拱架臺車的作用：特別在開挖、出作、噴錨、支護、二次混凝土襯砌等工序上，對于軟圍巖和土質(zhì)隧道，大多數(shù)仍采用人工作業(yè)，工序循環(huán)時間長，圍巖擾動大，安全風險高，支護困難，造成軟巖隧道不能快速施工，也不能形成機械化作業(yè)。隧道開挖后，為控制圍巖應力適量釋放和變形量，增加結構安全度和方便施工，軟圍巖隧道開挖后立即實施剛度較小并作為承載結構一部分的初期支護。根據(jù)不同的圍巖等級確定不同的初期支護方式。對于Ⅳ級和Ⅳ以上的圍巖在支護過程中一般要采用鋼拱架支撐。鋼拱架支撐的施工步驟一般為：測量放樣→立鋼架→鉆鎖腳錨桿孔→安裝鎖腳錨桿→焊接縱向連接筋→下一道工序。鋼拱架可以采用工字鋼、H型鋼、鋼格柵或鋼筋制成。鋼拱架的整體剛度較大，可以在隧道開挖初期提供一定的支護剛度。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種拱架安裝臺車的拱架機械手，它包括多級伸縮臂、轉臺和擺動臂，所述的轉臺的頂部設置有支架，多級伸縮臂的末端與支架鉸接，支架與多級伸縮臂之間設置有大臂變幅油缸，大臂變幅油缸的缸筒鉸接于多級伸縮壁上，大臂變幅油缸的活塞桿鉸接于支架上，所述多級伸縮臂的首端鉸接有機架，機架上鉸接有位于多級伸縮臂下方的調(diào)平油缸，調(diào)平油缸的缸筒鉸接于機架上，所述的擺動臂的末端固設有調(diào)平座，調(diào)平座的上端部經(jīng)轉軸鉸接于機架上，調(diào)平座的下端部鉸接于調(diào)平油缸的活塞桿上，所述的擺動臂上還設置有擺動油缸，擺動油缸的缸筒鉸接于擺動臂上，所述的擺動臂的首端鉸接有俯仰座，俯仰座的一側固設有連桿，連桿的另一端鉸接于擺動油缸的活塞桿上，俯仰座的另一側設置有支撐平臺和俯仰油缸，支撐平臺垂直于擺動臂設置且鉸接于俯仰座的上端部，俯仰油缸位于支撐平臺的下方且其缸筒鉸接于俯仰座的下端部，俯仰油缸的活塞桿鉸接于支撐平臺底部，所述的支撐平臺的底部固定安裝有雙作用油缸，雙作用油缸的活塞桿上鉸接有抱爪，所述的支撐平臺上設置有籃筐。

鑫通GK3拱架臺車設備主要特點為三臂設計，主臂配有主機械抓手，附臂配有輔助抓手。主機械手具有夾持自鎖、重力自適應等特點。臺車為全液壓設計、無級調(diào)整，可控性高；履帶式底盤，適應多種作業(yè)場合；柴電雙動力系統(tǒng)，采用電動機作業(yè)零排放、、噪音低；高強伸縮臂，重型帶載伸縮；配備三個作業(yè)框及三臺焊機，各框可立或協(xié)同作業(yè)，適應臺階及全斷面拱架安裝的多種拱架安裝工況。

鑫通機械GK3三臂拱架臺車在某鐵路某隧道施工五個循環(huán)，主洞地質(zhì)情況為四級圍巖，臺階法開挖，上臺階高7.2米，寬12米，使用220工字鋼拱架，每個循環(huán)立拱三榀，每榀五節(jié)，長5.4米，兩側底拱稍短。從測量放線結束到后一榀焊接網(wǎng)片鋼筋結束，約在三個半小時之內(nèi)。與人工立拱所需時間相比，，安全性好，減少工人人數(shù)，勞動力強度大幅降低。

我國越嶺隧道施工跨度不斷加大，地質(zhì)情況復雜，工效及安全保障條件要求越來越高，拱架安裝機械化迫在眉睫。目前國內(nèi)隧道鋼拱架施工主要由人工安裝，作業(yè)人員多、安全風險高、作業(yè)時間長、勞動強度大、作業(yè)效率低。具有完全自主知識產(chǎn)權，適應單、雙線鐵路、公路隧道開挖施工的拱架機械化安裝。江西鑫通機械自主研發(fā)的GK3拱架臺車采用三臂三平臺、三臂三抓手、重力自適應、全尺寸夾具等核心設計結構，三臂可同時或立抓舉拱架并連接；可完成拱架間拉筋與網(wǎng)片焊接作業(yè)；可進行高空排險作業(yè)；可進行安裝錨桿作業(yè)；可進行找頂、測量、裝藥等其他高空作業(yè)。可將作業(yè)人員減少至5人，了施工效率性和安全性，屬于國際國內(nèi)產(chǎn)品。

鑫通機械GK3拱架臺車順利下線，填補了我國隧道施工作業(yè)拱架安裝自動化的空白，對推進隧道施工的機械化進程，加快鐵路、公路隧道的建設周期，有力保障人員、設備的安全等具有重要的現(xiàn)實意義。