一种适用于隧道分部台阶法施工用拱架拼装抓手的制作方法

1.本实用新型涉及隧道拱架安装设备领域。更具体地说，本实用新型涉及一种适用于隧道分部台阶法施工用拱架拼装抓手。


背景技术：

2.在软弱围岩段，隧道施工一般采用台阶等分部开挖工法，隧道施工空间受到进一步压缩。现已有拱架安装机重量都在十吨以上，重量较重，而且尺寸都比较大，适用于采用全断面法隧道或者微台阶法隧道，对采用分部开挖的隧道，则适用性很差。目前台阶分部法开挖的隧道钢拱架安装基本上还是集中在作业台车+人工的方式，劳动强度大、安装速度和安装精度均较差，施工安全风险高。既有拱架拼装抓手相关专利大部分结构复杂，尺寸较大，部分需要对挖机进行大幅改装，故障率较多，适用性和经济性普遍不强。为此提出一种结构简单、重量轻、装拆快速及适用性强的拱架拼装抓手。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种适用于隧道分部台阶法施工用拱架拼装抓手，具有结构简单、重量轻、装拆快速及适用性强等优点，以实现在隧道台阶分部工法下，拱架安全、快速安装。
4.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种适用于隧道分部台阶法施工用拱架拼装抓手，包括：
5.连接件，其与挖机铰接；
6.钢板组，其通过一侧面连接至所述连接件上，所述钢板组为方形框架结构；
7.连接板，其为倒l型结构且设置一对，一对连接板通过其竖板相对固定连接至所述钢板组的另一侧面，一对连接板的水平板位于所述钢板组的正上方；
8.伸缩油缸，其缸体通过第三销轴铰接于一对连接板的水平板上并位于一对连接板之间；
9.上抓指，其为框架结构且具有向下握裹的抓指，所述上抓指上端与所述伸缩油缸的伸缩杆通过第六销轴铰接，所述上抓指侧面朝向所述连接板延伸并通过第四销轴铰接于所述连接板的水平板上；
10.下抓指，其也为框架结构且具有向上握裹的抓指，所述下抓指与上抓指的抓指恰好上下相对设置，所述下抓指侧面朝向所述连接板延伸并通过第八销轴铰接于所述连接板的竖板上；
11.连杆，其竖向位于一对连接板的竖板之间，所述连杆的上下两端分别通过第五销轴和第七销轴铰接于所述上抓指和下抓指侧面延伸端上。
12.优选地是，所述连接件通过第一销轴和第二销轴与挖机铰接。
13.优选地是，所述连接件与钢板组通过机械转盘实现连接。
14.优选地是，所述机械转盘为两级台阶型且内部通过设置有转轴实现两级台阶相对
转动连接，所述机械转盘的两侧分别固定连接至所述连接件与钢板组上，所述机械转盘沿其外周均匀间隔设置有机械卡销孔，所述连接件上设置有至少一个垂直于机械转盘的套筒，所述套筒与任一机械卡销孔对应并通过机械卡销插入定位。
15.优选地是，一对连接板的水平板端部设置有l型的加强板，一对连接板的竖板之间设置有至少一块加强板并位于连杆外周，一对连接板的竖板外侧也设置有加强板。
16.优选地是，一对连接板的外周在上抓指和下抓指之间固定设置有抓指挡板。
17.本实用新型至少包括以下有益效果：
18.1、本实用新型工作时通过伸缩油缸伸缩来控制上、下抓指张闭，以此控制拱架抓取；通过机械转盘上卡销孔控制拱架偏转角度，通过抓手旋转和抓取，辅以挖机及人工配合，从而实现拱架快速拼装。该结构重量轻，在挖机上装拆方便，拱架安装快速，作业人工少，可大幅提高拼装过程中的安全性。
19.2、本实用新型在城市地铁、山岭等隧道台阶分部法开挖时，拱架安全快速安装，结构简单，尺寸较小，隧道内转场便捷。
20.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
21.图1为本实用新型拱架拼装抓手安装于挖机上的结构示意图；
22.图2为本实用新型拱架拼装抓手的结构示意图；
23.图3为本实用新型拱架拼装抓手去除最外侧连接板和抓指挡板后的内部结构示意图；
24.图4为本实用新型拱架拼装抓手抓取状态的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1-第一销轴、2-第二销轴、3-连接件、4-机械转盘、5-机械卡销孔、6-机械卡销、7-钢板组、8-伸缩油缸、9-上抓指、10-下抓指、11-抓指挡板、12-第三销轴、13-第四销轴、14-第五销轴、15-第六销轴、16-第七销轴、17-第八销轴、18-拱架、19-挖机、20-连接板，21-连杆，22-加强板。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
28.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1至4所示，本实用新型提供一种适用于隧道分部台阶法施工用拱架拼装抓手，包括：
30.连接件3，其与挖机19铰接；
31.钢板组7，其通过一侧面连接至所述连接件3上，所述钢板组7为方形框架结构；
32.连接板20，其为倒l型结构且设置一对，一对连接板20通过其竖板相对固定连接至所述钢板组7的另一侧面，一对连接板20的水平板位于所述钢板组7的正上方；
33.伸缩油缸8，其缸体通过第三销轴12铰接于一对连接板20的水平板上并位于一对连接板20之间；
34.上抓指9，其为框架结构且具有向下握裹的抓指，所述上抓指9上端与所述伸缩油缸8的伸缩杆通过第六销轴15铰接，所述上抓指9侧面朝向所述连接板20延伸并通过第四销轴13铰接于所述连接板20的水平板上；
35.下抓指10，其也为框架结构且具有向上握裹的抓指，所述下抓指10与上抓指9的抓指恰好上下相对设置，所述下抓指10侧面朝向所述连接板20延伸并通过第八销轴17铰接于所述连接板20的竖板上；
36.连杆21，其竖向位于一对连接板20的竖板之间，所述连杆21的上下两端分别通过第五销轴14和第七销轴16铰接于所述上抓指9和下抓指10侧面延伸端上。
37.在上述技术方案中，通过拆除挖机19的挖斗，然后将本技术的整个拱架18拼装抓手安装于挖机19的原挖斗位置，通过抓手辅助挖机19实现拱架18的拼装，通过上抓指9和下抓指10的张合实现对拱架18的抓取。上抓指9与下抓指10通过分别设置于其上的第五销轴14和第七销轴16间的连杆21连接，而上抓指9上端与伸缩油缸8铰接，上抓指9侧面的延伸端与连接板20铰接，下抓指10侧面的延伸端也与连接板20铰接。如图2和图3所示，通过伸缩油缸8的缩进，上抓指9通过第六销轴15处转动向上张开，上抓指9侧面沿着设置于一对连接板20之间的第四销轴13发生转动，从而带动上抓指9侧面连接的第五销轴14带动连杆21发生向上的转动移动，从而带动连杆21下端的第七销轴16发生向上的移动转动，进而带动下抓指10向下向外转动张开，从而实现上抓指9和下抓指10的同步协同张开，对拱架18进行抓取，当抓取完成，伸缩油缸8向外伸长，进行上述相反的动作，实现上抓指9和下抓指10的闭合。连接件3及钢板组7均采用高强度钢材，以保证抓取拱架18时，拱架18抓手各关键位置受力都能满足要求。
38.在另一种技术方案中，所述连接件3通过第一销轴1和第二销轴2与挖机19铰接。
39.在另一种技术方案中，所述连接件3与钢板组7通过机械转盘4实现连接。机械转盘4与连接件3和钢板组7通过满焊进行焊接，以提高整个抓手的整体性。机械转盘4、伸缩油缸8、上抓指9、下抓指10均为一个，可在实现拱架18拼装功能的同时，进一步降低拱架18拼装抓手的重量，提高现场适用性。
40.在另一种技术方案中，所述机械转盘4为两级台阶型且内部通过设置有转轴实现两级台阶相对转动连接，所述机械转盘4的两侧分别固定连接至所述连接件3与钢板组7上，所述机械转盘4沿其外周均匀间隔设置有机械卡销孔5，所述连接件3上设置有至少一个垂直于机械转盘4的套筒，所述套筒与任一机械卡销孔5对应并通过机械卡销6插入定位。
41.在上述技术方案中，机械转盘4的两部分通过中心设置转轴连接实现相对转动，且机械转盘4的两部分分别固定连接至两侧的连接件3和钢板组7上，转动机械转盘4的相对位置，实现钢板组7侧连接的拱架18角度调节，然后通过插入机械卡销6进行限位，实现机械转盘4在多角度人工固定，进一步提高拱架18拼装精度。
42.在另一种技术方案中，一对连接板20的水平板端部设置有l型的加强板22，一对连接板20的竖板之间设置有至少一块加强板22并位于连杆21外周，一对连接板20的竖板外侧也设置有加强板22。加强板22的设置能增加整个抓手的连接刚度和强度。
43.在另一种技术方案中，一对连接板20的外周在上抓指9和下抓指10之间固定设置有抓指挡板11。
44.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。