CN100572752C - 持续告知隧道机驾驶员关于切削工作面的土壤性质的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一用于告知隧道机驾驶员待挖掘土壤物理特征的方法，其特征在于，在各开凿头的钻轮上(M)放置一个或多个感应器(1-4)，选择的感应器应能提供在土壤内钻轮的钻凿力钻轮位置、钻轮旋转状态与钻轮温度的表征信号，其特征还在于把所述信息传输给隧道机的驾驶者。所述发明尤其适用于通过隧道机在土质疏散土壤内对坚硬岩石的勘探。
Description
技术领域
[01]本发明涉及一持续告知隧道机驾驶员关于切削工作面土壤性质的方法与装置，所述隧道机装配有一旋转开凿头，所述开凿头具有多个用在旋转钻轮(molette de forage)上的独立支架。
[02]本发明尤其适用于当经由隧道机挖掘时在土质疏散土壤内对坚硬岩石的勘探。
背景技术
[03]已知，在垂直钻探测量钻探参数的情况下，例如出版文献FR 2642 791中所述，是通过安装在钻探头与钻探抽油杆柱之间的传感器进行的。
[04]出版文献WO 03/087537描述的一装置包括安装在钻轮支架上的一磨损探测器、一圈数探测器以及一负载探测器。
[05]在其它出版文献(EP 1 098 066，US 5 330 292，EP 1 253 287，JP 11 270 283，JP 09 228 778)中，数据采集感应器被放置在钻轮轴或切割头的轴或切割头上。
[06]由于计算了钻轮的轴或支架，或者切割头或切割头轴的变形，所述装置可以提供干扰结果。
[07]本发明的目的在于避免所述干扰因素的影响。
发明内容
[08]按照本发明，在各相关钻轮上直接放置一个或多个感应器，选择的感应器应能提供在土壤内钻轮的钻凿力、钻轮旋转状态以及土壤内钻轮位置与钻轮温度的代表性信号。
[09]更好的是，钻轮配备上述所有的感应器。
[10]相关的钻轮支架配备有一信号由采集感应器提供的信号接收器-传输器。
[11]所述信号被远程传输，且利用(exploite)所述信号来告知隧道机驾驶员。
[12]更好的是，各钻轮通过融入钻轮的蓄电池或通过从钻轮支架开始的无线传输的方式提供钻轮感应器运行必需的电能。更好的是配备一接收器的各个钻轮支架能够通过无线传输接收钻轮采集感应器的信号，且能够把其传输至一由开凿头支撑的通讯网，并且，所述通讯网被连接在位于隧道机驾驶舱内的一处理与显示单元上。
[13]更好的是，各相关钻轮配备有钻轮轴所受应力测量器，且利用所述测量器的信号，可以获得钻轮所承受负载的信息。
[14]更好的是，各相关钻轮配备有倾角仪，可以发送钻轮位置的表征信号。
[15]更好的是，各相关钻轮配备有磁-感应旋转感应器。
[16]本发明的目的还在于提出一钻轮与其支架，从而把旋转钻轮安装在隧道机的旋转开凿头上，其特征在于，钻轮包括一个或多个数据采集感应器，所述感应器的选择应能够提供在土壤内钻轮的钻凿力、钻轮旋转状态、旋转速度以及钻轮温度的表征信号，所述钻轮在其支架上配备一用于发送钻轮位置表征信号的协作装置。
[17]更好的是，钻轮配备上述所有感应器。
[18]感应器运行所必须的电能自动供给，且被并入钻轮或其支架之中，或者可以远程提供电源。
[19]钻轮感应器更好的是被固定在一例如圆盘的底座上，其在侧面被相连于钻轮上或位于钻轮轮毂之中，且所述底座与支架包括用于接收与传输所述感应器信号的协作装置。
附图说明
[20]附在一起的附图图表为示意图，分别示出了在隧道机开凿头上定位的钻轮正面(图1)，在垂直于图1的平面上，带有从感应器电传输到处理与显示单元的开凿头切面(图2)，以及钻轮轴向切面(图3)。
具体实施方式
[21]在图1中，各钻轮由一圆圈M示意地表示，其独立支架由矩形R表示。钻轮被松动(folle)地安装在一由支架确定的轴上，且所述支架分布在与隧道机头T连成一体的吊杆B上。
[22]技术人员对所述装配相当熟悉。
[23]按照本发明，各钻轮配备有多个感应器，尤其是：
[24]-位置感应器，
[25]-压力感应器，
[26]-旋转状态感应器，
[27]-速度感应器，
[28]-温度感应器。
[29]技术人员在已知的感应器中选择所述感应器来完成所述功能。
[30]对于位置感应器，更好的选择是一倾角仪。
[31]对于压力感应器，更好的选择是一套应力测量器。
[32]位置、速度与温度感应器更好的是被安装在一与钻轮连为一体的底座上，例如关联在钻轮一侧的一圆盘。所述底座可以配备采集与处理组件、与钻轮支架相连通的界面，以及供电单元。
[33]钻轮装配的支架R通过有线或无线传输被连接在一位于隧道机驾驶舱内的处理与显示中心C上。在图2上，有线传输用F示意表示，其保证了钻轮和/或由同一吊杆B支撑的钻轮支架的感应器的信号通过旋转接头独立传输。
[34]图3是钻轮M的轴向示意切面，其配备了倾角仪1、旋转感应器2、温度探测器3与应力测量器4。
[35]钻轮M与其支架R分别包括通讯装置5，6，其相互协作用以允许对感应器信号的远程传输。
[36]本发明不被局限于所述实施举例。
Claims (10)
1.持续告知隧道机驾驶员关于切削工作面土壤性质的方法，所述隧道机装配有一旋转开凿头，所述开凿头具有多个用在旋转的钻轮上的独立的支架，在所述方法中，使用数据采集感应器，该数据采集感应器适于提供与所述钻轮的运作的相关的信号，远程传输所述信号，且利用所述信号，以告知隧道机驾驶员，
其特征在于，直接在各相关的钻轮上放置一个或多个感应器，所述感应器从这样的感应器中选择：所选的感应器能提供在土壤内钻轮的钻凿力、钻轮位置、钻轮旋转状态与钻轮温度的表征信号。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过集成在所述钻轮内的蓄电池的方式、或者通过从所述钻轮的支架开始的无线传输的方式，向各相关的钻轮提供所述钻轮的感应器运行必需的电能。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，给各相关的钻轮的支架配备一接收器，所述接收器能够通过无线传输接收所述钻轮的感应器的信号，且能够把所述信号传输至一由所述开凿头携带的通讯网，并且，所述通讯网被连接在位于所述隧道机驾驶舱内的一处理与显示单元上。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，各相关的钻轮配备有应力测量器，所述应力测量器被粘贴在所述钻轮的轴上；并且利用所述测量器的信号，以便获得所述钻轮承受负载的信息。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，各相关的钻轮配备有倾角仪。
6.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，各相关的钻轮配备有磁-感应旋转感应器。
7.由钻轮(M)和钻轮的支架(R)构成的单元，所述支架用于把所述旋转的钻轮安装在一隧道机的旋转开凿头(T)上，
其特征在于，所述钻轮包括一个或多个感应器(1-4)，所述感应器从这样的感应器中选择：所选感应器能够提供在土壤内钻轮的钻凿力、钻轮旋转状态、旋转速度以及钻轮温度的表征信号；
并且，所述钻轮和所述钻轮的支架各自包括用于远程传输所述钻轮的感应器的信号的各自的通讯装置(5，6)。
8.按照权利要求7所述的由钻轮与钻轮的支架构成的单元，其特征在于，所述钻轮配备有上述所有感应器。
9.按照权利要求7或8所述的由钻轮与钻轮的支架构成的单元，其特征在于，所述钻轮的感应器(1-4)被安装在一底座上，所述底座与所述钻轮连为一体，且配备有采集与处理组件、与所述钻轮的支架相连的通讯接口、以及供电单元。
10.配备一旋转开凿头的隧道机，所述开凿头带有用于旋转钻轮(M)的支架(R)，其特征在于，所述钻轮和所述钻轮的支架如上述权利要求7至9中任一项所确定；并且，所述隧道机包括感应器信号传输装置，该感应器信号传输装置与位于隧道机的驾驶舱内的处理与显示中心相连。
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