一种应用范围较广的隧道支护机的制作方法

1.本技术涉及工程机械的领域，尤其是涉及一种应用范围较广的隧道支护机。


背景技术：

2.随着交通建设速度的加快，隧道涵洞工程也得到了快速发展。不论对于铁路隧道、公路隧道还是相关的涵洞，其安全性要求极高。因此，隧道或涵洞的支护结构必须满足安全可靠和耐久性的要求。
3.目前，较为新兴的一种支护形式为波纹板支护，波纹板支护为拼装式支护结构，通过将波纹板固定在隧道壁上，即可快速实现开挖面的封闭，同时减少了洞内作业时间，缩短施工工期。
4.但是目前在对波纹板进行安装支护时，主要采用人工搭建脚手架的方式，然后通过人工将波纹板抬至隧道壁上，工作人员站立在脚手架上，一手扶持波纹板一手手持高强度螺栓，通过高强度螺栓将波纹板固定在隧道壁上。劳动强度较高，操作非常麻烦。


技术实现要素：

5.为了降低工作人员的劳动强度，提高安装波纹板的便捷性，本技术提供一种应用范围较广的隧道支护机。
6.本技术提供的一种应用范围较广的隧道支护机采用如下的技术方案：一种应用范围较广的隧道支护机，包括车体、设置在所述车体上的第一伸缩臂、设置在所述车体上的第二伸缩臂以及设置在所述车体上的第三伸缩臂，所述第一伸缩臂远离车体的一端安装有用于将波纹板抓起的机械手，所述第二伸缩臂远离车体的一端安装有用于将波纹板抵接在隧道壁上的抵紧装置，所述第三伸缩臂远离所述车体的一端安装有供人们站立的操作平台。
7.通过采用上述技术方案，当需要对隧道进行支护时，可以直接将车体开至开挖的隧道处，然后通过第一伸缩臂操作机械手将波纹板抓起并放置在待安装波纹板的隧道壁处，通过第二伸缩臂带动抵紧装置抵接在波纹板上，从而将波纹板抵接在隧道壁上，然后工作人员直接站立在操作平台上，通过第三伸缩臂将工作人员运送至合适位置后将波纹板固定在隧道壁上即可。通过第一伸缩臂和第二伸缩臂即可将波纹板从地面上吊至安装位置并固定住波纹板在隧道壁上的位置，实现自动化的抬升作用，无需工作人员人工搬运，大大降低了工作人员的劳动强度。而且工作人员直接站立在操作平台上即可对波纹板进行安装固定，无需工作人员手扶波纹板，也无需搭建脚手架，而且当需要移动波纹板的安装位置时，直接操作车体前行即可，大大提高了安装波纹板的便捷性。也避免了搭建脚手架时需要对脚手架进行移动拆除等工作，操作更加方便快捷。
8.可选的，所述第一伸缩臂、所述第二伸缩臂、所述第三伸缩臂均与所述车体转动连接。
9.通过采用上述技术方案，使得第一伸缩臂、第二伸缩臂和第三伸缩臂可以适应各
个方向的操作需要，操作更加灵活。
10.可选的，所述机械手包括铰接在所述第一伸缩臂端部的第一安装臂、铰接在第一安装臂远离第一伸缩臂一端的第二安装臂以及转动连接第二安装臂远离第一安装臂一端的安装板，所述安装板上设置有对波纹板进行抓取的抓取组件；所述第二安装臂的转动方向与所述第一安装臂的转动方向垂直，所述第一安装臂和第一伸缩臂之间设置有带动第一安装臂绕与第一伸缩臂的铰接轴转动的第一气缸，所述第二安装臂和所述第一安装臂之间设置有带动第二安装臂绕与第一安装臂的铰接轴转动的第二气缸。
11.通过采用上述技术方案，抓取组件可以将波纹板从地面上抓起放置在隧道壁上，无需人工搬运，大大节省了人力，第一气缸可以带动第一安装臂绕与第一伸缩臂的铰接轴转动，第二气缸可以带动第二安装臂绕与第一安装壁的铰接轴转动，且第二安装臂的转动方向与第一安装臂的转动方向垂直，使得抓取组件可以从任意位置对波纹板进行抓取，并将波纹板放置在任意合适的位置，抓取更加方便。安装板的转动连接，可以调节波纹板的放置方向，以适应安装需要，操作更加方便灵活。
12.可选的，所述第一安装臂一侧固接有辅助板，所述辅助板上铰接有第一臂，所述第一臂远离所述辅助板的一端铰接有第二臂，所述第二臂远离所述第一臂的一端与所述第二安装臂的侧壁铰接，所述第二气缸一端铰接在所述辅助板上且位于所述第一臂远离所述第一安装臂的一侧，所述第二气缸另一端铰接在第一臂和第二臂的铰接轴上。
13.通过采用上述技术方案，第二气缸通过带动第一臂和第二臂的铰接轴同时带动第一臂和第二臂的两端相对转动，从而间接带动第二安装臂相对于第一安装臂转动，且由于辅助板、第一臂和第二臂的设置，使得第二安装臂的转动角度大大增加，适应范围更广。
14.可选的，所述抓取组件包括固接在所述安装板上的固定架以及铰接在所述固定架两端的抓取爪，所述抓取爪截面呈圆弧状且两个所述抓取爪开口相对设置，两个所述抓取爪的开口和所述固定架之间形成供波纹板嵌入的容置空间，所述固定架背离所述容置空间的一侧设置有分别带动两个所述抓取爪绕与固定架的铰接轴转动的第三气缸。
15.通过采用上述技术方案，抓取时，直接通过机械手操作抓取组件到达波纹板处，然后通过两个第三气缸分别带动两个抓取爪绕与固定架的铰接轴转动，使得波纹板可以放置在两个抓取爪之间，然后通过两个第三气缸带动两个抓取爪绕与固定架的铰接轴转动，使得两个抓取爪分别夹持在波纹板的两侧，从而固定住波纹板在容置空间内的位置，通过第一伸缩臂就可以将波纹板运输至待安装位置。
16.可选的，所述安装板整体呈三棱柱状，所述安装板的一侧与所述第二安装臂连接，所述抓取组件设置有两组，两组所述抓取组件分别设置在所述安装板未与第二安装臂连接的两侧。
17.通过采用上述技术方案，通过一个抓取组件可以同时抓取两块波纹板，大大提高了抓取效率。
18.可选的，所述抵紧装置包括铰接在所述第二伸缩臂端部的抵接板、固接在所述抵接板上的抵紧块以及带动所述抵接板绕与所述第二伸缩臂的铰接轴转动的第四气缸。
19.通过采用上述技术方案，当抓取组件将波纹板抓起运输至待安装波纹板的位置时，可以直接操作抵紧装置将波纹板抵接在隧道壁上，便于后续的安装工作。抵接时，通过
第四气缸可以带动抵接板转动，以实现波纹板的放置角度，使得抵紧块可以牢牢的抵接在波纹板上。
20.可选的，所述抵紧块沿所述抵接板长度方向间隔设置有多个，每个所述抵紧块远离所述抵接板的一端均固接有防护垫，所述防护垫远离所述抵紧块的一侧呈圆弧状且其圆弧弧度与波纹板的波纹弧度相匹配。
21.通过采用上述技术方案，两个抵紧块使得抵紧块与波纹板接触点为多处，使得波纹板的稳定性更好，且防护垫的设置一方面可以对波纹板进行保护，避免抵接力过大而对波纹板造成损坏，另一方面防护垫的弧度与波纹板的波纹弧度相匹配，使得波纹板的固定稳定性更好。
22.可选的，所述操作平台包括站立台以及固接在所述站立台上的安装柱，所述安装柱上端与所述第三伸缩臂铰接。
23.通过采用上述技术方案，站立台供工作人员站立，便于工作人员站立在站立台上后对波纹板进行固定工作。安装柱可以实现将站立台固定在第三伸缩臂上，当随着波纹板的安装，车体前进时，也可以带动工作人员一起前进，相对比现有的需要拆装脚手架更换脚手架的位置，可以大大提高工作效率，减少工作人员的劳动强度。
24.可选的，所述站立台上固接有防护栏，所述防护栏固接在所述站立台四周。
25.通过采用上述技术方案，防护栏可以为工作人员起到保护的作用，降低工作人员从站立台上掉落的概率。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：机械手、抵紧装置和操作平台的设置使得通过机械手即可将波纹板从地面上抓起，并将波纹板移动至待安装位置，然后通过抵紧装置即可将波纹板抵接在隧道壁上，从而固定住波纹板的位置，工作人员直接站立在操作平台上即可通过螺栓等将波纹板安装在隧道壁上，操作更加方便，而无需工作人员人工搬运波纹板，大大降低了工作人员的劳动强度，且在安装时，工作人员直接对波纹板进行固定即可，无需人手扶持波纹板，大大提高了安装波纹板的便捷性；抓取组件两组的设置，使得通过机械手可以一次性抓取两块波纹板，且两块波纹板不会产生妨碍，抓取效率更高；防护垫的设置使得可以增加对波纹板的抵接力以将波纹板固定的更加稳定，同时还不会对波纹板造成损坏。
附图说明
27.图1是本技术整体的结构示意图。
28.图2是为了体现机械手结构而将其中一个固定架剖切后的结构示意图。
29.图3是为了体现抵紧装置结构所做的示意图。
30.图4是为了体现操作平台结构所做的示意图。
31.附图标记说明：1、车体；11、第一伸缩臂；12、第二伸缩臂；13、第三伸缩臂；2、机械手；21、第一安装臂；22、第二安装臂；23、安装板；24、抓取组件；241、固定架；242、抓取爪；243、第三气缸；244、容置空间；25、第一气缸；26、第二气缸；27、辅助板；28、第一臂；29、第二臂；3、抵紧装置；31、抵接板；32、抵紧块；33、第四气缸；34、防护垫；4、操作平台；41、站立台；
411、防滑纹；42、安装柱；43、防护栏。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种应用范围较广的隧道支护机。参照图1，应用范围较广的隧道支护机包括车体1、转动连接在车体1上的第一伸缩臂11、转动连接在车体1上的第二伸缩臂12以及转动连接在车体1上的第三伸缩臂13，在第一伸缩臂11远离车体1的一端设置有用于将波纹板抓起的机械手2，在第二伸缩臂12远离车体1的一端设置有用于将波纹板抵接在隧道壁上的抵紧装置3，在第三伸缩臂13远离车体1的一端安装有用于供人们站立的操作平台4。当需要安装波纹板时，可以直接通过第一伸缩臂11带动机械手2将波纹板抓起，并运输至待安装波纹板的位置；然后通过第二伸缩臂12带动抵紧装置3抵接在波纹板处，从而将波纹板牢牢的抵接在隧道壁上；然后工作人员直接站立在操作平台4上，通过第三伸缩臂13将操作平台4移动至合适位置，工作人员直接就可以在操作平台4上对波纹板进行固定工作，实现对波纹板自动的搬运工作，大大降低了工作人员的劳动负担，工作人员在对波纹板进行固定时，也无需一手扶持波纹板，直接就可以对波纹板进行固定，操作更加方便快捷。
34.其中，第一伸缩臂11、第二伸缩臂12和第三伸缩臂13均可选用挖掘机伸缩臂，其为现有产品，具体结构在此不再赘述，只要能够实现伸缩和弯曲的功能即可。
35.参照图1和图2，机械手2包括铰接在第一伸缩臂11端部的第一安装臂21、铰接在第一安装臂21远离第一伸缩臂11一端的第二安装臂22、转动连接在第二安装臂22远离第一安装臂21一端的安装板23以及设置在安装板23上用于对波纹板进行抓取的抓取组件24。
36.其中，第一安装臂21的转动方向与第二安装臂22的转动方向垂直，在第一安装臂21和第一伸缩臂11之间设置有带动第一安装臂21绕与第一伸缩臂11的铰接轴转动的第一气缸25，在第二安装臂22和第一安装臂21之间设置有带动第二安装臂22绕与第一安装臂21的铰接轴转动的第二气缸26，通过第一气缸25带动第一安装臂21转动，第二气缸26带动第二安装臂22转动，可以实现最终带动安装板23转动，且第一安装臂21带动安装板23转动的方向与第二安装臂22带动安装板23转动的方向垂直，使得可以带动安装在安装板23上的抓取组件24进行任意方向的转动，以适应不同位置波纹板的抓取需要。同时，在第二安装臂22内设置有带动安装板23相对于第二安装臂22转动的转动驱动件（图中未示出），转动驱动件可选用电机等，以带动安装板23绕第二安装臂22的轴线转动，从而带动安装在安装板23上的抓取组件24转动，以调节抓取组件24自身的方向，从而便于对各个方向放置的波纹板进行抓取工作。
37.其中，为了增加第二安装臂22的转动角度，以适应大范围角度调节的需要，在第一安装臂21安装第二气缸26的一侧固接有辅助板27，在辅助板27上铰接有第一臂28，在第一臂28远离辅助板27的一端铰接有第二臂29，第二臂29远离第一臂28的一端与第二安装臂22的侧壁铰接，使得第一臂28、第二臂29、第一安装臂21和第二安装臂22之间形成活动的四边形结构。第二气缸26一端铰接在辅助板27上且位于第一臂28远离第一安装臂21的一侧，第二气缸26另一端铰接在第一臂28和第二臂29的铰接轴上，以使得第二气缸26伸缩时可以通过第一臂28和第二臂29的铰接轴带动四边形结构上每相邻两条边相对转动，以改变第一安装臂21和第二安装臂22之间的夹角，且第一臂28和第二臂29的设置也可以增加第二安装臂
22的活动空间，使得第二安装臂22的转动角度更大，适用范围更广。
38.参照图2，安装板23整体呈三棱柱状，安装板23的一侧与第二安装臂22转动连接，抓取组件24设置有两组，两组抓取组件24分别设置在安装板23未与第二安装臂22连接的两侧，以实现同时通过一个机械手2可以同时抓取两块波纹板，工作效率更高。
39.抓取组件24包括固接在安装板23上的固定架241，固定架241整体呈井字形，包括多个横杆和多个纵杆连接而成。在固定架241两端均铰接有抓取爪242，抓取爪242截面呈圆弧状且两个抓取爪242的开口相对设置，两个抓取爪242的开口和固定架241之间形成供波纹板嵌入的容置空间244，同时在固定架241远离容置空间244的一侧固接有分别带动两个抓取爪242绕与固定架241的铰接轴转动的第三气缸243，第三气缸243位于固定架241和安装板23之间，且第三气缸243两端分别与抓取爪242和固定架241铰接。使用时，直接操作两个第三气缸243缩回可以分别带动两个抓取爪242绕与固定架241的铰接轴向远离容置空间244的方向转动，波纹板可以顺利放置在放置空间内；放置完毕后，直接操作两个第三气缸243伸出，就可以带动两个抓取爪242绕与固定架241的铰接轴向靠近容置空间244的方向转动，从而通过两个抓取爪242固定住波纹板在容置空间244内的位置，实现对波纹板的抓取。然后通过第一伸缩臂11即可将容置空间244内的波纹板输送至隧道壁处待安装波纹板的位置。然后通过抵紧装置3将波纹板抵接在隧道壁上，便于工作人员对波纹板进行固定工作。
40.参照图1和图3，抵紧装置3包括铰接在第二伸缩臂12端部的抵接板31、固接在抵接板31上的抵紧块32以及带动抵接板31绕与第二伸缩臂12的铰接轴转动的第四气缸33，第四气缸33两端分别与第二伸缩臂12侧壁和抵接板31铰接。使用时，抵紧块32将直接抵接在波纹板上从而将波纹板夹持在抵紧块32和隧道壁之间。通过第四气缸33可以带动抵接板31绕与第二伸缩臂12的铰接轴转动，以适应波纹板的安装角度，使得抵紧块32可以抵接在波纹板上。
41.其中，抵紧块32可以沿抵接板31的长度间隔设置有多个，以增加抵紧块32和波纹板的接触点，保证波纹板的安装稳定性，本技术以抵紧块32设置两个为例进行说明。
42.在每个抵紧块32远离抵接板31的一侧均固接有防护垫34，防护垫34可以对波纹板起到保护的作用，避免施加在波纹板上的抵接力过大而对波纹板造成损坏。其中，防护垫34设置有多个，多个防护垫34远离抵紧块32的一侧呈圆弧状且其圆弧弧度与波纹板的波纹弧度相匹配，使得当防护垫34抵接在波纹板上时，波纹板被抵接的更加牢固，且波纹板也不容易从防护垫34和隧道壁之间滑出。当然，当抵紧块32的长度较长时，防护垫34远离抵紧块32的一侧将为波纹状，以和波纹板的波纹弧度向匹配。当波纹板通过抵紧装置3抵接在隧道壁上时，工作人员就可以站立在操作平台4上，通过螺栓将波纹板固定在隧道壁上，以实现对波纹板的安装固定。
43.参照图1和图4，操作平台4包括供工作人员站立的站立台41以及固接在站立台41上的安装柱42，安装柱42固接在站立台41的中心处，安装柱42远离站立台41的一端与第三伸缩臂13铰接，从而实现操作平台4与第三伸缩臂13的安装。使用时，工作人员可以直接站立在站立台41上，然后通过第三伸缩臂13将工作人员运送至待安装波纹板的位置，工作人员直接对波纹板进行固定工作即可。
44.其中，在操作平台4上固接有防护栏43，防护栏43环绕在站立台41四周，可以对工作人员起到保护的作用，降低工作人员从站立台41上掉落的概率，增加工作人员的安全保
障。
45.同时，在站立台41上还设置有防滑纹411，可以增大工作人员脚底与站立台41之间的摩擦力，进一步增加工作人员的安全保障。
46.本技术实施例一种应用范围较广的隧道支护机的实施原理为：使用时，可以直接操作第一伸缩臂11，从而带动机械手2至波纹板处，然后通过第三气缸243操作抓取爪242绕与固定架241的铰接轴转动，从而将波纹板夹持在容置空间244内，再通过第一伸缩臂11将波纹板运输至待安装波纹板的位置。然后通过第二伸缩臂12带动抵紧装置3到达波纹板处，从而通过抵紧块32将波纹板夹持在防护垫34和隧道壁之间，固定住波纹板的位置。工作人员直接站立在站立台41上，通过第三伸缩臂13将工作人员送至待安装的波纹板处，工作人员直接通过螺栓将波纹板固定在隧道壁上即可。当需要移动安装波纹板的位置时，直接移动车体1前行即可，避免了循环搭建和拆除脚手架的工作，大大降低了工作人员的劳动强度，提高了安装波纹板的便捷性，安装效率更高。
47.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。