一种可调式转角拱架夹持机构的制作方法

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种可调式转角拱架夹持机构。

背景技术：

在隧道开挖支护中，为了确保隧洞不产生塌方，需要对局部进行安全支护(如按照锚栓、架设型钢拱架等)，钢拱架常用的有工字钢拱架和钢筋制成的花拱架，此种拱架重量较重，所以一般采用辅助机械工具如装载机等进行搬运，人工肩扛人抬的方式在钢结构台架上进行安装，费时费力且有极大的安全隐患。

现有技术中的夹具有以下缺陷：(1)夹头一端固定，另一端由油缸驱动夹紧，这样就造成夹持机构的夹头开口较小，只能适应工字钢拱架的安装，对于钢筋制成的花拱架，不能完成夹持动作，无法安装花拱架；(2)现有夹持机构沿隧道断面方向不能调整角度，那么当拱角位置高低不平时，就需要人工辅助对拱架进行调整，费时费力，也不安全；(3)当进行侧拱拱架部分的安装时，由于不能进行隧道方向的调整及断面方向的转角，现有拱架夹持机构在进行多台阶开挖时，不能进行进行侧拱的安装。

综上所述，急需一种结构精简、操作方便且适用性强的夹持机构以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种结构精简、操作方便且适用性强的可调式转角拱架夹持机构，具体技术方案如下：

一种可调式转角拱架夹持机构，包括主动夹头、被动夹头、夹紧油缸、固定底座、转角固定座、套筒组件以及转角油缸；

所述主动夹头和所述被动夹头均活动设置在所述固定底座上，且所述主动夹头和所述被动夹头之间通过连杆进行连接，所述连杆用于带动所述被动夹头跟随所述主动夹头进行动作而实现拱架的夹紧和松脱；

所述夹紧油缸用于控制所述主动夹头进行动作，其一端连接所述主动夹头，其另一端连接所述固定底座；

所述固定底座与所述转角固定座之间以及所述转角固定座与所述套筒组件之间均采用可相对转动方式进行连接，所述转角固定座上设有用于将所述转角固定座与套筒组件之间进行位置调节和定位的调节定位部件；

所述转角油缸用于控制所述固定底座与所述转角固定座之间发生相对转动，其一端设置在所述固定底座上，其另一端固定在所述转角固定座上。

以上技术方案中优选的，所述主动夹头与所述固定底座之间、所述被动夹头与所述固定底座之间以及所述固定底座与所述转角固定座之间均通过销轴连接；所述转角固定座与所述套筒组件之间通过轴承连接。

以上技术方案中优选的，所述固定底座的中上部通过销轴活动设置在所述转角固定座上，所述转角油缸用于控制所述固定底座相对于所述转角固定座发生正负45°角度的转动。

以上技术方案中优选的，所述转角固定座的下端插入所述套筒组件的上端内部，且所述转角固定座的下端端部与所述套筒组件的内壁相接触部位设有用于对所述转角固定座进行限位的限位块。

以上技术方案中优选的，所述被动夹头上设有用于辅助理拱的钩板。

以上技术方案中优选的，所述调节定位部件为旋转式插销。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明的可调式转角拱架夹持机构包括主动夹头、被动夹头、夹紧油缸、固定底座、转角固定座、套筒组件以及转角油缸，整体结构精简；套筒组件的下部与外界其他辅助装置连接，便于安装；主动夹头、被动夹头、连杆以及夹紧油缸四者的配合实现拱架的夹紧和松脱，夹头的开口可达最大极限，既适用于工字钢拱架的安装，也适用于花拱架的安装，实用性强，且通过夹紧油缸和连接控制主动夹头和被动夹头的动作，方便操作；所述固定底座与所述转角固定座之间以及所述转角固定座与所述套筒组件之间均采用可相对转动方式进行连接，效果有两点：a、夹持机构能沿隧道断面方向自由调整角度，针对拱角位置高低不平的工况，也可在无需人工辅助的条件下完成；b、能实现隧道方向的调整及断面方向的转角，满足各种工况施工(全断面开挖或分台阶开挖)的需求；固定底座与转角固定座相对位置的改变通过转角油缸控制，便于操作。

(2)本发明中调节定位部件采用旋转式插销，部件容易获得，且能很好地防止转角固定座与套筒组件之间继续发生相对转动(通过控制调节定位部件的动作，方便的实现转角固定座与套筒组件之间的位置调节和定位)。

(3)本发明中所述主动夹头与所述固定底座之间、所述被动夹头与所述固定底座之间以及所述固定底座与所述转角固定座之间均通过销轴连接；所述转角固定座与所述套筒组件之间设有轴承。通过销轴或轴承连接，在满足安装稳定性需求的基础上，实现各部件之间的相对转动，确保本发明的可调式转角拱架夹持机构顺利完成拱架的夹持、松脱、安装等操作。

(4)本发明中所述转角固定座的下端插入所述套筒组件的上端内部，且所述转角固定座的下端端部与所述套筒组件的内壁相接触部位设有用于对所述转角固定座进行限位的限位块。既能调整转角固定座和套筒组件的相对位置，又能对转角固定座进行定位。

(5)本发明中所述被动夹头上设有用于辅助理拱的钩板，钩板的设置主要作用是：在立拱作业时，利于拱架的安装，避免人工辅助时的麻烦及不安全性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例1的可调式转角拱架夹持机构的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的一状态结构示意图；

图4是图1的另一状态结构示意图；

图5是实施例1的可调式转角拱架夹持机构夹持钢筋花拱时的状态结构示意图；

图6是实施例1的可调式转角拱架夹持机构夹持工字钢时的状态结构示意图；

其中，1、主动夹头，2、被动夹头，2.1、钩板，3、夹紧油缸，4、固定底座，5、连杆，6、转角固定座，7、调节定位部件，8、套筒组件，9、限位块，10、转角油缸，11、钢筋花拱，12、工字钢。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-图6，一种可调式转角拱架夹持机构，包括主动夹头1、被动夹头2、夹紧油缸3、固定底座4、连杆5、转角固定座6、调节定位部件7、套筒组件8、限位块9以及转角油缸10。

各部件的连接关系如下：

所述主动夹头1和所述被动夹头2均通过销轴活动设置在所述固定底座4上，且所述主动夹头1和所述被动夹头2之间通过连杆5进行连接，所述连杆5用于带动所述被动夹头2跟随所述主动夹头1进行动作而实现拱架的夹紧和松脱。

所述夹紧油缸3用于控制所述主动夹头1进行动作，其一端连接所述主动夹头1，其另一端连接所述固定底座4。

所述固定底座4与所述转角固定座6之间采用可相对转动方式进行连接，具体是：所述固定底座4与所述转角固定座6之间通过销轴连接，最好是：所述固定底座4的中上部通过销轴活动设置在所述转角固定座6上。

所述转角固定座6与所述套筒组件8之间均采用可相对转动方式进行连接，具体是：所述转角固定座6与所述套筒组件8之间通过轴承连接。所述转角固定座6的下端插入所述套筒组件8的上端内部，且所述转角固定座6的下端端部与所述套筒组件8的内壁相接触部位设有用于对所述转角固定座6进行限位的限位块9。

所述套筒组件8上设有用于将所述转角固定座6之间进行位置调节和定位的调节定位部件7，所述调节定位部件7优选旋转式插销，部件容易获得，操作方便，且能实现对转角固定座进行很好地位置调节和定位，定位后能很好地防止转角固定座和套筒组件之间继续发生相对转动。

所述转角油缸10用于控制所述固定底座4与所述转角固定座6之间发生相对转动，其一端设置在所述固定底座4上，其另一端固定在所述转角固定座6上。所述转角油缸10用于控制所述固定底座4相对于所述转角固定座6发生发生正负45°角度的转动(此转动角度可以根据实际需求进行调整)。详见图3和图4。

所述被动夹头2上还设有用于辅助理拱的钩板2.1，在立拱作业时，钩板直接作用于拱架安装，不需要人工辅助，避免人工辅助时的麻烦及不安全性。

应用本实施例的可调式转角拱架夹持机构，具体过程如下：

夹紧拱架的过程：夹紧油缸3动作(本实施例中此时油缸缩短)，控制主动夹头1打开，被动夹头2经与主动夹头1连接的连杆带动打开，主动夹头1和被动夹头2形成的夹持部位尺寸略大于待夹持拱架(图5是夹持钢筋花拱11时的状态图，图6是夹持工字钢12时的状态图)，详见；夹紧油缸3动作(本实施例中此时油缸少量伸长)，主动夹头1和被动夹头2夹紧待夹持拱架。

松脱拱架的过程：夹紧油缸3动作(本实施例中此时油缸缩短)，控制主动夹头1打开，被动夹头2经与主动夹头1连接的连杆带动打开，松脱拱架。

角度旋转的过程：转角油缸10动作，固定底座4和转角固定座6之间发生相对转动(此过程中转角固定座6和套筒组件8也发生少量相对转动)，待固定固定底座4转动至所需位置时，操作调节定位部件7，实现转角固定座6的固定，防止转角固定座6和套筒组件8之间发生相对转动，完成单次角度旋转。在使用应用中，可能需要进行多次角度旋转，按照此原理操作即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。