[发明专利]一种隧道初期支护钢架安装辅助设备及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：包括控制模块、底座(1)、抓紧机构、升降机构和手持式控制终端，所述的升降机构设置在底座(1)上，升降机构上设置有激光测距模块(10)，升降机构上部设置有支撑杆(9)；所述的抓紧机构设置在底座(1)下端，所述的控制模块的主控器(14)与升降机构的千斤顶(7)、抓紧机构的液压缸(13)和手持式控制终端的从控制器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述升降机构包括千斤顶(7)和升降杆(8)，所述的千斤顶(7)安装在底座(1)上，升降杆(8)安装在千斤顶(7)顶端，所述升降杆(8)外套设有防护套(12)，所述升降杆(8)上部设置有供搭载钢架的支撑杆(9)，所述支撑杆(9)横向伸出防护套(12)并向外延伸，所述的支撑杆(9)的伸出端上设有挡板(11)；激光测距模块(10)位于支撑杆(9)的下方。

3.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述抓紧机构包括设置在底座(1)的十字形支架(6)和四个设置在十字形支架(6)端部的机械爪(3)，所述机械爪(3)包括连接板(4)、设置在连接板(4)两端的第一机械爪与第二机械爪和驱动所述第一机械爪与所述第二机械爪开合的液压缸(13)，所述连接板(4)的顶部通过连接杆(5)与十字形支架(6)的端部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述控制模块至少包括主控器(14)以及与主控器(14)相接的第一无线通信模块(18)和第一液晶触摸屏(20)，所述控制模块通过第一无线通信模块(18)与手持式控制终端进行数据通信，所述主控器(14)的输入端与激光测距模块(10)的输出端相接。

5.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述手持式控制终端包括从控制器(2)以及与从控制器(2)相接的第二无线通信模块(19)和第二液晶触摸屏(21)。

6.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述主控器(14)的输出端与液压缸(13)之间设置有第一电磁阀(16)；主控器(14)的输出端与千斤顶(7)之间设置有第二电磁阀(17)。

7.根据权利要求2所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述防护套(12)的顶部设置有顶板(15)。

8.根据权利要求4所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述第一无线通信模块(18)和第二无线通信模块(19)均为蓝牙、WI F I或者Z i gbee无线通信模块。

9.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护钢架安装辅助设备，其特征在于：所述从控制器(2)和主控器(14)均为MSP430F149单片机。

10.一种隧道初期支护钢架安装辅助设备的施工方法，其特征在于：具体步骤为：

钢架包括依次连接的第一钢架单元(22-1)、第二钢架单元(22-3)和第三钢架单元(22-2)，首先将第一钢架单元(22-1)和所述第三钢架单元(22-2)临时固定，第二钢架单元(22-3)临时放置于第一钢架单元(22-1)和第三钢架单元(22-2)之间，将该辅助装置放置在开挖台架的钢筋网工作平台上；通过第二无线通信模块(19)作用于主控器(14)控制第一电磁阀(16)打开，液压缸(13)进油，液压缸(13)收缩带动机械爪(3)闭合，完成该辅助设备的安装，且使第二钢架单元(22-3)的长度中心安装在支撑杆(9)上；通过所述手持式遥控器中第二液晶触摸屏(21)操作升命令，从控制器(2)通过第二无线通信模块(19)和第一无线通信模块(18)发送命令至主控器(14)，主控器(14)控制第二电磁阀(17)打开，千斤顶(7)伸长带动升降杆(8)上升，从而使安装在支撑杆(9)上的第三钢架单元(22-2)上升，在第三钢架单元(22-2)上升的过程中，激光测距模块(10)对第三钢架单元(22-2)的上升距离进行检测，并将检测到的上升距离发送至主控器(14)，主控器(14)通过第一无线通信模块(18)和第二无线通信模块(19)发送至从控制器(2)，当从控制器(2)接收到的上升距离满足安装距离设定值时，通过所述手持式遥控器中第二液晶触摸屏(21)操作停止命令，从控制器(2)通过第二无线通信模块(19)和第一无线通信模块(18)发送停止命令至主控器(14)，主控器(14)控制第二电磁阀(17)断开，千斤顶(7)和升降杆(8)停止上升；工作人员将第二钢架单元(22-3)的一端滑移和转动，使所述第二钢架单元(22-3)的一端与所述第一钢架单元(22-1)靠近拱顶的一端连接孔重合并安装，之后，通过所述手持式遥控器中第二液晶触摸屏(21)操作继续升命令，从控制器(2)通过第二无线通信模块(19)和第一无线通信模块(18)发送继续升命令至主控器(14)，主控器(14)控制第二电磁阀(17)打开，千斤顶(7)伸长带动升降杆(8)继续上升直至达到下一个上升距离设定值时，工作人员将第二钢架单元(22-3)的另一端滑移和转动，使所述第二钢架单元(22-3)的另一端与所述第三钢架单元(22-2)靠近拱顶的一端连接孔重合并连接，完成隧道(22)的钢架安装。