CN108005668A - 一种盾构土仓监测装置 - Google Patents

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罗怀钱
李恒
陈洪财
杜涛
段文军
焦俊奇
路桂珍
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines

Abstract

本发明属于盾构施工领域，涉及一种盾构机土仓监测装置，包括与土仓球阀连接的转接头，转接头右端安装有圆筒，通过气动装置将圆筒内的监测杆伸入土仓内，并使用摄像头控制器控制左端的摄像头转动，对土仓内部情况进行监测；本发明避免了传统方式中需要开仓泄压来查找问题，实现了带压监测盾构机土仓内部情况，便于及时发现异常情况，缩短查找问题的时间，降低了人员、设备施工风险，并且本发明结构简单、使用方便，便于推广。

Description

一种盾构土仓监测装置
技术领域
本发明涉及盾构施工领域，尤其涉及一种盾构土仓监测装置。
背景技术
盾构机是目前国际上最先进的隧道施工机械之一，其依靠机械的强大推力和剪切力破碎岩石，使隧道掘进、出碴、衬砌、灌浆等工序平行作业，实现一次成洞。盾构机的掘进通过液压马达驱动刀盘转动，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的渣土充填到盾构机土仓，此时开启螺旋输送机将渣土排送到渣土输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。
目前，盾构施工中，土仓内随时会出现不可预计事件，如泥土结饼、混入孤石及钢筋、断裂的刀具部件等，而目前应对上诉问题均只能依靠盾构机的掘进状态以及各参数进行分析土仓中存在问题的原因，以及出现问题的位置，再对土仓泄压，人工进仓核实，最后对泥饼、断裂的刀具等进行清除。整个过程耗时长、效率低，并且开仓作业时间过长，危险性也相对较高，甚至可能会因为解决不及时导致对盾构设备造成更大的损坏。
发明内容
针对现有技术所存在的问题，本发明提供了一种盾构土仓监测装置，避免了现有技术中只能依靠盾构机掘进的状态以及各参数分析土仓中存在问题的原因，以及出现问题的位置，并且在核实问题时需要开仓泄压，人工进仓进行核实，而导致的耗时长、效率低、危险性较高。
本发明的技术方案如下：
一种盾构土仓监测装置，包括一个圆筒及设置于圆筒内部的活塞，所述活塞与圆筒的一端之间形成压力仓，使得活塞能够在液压或空气压力的作用下沿圆筒内壁移动；所述活塞上固定安装有一个中空的监测杆，监测杆远离活塞的一端安装有摄像头，设置于监测杆内并穿过压力仓的摄像头控制线将摄像头与外部摄像头控制器连接在一起；圆筒的另一端通过一个转接头与盾构土仓的球阀相连；活塞在圆筒内运动时，带动监测杆及摄像头通过球阀的阀门能够伸入盾构土仓进行摄像监测或回缩到圆筒。
所述摄像头与监测杆采用一弯头连接，通过摄像头控制器操作摄像头转动，观察土仓内的情况。
所述转接头左端通过螺纹与球阀连接，其右端通过法兰与圆筒连接。
所述圆筒内部预留有摄像头控制线，所述圆筒内部预留的摄像头控制线长度大于圆筒内活塞的行程，以防止活塞运动到远离摄像头控制器一端时拉扯到摄像头控制线。
进一步的，土仓内部环境原因会造成泥土进入球阀，使监测杆不能顺利伸入土仓，因此本发明还提供了一种清渣装置，在监测前对球阀进行清理，以保证监测杆能够顺利伸入土仓。
所述清渣装置包括一个圆筒及设置于圆筒内部的活塞，所述活塞与圆筒的一端之间形成压力仓，使得活塞能够在液压或空气压力的作用下沿圆筒内壁移动；所述活塞上固定安装有一个清渣杆，清渣杆远离活塞的一端安装有旋转手柄；圆筒的另一端通过一个转接头与盾构土仓的球阀相连；活塞在圆筒内运动时，带动清渣杆通过球阀的阀门能够伸入球阀内进行清渣或回缩到圆筒。
所述活塞与旋转手柄之间的清渣杆长度大于活塞在圆筒内的行程。
所述旋转手柄用于人工操作清渣杆进行清渣作业。
本发明的工作过程：选择土仓上合适的球阀，将清渣装置安装到土仓的球阀上，打开球阀阀门，控制清渣杆伸入球阀内进行清渣，清渣完成后，将球阀阀门关闭，拆下清渣装置，再将监测装置安装到土仓的球阀上，打开球阀阀门，控制监测杆伸入土仓，使用摄像头控制器操作摄像头对土仓内部情况进行观察，并做好监测记录；待监测完成后，退出监测杆，关闭球阀阀门，拆卸监测装置，完成监测工作。
本发明的有益效果：本发明避免了传统方式中需要开仓泄压来查找问题，实现了带压监测盾构机土仓内部情况，便于及时发现异常情况，缩短查找问题的时间，降低了人员、设备施工风险，并且本发明结构简单、使用方便，便于推广。
附图说明
图1为本发明一种盾构土仓监测装置的结构图；
图2为本发明一种盾构机土仓球阀清渣装置的结构图；
附图说明：1.土仓；2.球阀；3.转接头；4.圆筒；5.摄像头控制线；6.摄像头控制器；7.密封圈A；8.活塞；9.监测杆；10.密封圈B；11.摄像头；12.旋转手柄；13.清渣杆。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，图1为一种盾构土仓监测装置结构图，包括一个圆筒4及设置于圆筒4内部的活塞8，活塞8与圆筒4的一端之间形成压力仓，使得活塞8能够在液压或空气压力的作用下沿圆筒4内壁移动；活塞8上固定安装有一个中空的监测杆9，监测杆9远离活塞8的一端安装有摄像头11，设置于监测杆9内并穿过压力仓的摄像头控制线5将摄像头11与外部摄像头控制器6连接在一起；圆筒4的另一端通过一个转接头3与盾构土仓的球阀2相连；活塞8在圆筒4内运动时，带动监测杆9及摄像头11通过球阀2的阀门能够伸入盾构土仓1进行摄像监测或回缩到圆筒4。
如图2所示，图2为一种盾构机土仓球阀清渣装置，包括一个圆筒4及设置于圆筒4内部的活塞8，活塞8与圆筒4的一端之间形成压力仓，使得活塞8能够在液压或空气压力的作用下沿圆筒4内壁移动；活塞8上固定安装有一个清渣杆13，清渣杆13远离活塞8的一端安装有旋转手柄12；圆筒4的另一端通过一个转接头3与盾构土仓的球阀2相连；活塞8在圆筒4内运动时，带动清渣杆13通过球阀2的阀门能够伸入球阀2内进行清渣或回缩到圆筒4。
当需要对土仓1内部进行监测时，选择土仓1上合适的球阀，将清渣装置安装到土仓1的球阀2上，打开球阀2阀门，控制清渣杆13伸入球阀2内进行清渣，清渣完成后，将球阀2阀门关闭，拆下清渣装置，再将监测装置安装到土仓的球阀2上，打开球阀2阀门，控制监测杆9伸入土仓1，使用摄像头控制器6操作摄像头11对土仓1内部情况进行观察，并做好监测记录；待监测完成后，退出监测杆9，关闭球阀2阀门，拆卸监测装置，完成监测工作。

Claims (4)

1.一种盾构土仓监测装置，包括一个圆筒(4)及设置于圆筒(4)内部的活塞(8)，其特征在于：所述活塞(8)与圆筒(4)的一端之间形成压力仓，使得活塞(8)能够在液压或空气压力的作用下沿圆筒(4)内壁移动；所述活塞(8)上固定安装有一个中空的监测杆(9)，监测杆(9)远离活塞(8)的一端安装有摄像头(11)，设置于监测杆(9)内并穿过压力仓的摄像头控制线(5)将摄像头(11)与外部摄像头控制器(6)连接在一起；圆筒(4)的另一端通过一个转接头(3)与盾构土仓的球阀(2)相连；活塞(8)在圆筒(4)内运动时，带动监测杆(9)及摄像头(11)通过球阀(2)的阀门能够伸入盾构土仓(1)进行摄像监测或回缩到圆筒(4)。
2.根据权利要求1所述的一种盾构土仓监测装置，其特征在于，所述摄像头(5)与监测杆(9)采用一弯头连接。
3.根据权利要求1所述的一种盾构土仓监测装置，其特征在于，所述转接头(3)左端通过螺纹与球阀(2)连接，其右端通过法兰与圆筒(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构土仓监测装置，其特征在于，所述圆筒(4)内部预留有摄像头控制线(5)，所述圆筒(4)内部预留的摄像头控制线(5)长度大于圆筒内活塞(8)的行程。
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