技术特征：
1.一种复合钢拱架和管片拼装设备，用于隧道挖掘工作，其特征在于，包括钢拱架拼装机构(1)和管片拼装机构(2)；所述钢拱架拼装机构(1)包括回转活动架(11)，所述回转活动架(11)为圆环状，所述回转活动架(11)能够围绕自身轴心转动；所述管片拼装机构(2)为举重钳，所述举重钳的长度方向沿所述回转活动架(11)的圆周方向布置，所述举重钳与所述回转活动架(11)可拆卸连接；所述管片拼装机构(2)上设置有转动机构(22)和扣头持重座(24)，所述转动机构(22)与所述扣头持重座(24)连接以带动所述扣头持重座(24)转动，所述扣头持重座(24)上固定有扣头螺栓(26)，所述扣头螺栓(26)沿所述回转活动架(11)的径向方向设置；所述管片(5)的内凹面最低点设置有凹槽孔(51)，所述扣头螺栓(26)远离所述轴心一端与所述凹槽孔(51)配合从而与所述管片(5)锁紧。2.根据权利要求1所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述凹槽孔(51)包括首尾连接的圆孔和宽度比所述圆孔直径小的矩形孔，所述扣头螺栓(26)远离所述轴心一端能够从所述凹槽孔(51)的圆孔进入所述管片(5)并移动到所述矩形孔处与所述凹槽孔(51)卡合锁紧。3.根据权利要求1所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述回转活动架(11)的外周上固定设置有钢拱架抓取装置(12)，所述钢拱架抓取装置(12)能够随所述回转活动架(11)围绕所述轴心做旋转运动；所述钢拱架抓取装置(12)能够沿所述隧道径向方向伸缩。4.根据权利要求1所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述钢拱架拼装机构(1)还包括回转固定架(13)，所述回转活动架(11)与所述回转固定架(13)同轴设置，所述回转活动架(11)回转支撑于所述回转固定架(13)外侧；所述回转固定架(13)内侧连接有沿所述隧道轴向设置的轨道(3)和第一移动驱动器(4)，所述第一移动驱动器(4)为所述回转固定架(13)提供动力使所述回转固定架(13)沿所述轨道(3)移动。5.根据权利要求1所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述管片拼装机构(2)上设置有定位架(21)和第一转动驱动器(23)，所述定位架(21)与所述回转活动架(11)可拆卸连接；所述转动机构(22)一端与所述定位架(21)固定，所述第一转动驱动器(23)与所述转动机构(22)相连以驱动所述转动机构(22)转动。6.根据权利要求1所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述扣头持重座(24)上固定有第二移动驱动器(25)，所述第二移动驱动器(25)与所述扣头螺栓(26)靠近所述轴心一端连接以驱动所述扣头螺栓(26)移动。7.根据权利要求4所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述回转固定架(13)上连接有第二转动驱动器(14)，所述第二转动驱动器(14)能够驱动所述回转活动架(11)围绕所述轴心做旋转运动。8.根据权利要求5所述的复合钢拱架和管片拼装设备，其特征在于，所述转动机构(22)为平行四边形结构的四连杆机构，所述转动机构(22)与所述定位架(21)固定端的对角端设置有销轴，所述销轴与所述扣头持重座(24)固定连接，所述转动机构(22)能够以所述销轴
为轴转动。9.一种权利要求1-8任一项所述的复合钢拱架和管片拼装设备的使用方法，其特征在于，管片拼装包括如下步骤：s1：沿所述隧道轴向方向移动所述回转活动架(11)至待拼装的所述管片(5)处；s2：所述回转活动架(11)转动以带动所述管片拼装机构(2)转到待拼装的所述管片(5)处；s3：所述转动机构(22)转动，使所述扣头持重座(24)向所述隧道中心反向转动；s4：所述扣头螺栓(26)伸入所述凹槽孔(51)内并与所述管片(5)卡接；s5：所述扣头螺栓(26)带动所述管片(5)向所述隧道中心移动缩回；s6：所述回转活动架(11)沿所述隧道轴向方向移动，同时，所述回转活动架(11)转动，将所述管片(5)运送到所述管片拼装处；s7：所述转动机构(22)转动，将所述管片(5)的位置沿所述隧道径向方向进行调整。10.根据权利要求9所述的复合钢拱架和管片拼装设备的使用方法，其特征在于，在s1之前需要将所述钢拱架抓取装置(12)向所述隧道中心方向收回，为所述管片(5)的拼装腾出空间；在s1和s6中，所述回转活动架(11)沿所述隧道轴向方向移动为随着所述回转固定架(13)在所述轨道(3)上运动做同步运动。
技术总结
本发明属于隧道施工设备技术领域，尤其涉及一种复合钢拱架和管片拼装设备及使用方法。该设备包括钢拱架拼装机构和管片拼装机构；钢拱架拼装机构包括回转活动架，管片拼装机构为举重钳，举重钳的长度方向沿回转活动架的圆周方向布置，并与回转活动架可拆卸连接；管片拼装机构上的转动机构与扣头持重座连接以带动扣头持重座转动，扣头持重座上固定有扣头螺栓；管片的内凹面最低点设置有凹槽孔，扣头螺栓远离轴心一端与凹槽孔配合从而与管片锁紧。该方法基于该设备。由此，本发明举重钳的布置和举重钳整体结构，使轴向空间占用更小，同时，在隧道内抓取管片时所需空间更小。本发明实现了结构紧凑，使管片的拼装更加灵活的目的。使管片的拼装更加灵活的目的。使管片的拼装更加灵活的目的。
技术研发人员：王胜 刘军军 程晓晓 梅勇兵 苏涛 舒鹏飞 李帆杰 张瑞临 孟祥宾 刘志友 温仕成
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.04
技术公布日：2023/5/16