近些年随着我国经济的高速发展,我国交通基础设施建设也在快速发展,尤其是高速公路,铁路的建设中,对我国隧道施工的机械化水平提出了新的要求与考验。尤其是在软围岩的隧道施工中,其中开挖过后的支护钢拱架的安装尤为关键。但是在现阶段的国内隧道施工中钢拱架的安装还是主要由人工或借助其他设备安装,不仅劳动强度比较大,而且效率和安全性又不能保证。为了实现高效率机械化施工,急需设计制造钢拱架安装机械手。在了解和分析了隧道施工中钢拱架安装施工工艺后,提出了钢拱架安装机械手的设计要求,在软围岩隧道施工中的钢拱架多采用分段空中对接的安装方式,对钢拱架安装机械手做了总体的规划设计。钢拱架安装机械手主要由钢拱架夹持机构,手臂伸缩机构,通用液压履带地盘,及电液控制系统等组成。钢拱架伸缩臂及夹持机构是安装机械手的主要工作装置,主要由大小伸缩臂、调整油缸、夹持机构等组成。本文主要对大小伸缩臂及夹持机构的做了结构及工作原理的设计分析。由于钢拱架安装机械手的机械手臂及夹持机构对其在施工中的工作性能有重大影响,在设计中采用了虚拟技术,在Solid works中建立模型,并且导入到仿真软件Adams中进行关键部件的运动及动力学分析,得出机械手工作时的工作范围和受力特性,以及在运动过程中关键部件的受力情况。