式(参考图3和图4中所示)。但本领域技术人员能够想到的是，拱架台车还可以实施为第二工作臂22的末端设置夹具机构4的形式(参考图1和图2中所示)，或者，同一第二工作臂22的末端同时设置夹具机构4和抓手机构6的形式(参考图5和图6中所示)。

在本公开的第四方面的一种具体实施方式中，当拱架9由大于1的奇数个拱架段91组成时，例如三个或五个，可以以先中间后两端的方式进行多个拱架段1之间的连接。参考图22至图25中所示，上述步骤S2可以细化为以下步骤：

S21：控制所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3夹持对应于所述拱架9中间位置的拱架段91，并且举升并调整该拱架段91，至到达待安装位置，如图22中所示；

S22：控制所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6相对于位于中间位置的所述拱架段91由近到远地依次夹持或抓取位于中间位置的拱架段91两端的拱架段91，并且依次举升并调整对应的所述拱架段91，以使得相邻的所述拱架段91对接，如图23和图24中所示；并使用紧固件(例如螺栓)连接相邻的所述拱架段91，以形成所述拱架9，如图25中所示；

S23：控制所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3、所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6，以将所述拱架9立于地面G上。

其中，在所述步骤S22中，在其中一个所述第二工作臂22的所述夹具机构4或抓手机构6释放所夹持或抓取的所述拱架段91并夹持或抓取下一个所述拱架段91至该拱架段91完成连接之前，另一个所述第二工作臂22的所述夹具机构4或抓手机构6保持对相应的所述拱架段91的夹持或抓取，以避免第一工作臂21所承担的载荷过大。

另外，参考图27至图30，在本公开的第四方面的另一种具体实施方式中，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在地面上使用紧固件(例如螺栓)依次将除最后一个拱架段91外的相邻的所述拱架段91连接在一起以形成整体90，如图27中所示；

S22：控制所述第一工作臂21末端的所述机械手3夹持所述整体90的中间部分，并且控制其中一个所述第二工作臂22末端的所述夹具机构4或抓手机构6夹持或抓取所述整体90的对应部分；

S23：控制控制所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3、对应的所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6，以将所述整体90立直，如图28中所示；

S24：控制另一个所述第二工作臂22末端的所述夹具机构4或抓手机构6夹持或抓取剩余的所述拱架段91，并且控制所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6举升并调整所述拱架段91，以使得该拱架段91与所述整体90的相应端部对接，如图29中所示，并使用紧固件(例如螺栓)将两者连接在一起，从而形成所述拱架9，如图30中所示；

S25：控制所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3、所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6，以将所述拱架9立于地面G上。

其中，在所述步骤S23中，所述整体90的对应于所述第二工作臂22的一端的端部立于所述地面G上，利用地面G的支撑卸去一部分载荷，减轻拱架台车的负重。

参考图31和图32中所示，在本公开的第四方面的再另一种具体实施方式中，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：在地面上使用紧固件(例如螺栓)依次将相邻的所述拱架段91连接在一起，以形成为所述拱架9，如图31中所示；

S22：控制所述第一工作臂21末端的所述机械手3夹持所述拱架9的中间部分，并且控制两个所述第二工作臂22末端的所述夹具机构4或抓手机构6分别夹持或抓取所述拱架9两侧的对应部分；

S23：控制所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3、所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6，以将所述拱架9立于地面G上，如图32中所示。

简单来说，在图31和图32所示的具体实施方式中，步骤S2可以概括为：在地面上将全部的拱架段91连接在一起之后，再使用拱架台车将其立起。

对于上述后两种实施方式来说，在所述步骤S21中，可以使用所述第一工作臂21及其末端的所述机械手3、所述第二工作臂22及其末端的所述夹具机构4或抓手机构6夹持或抓取相应的所述拱架段91以将其调整到便于与相邻的所述拱架段91对接的位置。

此外，在本公开的第四方面提供的具体实施方式中，所述安装方法还包括：

步骤S3：在相邻的两个所述拱架9之间拉设钢筋和钢丝网，以加固和支护所述拱架9。

另外，所述安装方法还包括：

步骤S4：控制所述机械手3和所述夹具机构4或抓手机构6释放所述拱架9，之后调整所述第一工作臂21和第二工作臂22回到闲置位置，如图26中所示；之后将所述拱架台车从所述隧道中驶出。

步骤S5：重复上述步骤S1-S4，以安装下一个拱架9。

两臂式拱架台车

根据本公开的第五方面，提供一种拱架台车，该拱架台车包括台车1和作业单元2，所述台车1包括底盘11和行走装置，所述底盘11上设置有用于为所述台车1和所述作业单元2提供动力的动力单元13，所述作业单元2包括底端均连接于所述底盘11的两个可伸缩的工作臂22，该两个工作臂22对应于所述台车1的左右两侧设置。

图33和图34、图35和图36以及图37和图38分别示出了三种不同的具体实施方式，这三种具体实施方式之间的区别是，图33和图34所示的具体实施方式中，工作臂22的末端设置有夹具机构4；在图35和图36所示的具体实施方式中，工作臂22的末端设置有抓手机构6；在图37和图38所示的具体实施方式中，第二工作臂22的末端不仅设置有夹具机构4而且还设置有抓手机构6。但在这三种具体实施方式中，夹具机构4和抓手机构6均用于夹持或抓取不同的拱架段91，两者之间的作业相互独立。其中，在图37和图38所示的具体实施方式中，夹具机构4和抓手机构6安装为彼此之间留有足够的工作空间，以避免在其中一者作业时与另一者之间发生干涉。另外，在本公开的第五方面提供的另外一种实施方式中，两个工作臂中的一者可以设置夹具机构4，而另一者可以设置抓手机构6。

通过上述技术方案，对应设置在两个工作臂末端的夹具机构4和/或抓手机构6能够同时操纵不同的拱架段91，因此，在拱架9(由多个拱架段91依次对接而成)的安装过程中使用根据本公开的第五方面提供的拱架台车，能够同一时间作用于两个拱架段91，以提供拱架9的安装效率，进而提高隧道施工作业的效率。

在根据本公开的第五方面提供的具体实施方式中，夹具机构4可以以任意合适的方式配置。例如，可以实施为根据本公开的第二方面提供的上述夹具机构4。

在根据本公开的第五方面提供的具体实施方式中，抓手机构6也可以以任意合适的方式配置。例如，可以实施为根据本公开的第三方面提供的上述抓手机构6。

需要说明的是，在图37和图38所示的具体实施方式中，同一工作臂22上的夹具机构4和抓手机构6分别通过立柱72和第二连接板52设置在同一结构(即上文中所述的第一连接板51或固定板71，也就是说第一连接板51和固定板71是同一个结构)上，进而通过该结构设置在工作臂22的末端，使用同一回转装置(即第二回转装置82或第三回转装置83)，因此不便于同时作业。在这种情况下，实际工作过程中，可以根据实际情况择一使用。

与根据本公开的第一方面提供的拱架台车的不同之处在于，根据本公开的第五方面提供的拱架台车仅设置有两个工作臂。

另外，由于根据本公开的第五方面提供的拱架台车的应用环境限制了每段拱架的重量不会太大，因此，其中的两个工作臂可以对应于根据本公开的第一方面提供的拱架台车中的第二工作臂22进行设置。

其中，所述工作臂可以以与根据本公开的第一方面中的第二工作臂22相同的方式设置，即：工作臂22底端均设置有安装结构，该安装结构通过限定平行于竖直方向的主旋转轴的销轴枢转地接于所述台车1，所述安装结构与所述台车1之间设置有用于驱动所述安装结构绕所述主旋转轴转动的驱动装置；或者，所述安装结构也可以通过限定平行于竖直方向的主旋转轴的回转装置与所述台车1连接，以实现水平面中的转动，从而在水平面中调整拱架段的位置。另外，所述工作臂22的底端通过限定平行于水平面的主旋转轴线的销轴铰接于所述安装结构，所述工作臂22与所述安装结构之间设置有用于驱动所述工作臂22绕所述主旋转轴线转动的驱动装置，以调整拱架段的高度。

可选择地，所述行走装置可以为车轮12，以降低拱架台车的总重量，降低制造成本，同时提高拱架台车的行驶速度和灵活性，以便于快速转场，提高作业效率。

由于拱架段91的重量较大，因此，在底盘11的四个角均可以设置有液压支腿14，以在工作臂的作业过程中保持台车1的稳定。此外，为了便于操纵拱架台车的行驶，台车1上设置有驾驶室15。另外，动力单元13可以包括用于驱动台车1行走的发动机，以及用于为工作臂22、液压支腿14以及夹具机构4和抓手机构6中的伸缩油缸提供液压油的液压动力系统。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。