具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中隧道二衬钢筋笼施工方法的一个实施例如图1所示，隧道二衬钢筋笼施工方法包括以下步骤：

第一步，在隧道1的外部预制弧形的钢筋笼段4。

第二步，利用钢筋笼运输车2将多个钢筋笼段4运输至隧道1内，卸载完钢筋笼段4后，钢筋笼运输车2离场。具体的，钢筋笼运输车2进隧道1后直接到达钢筋笼储存车3的位置，利用钢筋笼储存车3上的吊机31（如图12所示）将钢筋笼运输车2上的钢筋笼段4吊运到钢筋笼储存车3上，实现钢筋笼段4的卸载和储存。

第三步，利用钢筋笼拼装车5上的抓取装置的卡爪抓取钢筋笼段4，控制抓取装置的移动使钢筋笼段4贴近隧道1内壁，对钢筋笼段4进行定位，依次抓取其他钢筋笼段4使多个钢筋笼段4沿隧道1内壁拼接成钢筋笼环，在此过程中操作人员直接对隧道底部的钢筋笼段进行定位，并利用钢筋笼拼装车5上的吊篮承载操作人员移动到合适高度，进行其他钢筋笼段的定位，完成钢筋笼的拼装，如图13、图14和图15所示。

其中，钢筋笼储存车3上的吊机31有多个，在进行钢筋笼段4卸载的同时，利用其他吊机将已存放在钢筋笼储存车3上的钢筋笼段4转运至钢筋笼拼装车5的位置，实现边卸载、边拼装。

其中，如图2所示，在钢筋笼运输车2离场后，混凝土运输车7可进场，穿行式模板台车6进行二衬混凝土浇筑。

本发明中的隧道二衬钢筋笼施工方法，只需在隧道1外完成钢筋笼段4的预制，然后运输到隧道1内利用钢筋笼拼装车5进行拼装即可，无需在隧道1内进行钢筋的绑扎和焊接，也就不会产生大量的有害气体，可以保障隧道内施工人员的身体健康；并且，拼装方式相比现场绑扎和焊接而言，可以大大提高钢筋笼的施工效率，从而提高模板台车利用率、加快工程进度。

本发明中钢筋笼拼装车的实施例为：钢筋笼拼装车为上述隧道二衬钢筋笼施工方法中的钢筋笼拼装车5，如图3、图4和图5所示，钢筋笼拼装车5包括底盘51和安装在底盘51上的拼装臂52和服务臂53。

如图6和图7所示，拼装臂52包括伸缩臂521、回转机构522、举升臂523以及抓取装置524，其中伸缩臂521包括沿前后方向伸缩装配在一起的第一内筒5212和第一外筒5211，第一内筒5212和第一外筒5211之间连接有第一伸缩油缸5213，第一外筒5211安装在底盘51上，且在第一外筒5211和底盘51之间铰接有用于控制伸缩臂521上下摆动的第四摆动油缸525。第一内筒5212与回转机构522连接，回转机构522的回转轴线沿前后方向延伸。

举升臂523包括伸缩装配在一起的第二内筒5232和第二外筒5231，第二内筒5232和第二外筒5231的伸缩配合方向垂直于回转机构522的回转轴线方向，第二外筒5231与回转机构522连接，第二内筒5232与抓取装置524连接，这样在伸缩臂521的作用下，抓取装置524可以在隧道内前后移动和上下摆动；在回转机构522的作用下，抓取装置524可以沿着隧道的周向转动；在举升臂523的作用下，抓取装置524可以沿着隧道的径向伸缩移动。

如图6和图7所示，抓取装置524包括装置本体5241以及安装在装置本体5241上的用于抓取钢筋笼段的卡爪5242，如图12~图15所示，钢筋笼段4呈弧形，包括前后两侧的环向钢筋以及固定在两个环向钢筋之间的横向钢筋，环向钢筋为一段弧形钢筋，横向钢筋为沿前后方向延伸的直钢筋。

如图6和图7所示，卡爪5242设有前后两个，前后两个卡爪5242上分别设置有用于卡在钢筋笼段4的前后两个环向钢筋上的第一卡槽52421，第一卡槽52421呈弧形，与环向钢筋的形状适配。前后两个卡爪5242分别通过第二伸缩油缸5243安装在装置本体5241上，以改变两个卡爪5242之间的间距，进而方便抓取钢筋笼段。并且，卡爪5242的与第一卡槽52421相背的侧面上设置有第二卡槽52422，第二卡槽52422用于卡在钢筋笼段的前后两个环向钢筋之间的横向钢筋外部，这样不仅可以防止钢筋笼段转动，而且也比较方便抓取，不用考虑如何避让横向钢筋的问题。

抓取装置524还包括通过球铰机构5240与装置本体5241铰接相连的连接座，连接座位于装置本体5241的上方，连接座的顶部与所述第二内筒5232铰接；第二内筒5232和连接座之间铰接有第一摆动油缸5247，第一摆动油缸5247用于驱动连接座和装置本体5241一起绕第一轴线摆动（图6和图7所示状态的第一轴线沿左右方向延伸）；连接座和装置本体5241之间铰接有第二摆动油缸5249和第三摆动油缸5248，第二摆动油缸5249用于驱动装置本体5241绕第二轴线摆动（图6和图7所示状态的第二轴线沿前后方向延伸），第三摆动油缸5248用于驱动装置本体5241绕第三轴线摆动（图6和图7所示状态的第三轴线沿上下方向延伸），第一轴线、第二轴线、第三轴线两两垂直。

具体的，上述连接座包括连接柱5244和固定在连接柱5244前后两侧的前侧柱5245和后侧柱5246，连接柱5244的顶部与第二内筒5232铰接，连接柱5244的底部通过球铰机构5240与装置本体5241铰接，球铰机构5240的具体结构属于现有技术，本发明中不再详细介绍，其主要目的是实现连接柱5244和装置本体5241之间的球铰连接。第一摆动油缸5247铰接在第二内筒5232和前侧柱5245之间，第二摆动油缸5249铰接在连接柱5244和装置本体5241之间，第三摆动油缸5248铰接在装置本体5241和后侧柱5246之间。

同时，前侧柱5245和后侧柱5246的底部设置有用于限制装置本体5241相对于连接座前后摆动的限位结构，为了避免限位结构影响装置本体5241的左右摆动，限位结构设置为外径尺寸比较小的限位销，限位销的底端优选设置为球面并与装置本体5241接触，两个限位销的底端连线经过球铰机构5240的转动中心。

如图8、图9、图10和图11所示，服务臂53包括沿前后方向伸缩装配在一起的第三内筒533和第三外筒532，第三内筒533和第三外筒532之间连接有第三伸缩油缸537，第三外筒532沿左右方向滑动安装在底盘51上，整个服务臂53可以越过拼装臂52在底盘51上左右滑动，调整服务臂53的左右位置。

服务臂53还包括安装在第三内筒533端部的吊篮535以及用于驱动吊篮535上下移动的驱动机构，吊篮535用于承载操作人员移动到合适高度。具体的，吊篮的驱动机构包括固定在第三内筒533端部的导向筒534以及固定在吊篮535上的导柱536，导柱536与导向筒534上下导向配合。吊篮的驱动机构还包括安装在导向筒534上的马达538、安装在马达538输出端的链轮539、固定在吊篮535上且与链轮539啮合的链条531。

本发明中钢筋笼拼装车的工作原理是：

使用时，如图12所示，钢筋笼储存车3的吊机31将钢筋笼段4转运到钢筋笼拼装车5的拼装臂下方，钢筋笼拼装车5的抓取装置抓取钢筋笼段4并提起一定距离，抓取装置通过多自由度姿态调整，其中伸缩臂可以控制钢筋笼段的前后位置，举升臂可以控制钢筋笼段的径向位置，回转机构可以控制钢筋笼段的周向位置，从而定位好底部的钢筋笼段4，如图13所示，人工辅助直接在底部钢筋笼段下垫垫块，定位好底部的钢筋笼段。重复以上步骤，拼装侧面的两块钢筋笼段（图14所示）以及顶部的钢筋笼段（图15所示），完成钢筋笼的拼装，每拼装一块钢筋笼段均需要利用服务臂进行人工辅助定位，操作人员站在服务臂的吊篮535内，上下和左右位置可以调整。

因此，采用本发明中的钢筋笼拼装车，只需在隧道外完成钢筋笼段的预制，然后运输到隧道内利用钢筋笼拼装车进行拼装即可，无需在隧道内进行钢筋的绑扎和焊接，也就不会产生大量的有害气体，可以保障隧道内施工人员的身体健康；并且，拼装方式相比现场绑扎和焊接而言，可以大大提高钢筋笼的施工效率，从而提高模板台车利用率、加快工程进度。

在隧道二衬钢筋笼施工方法的其他实施例中，钢筋笼储存车上的吊机可以只有一个，先进行卸载，再将钢筋笼段转运至钢筋笼拼装车的位置。

在隧道二衬钢筋笼施工方法的其他实施例中，可以不采用钢筋笼储存车，钢筋笼运输车进隧道后直接将钢筋笼段卸载至隧道内。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，马达输出端安装的可以是齿轮，此时吊篮上固定的是齿条，齿条与齿轮啮合。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，吊篮的驱动机构可以不是马达、链轮或齿轮、链条或齿条，而是采用油缸驱动吊篮上下移动。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，第一外筒和底盘之间不连接第四摆动油缸，此时伸缩臂不能上下摆动。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，前侧柱和后侧柱的底部可以不设置限位结构，此时可以在连接座和装置本体之间增加一个油缸来控制装置本体相对于连接座的前后移动。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，连接座也可以包括连接柱和固定在连接柱左右两侧的左侧柱和右侧柱，此时油缸的设置位置相当于旋转了90度。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，抓取装置可以不包括连接座，装置本体直接与第二内筒固定连接。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，卡爪上不设置第二卡槽，此时卡爪需要避让横向钢筋。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，两个卡爪中仅有一个通过伸缩油缸安装在装置本体上。

在钢筋笼拼装车的其他实施例中，卡爪也可以设置为机械手。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。