伴隨著中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷加大,隧道施工作業(yè)量迅速增長(zhǎng)�，F(xiàn)階段隧道挖掘過(guò)程中為防止圍巖滑落坍塌,主要采取鋼制拱架作為初期支護(hù)的重要構(gòu)件。拱架安裝常以工作平臺(tái)載運(yùn)安裝人員進(jìn)行手動(dòng)操作完成,其安全性差,工作效率低且工作強(qiáng)度高。再加之勞動(dòng)力成本的增加,建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,隧道支護(hù)作業(yè)的機(jī)械化施工成為了必然發(fā)展趨勢(shì),因此對(duì)拱架安裝設(shè)備工作機(jī)構(gòu)的研制既是隧道機(jī)械化施工作業(yè)的迫切需要,也是亟需解決的實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題。本文結(jié)合企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題,針對(duì)所提出的研究方案主要開(kāi)展了如下工作:（1）通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外隧道拱架安裝工藝、安裝設(shè)備進(jìn)行調(diào)研分析,并結(jié)合企業(yè)在實(shí)際作業(yè)中提出的改進(jìn)建議確定了一種拱架安裝臺(tái)車工作機(jī)構(gòu)的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,改進(jìn)優(yōu)化了拱架安裝臺(tái)車工作機(jī)構(gòu)的展開(kāi)結(jié)構(gòu),確定了具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。并根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了拱架安裝臺(tái)車工作機(jī)構(gòu)具體零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維建模。（2）根據(jù)D-H方法推導(dǎo)了拱架安裝臺(tái)車工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,通過(guò)MATLAB求解方程明確了具體工作空間范圍;并對(duì)工作機(jī)構(gòu)整體進(jìn)行了空間三維運(yùn)動(dòng)仿真,檢驗(yàn)了整體運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生干涉,同時(shí)得到了機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部位的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。（3）運(yùn)用ADAMS軟件對(duì)工作... 

【文章來(lái)源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

截止2018年底我國(guó)主要領(lǐng)域隧道建設(shè)進(jìn)展情況

拱架安裝臺(tái)車工作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真優(yōu)化2支撐，并與次要襯砌相結(jié)合。隧道的支護(hù)系統(tǒng)主要以圍巖，初始支護(hù)和輔助襯砌為主，特殊條件下還包括高級(jí)支護(hù)。初始支撐包括：噴射混凝土，錨固和鋼支撐或網(wǎng)格，其中鋼支撐和網(wǎng)格可以直接承受松弛載荷，補(bǔ)充噴射混凝土的初始強(qiáng)度并與噴射混凝土整合以確保圍巖的穩(wěn)定性。山嶺隧道是中國(guó)隧道工程建設(shè)的主要類型，鉆爆法是目前最常見(jiàn)的作業(yè)方式。鉆孔爆破后，圍巖的穩(wěn)定性會(huì)迅速降低，為確保施工作業(yè)的安全性，圍巖經(jīng)常使用鋼制拱架進(jìn)行初期支護(hù)。拱架安裝設(shè)備的研發(fā)還仍待加強(qiáng)，以往，由于施工技術(shù)和裝備相對(duì)落后，同時(shí)，由于人工成本較低，我國(guó)隧道施工中拱架安裝作業(yè)主要以人工與裝載機(jī)或平臺(tái)配合的方式進(jìn)行。此種方法明顯存在施工人員多、勞動(dòng)強(qiáng)度高、工作效率低、操作安全性差、安裝質(zhì)量不高等問(wèn)題而亟需改善。近年來(lái)，高等級(jí)鐵路建設(shè)步伐加快，對(duì)隧道施工的相關(guān)要求不斷提高，加之相關(guān)規(guī)定的出臺(tái)，如2014年出臺(tái)的《隧道施工安全九條規(guī)定》就明確規(guī)定了人數(shù)限制。另一方面，引進(jìn)國(guó)外拱架安裝設(shè)備不僅存在經(jīng)濟(jì)成本高的問(wèn)題，并且相關(guān)設(shè)備無(wú)法保證能夠較好地適應(yīng)我國(guó)隧道施工的環(huán)境及要求。圖1.2人工施工方式Fig.1.2Manualconstruction因此，研發(fā)能夠高效匹配我國(guó)隧道建設(shè)施工環(huán)境的專用拱架安裝設(shè)備成為了當(dāng)務(wù)之急。同時(shí)，進(jìn)一步提高隧道施工效率，研究分析相關(guān)設(shè)備的工作特性，尋找更加合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升現(xiàn)有拱架安裝設(shè)備的安全可靠性能，以提升隧道施工整體機(jī)械化水平，實(shí)現(xiàn)我國(guó)隧道施工的全面機(jī)械化，保證施工的高效率和施工人員的安全，具有極其重要的意義。

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文31.2課題來(lái)源本研究課題來(lái)源于課題組與四川藍(lán)海智能裝備制造有限公司針對(duì)隧道施工拱架安裝設(shè)備研發(fā)開(kāi)展的橫向合作項(xiàng)目（校級(jí)項(xiàng)目編號(hào)192025）。企業(yè)針對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)際隧道施工環(huán)境及要求，提出了新型遂裝產(chǎn)品的研究方案，為有效提高產(chǎn)品的適用范圍，工作能力及控制精度，特開(kāi)展本課題相關(guān)研究。1.3拱架安裝臺(tái)車研究現(xiàn)狀及發(fā)展1.3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家自20世紀(jì)中葉起，通過(guò)開(kāi)展大規(guī)�；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)而逐步擴(kuò)大工程機(jī)械需求，加之人力成本相對(duì)較高，從而促使了上述國(guó)家對(duì)工程機(jī)械的研發(fā)和實(shí)際運(yùn)用。目前，隧道施工方面，國(guó)外已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)全過(guò)程機(jī)械化作業(yè)。在開(kāi)挖、掛網(wǎng)、架拱等基礎(chǔ)工序中，研發(fā)了針對(duì)不同工序的高效率、高專業(yè)化程度的專用設(shè)備。隨著基建發(fā)展，國(guó)外機(jī)械化設(shè)計(jì)水平逐步提高，在隧道施工研究運(yùn)用方面，隧道施工的作業(yè)方法和專用設(shè)備研究均獲得重大突破。拱架安裝設(shè)備已大量投入至隧道施工作業(yè)中。20世紀(jì)90年代以來(lái)，歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已掌握了隧道拱安裝工程設(shè)備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，并隨著技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品不斷優(yōu)化迭代。同時(shí)，伴隨著電控技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的控制理論及技術(shù)也逐步應(yīng)用至拱架安裝設(shè)備中，使得相關(guān)產(chǎn)品在機(jī)械化和自動(dòng)化方面得到了進(jìn)一步的提升。圖1.3Himec9915BA拱架安裝臺(tái)車圖1.4NormLifter2500A型拱架安裝臺(tái)車Fig.1.3Himec9915BAtrolleyFig.1.4NormLifter2500Atrolley國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品在發(fā)展過(guò)程中逐步出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)功能細(xì)化，在底盤(pán)移動(dòng)方式上，履帶式和輪胎式成為主要的底盤(pán)移動(dòng)方式。工作機(jī)構(gòu)也細(xì)化為單臂式、多臂式和工程機(jī)械改裝


本文編號(hào)：3111313