CN112113696B - 一种掘进机开挖舱压力测量系统及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掘进机开挖舱压力测量系统及其应用方法，解决了现有土压传感器无法准确测量开挖舱土压力的技术问题。掘进机开挖舱压力测量系统包括设置在开挖舱内土压传感器，所述土压传感器配备有冲刷系统，冲刷系统的喷头通向土压传感器的检测面。本发明能够冲刷读数错误的土压传感器，将土压传感器前部堆积的渣土冲刷干净，从而更加准确的测量开挖舱的水土压力。掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法，不仅可以自动判定土压传感器读数是否出现了错误，并且可以自动冲刷读数错误的土压传感器，另外，可以实时监控冲刷流量，与渣土黏性实时配合，在不影响渣土黏性的前提下，能够合理调节冲刷量。
Description
技术领域
本发明属于水土压力测量的技术领域，特别是指一种掘进机开挖舱压力测量系统及其应用方法。
背景技术
在隧道掘进机施工的过程中，为了准确掌握开挖舱土压力，在前盾隔板上安装有土压传感器。利用土压力传感器可获取前盾隔板与土介质之间的接触应力和土层的成力状态，以此信浪来评价掘进机工作状态。
但是，在现阶段施工过程中，常常遇到隔板上的土压传感器读数不准确的问题。比如土压传感器的读数没有随着掌子面深度增加而增加，或者某个压力传感器读数一直保持不变。土压传感器读数不准，将很难准确预估掌子面的工况，此时掘进机掘进存在安全隐患。但是拆除土压传感器后，测试发现土压传感器性能良好，经过研究分析发现，造成水土压力测量不准确的原因是土压传感器前部被渣土包围。
因此，在土压传感器性能良好的前提下，如何准确测量开挖舱土压力是亟待解决的新课题。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种掘进机开挖舱压力测量系统及其应用方法，解决了现有土压传感器无法准确测量开挖舱土压力的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种掘进机开挖舱压力测量系统，包括设置在开挖舱内土压传感器，所述土压传感器配备有冲刷系统，冲刷系统的喷头通向土压传感器的检测面。本发明能够冲刷读数错误的土压传感器，将土压传感器前部堆积的渣土冲刷干净，从而更加准确的测量开挖舱的水土压力。
进一步地，所述喷头沿土压传感器的侧壁通向土压传感器的检测面，通过喷头的冲刷介质会对土压传感器检测面进行冲刷。
或者所述喷头与土压传感器间隔布置，喷头连接有使其内流通的冲刷介质通向土压传感器检测面的导向结构，通过导向结构使冲刷介质流出喷头后达到土压传感器的检测面。
进一步地，所述土压传感器和喷头均设置在开挖舱后方的前盾隔板上，保证土压传感器在工作时是静止状态，保证压力测量的准确性。所述导向结构包括连接在喷头前侧的导向板，导向板与前盾隔板之间开设有朝向土压传感器检测面的导向口，流经喷头的冲刷介质从导向口冲向土压传感器的检测面。
进一步地，所述导向板的内侧开设有凹槽，凹槽的槽壁为U形且两侧壁向外倾斜，两侧壁之间的开口为靠近土压传感器的导向口。倾斜的U形结构，能够使从喷头流出的冲刷介质沿前盾隔板前端面扩展开来，能够对土压传感器检测面大范围内的渣土进行冲刷。
进一步地，所述导向板包括与槽壁的轮廓相对应的挡板，挡板靠近土压传感器一侧的正投影为内凹的弧形边缘，弧形边缘的内侧设置有倒角，挡板的外表面设置有耐磨层。将导向板的边缘设置为弧形，便于渣土相对其运动，防止其承受渣土较大的剪切力。
进一步地，所述导向口流通截面面积小于喷头的流通截面面积，能够使冲刷介质从喷头流至导向口后压力增大，提高冲刷能力。
进一步地，所述喷头连接有管路，管路上设置有流量计，流量计与控制系统相连。流量计可以监测冲刷介质的流量，并将流量信息传递给控制系统，在上位机页面显示水流量信息和及开挖舱的进水量。
进一步地，所述管路上设置有安全阀，安全阀设定压力小于或等于土压传感器的最大量程，防止冲刷介质压力过大，损坏土压传感器。
进一步地，所述管路上设置有气动球阀，气动球阀与控制系统相连。在控制系统的控制下，气动球阀实现对管路通断的控制，进而实现自动冲刷功能。
进一步地，所述管路上设置有压力传感器，压力传感器与控制系统相连。压力传感器可以监测冲刷介质的压力，并将信息传递给控制系统，在上位机页面显示冲刷介质的实时压力。
进一步地，所述管路的最前端设置有手动截止阀，手动截止阀可以在特殊工况下能够代替气动球阀使用。
进一步地，所述管路的前端设置有单向阀，单向阀可以有效阻止渣土从开挖舱进入管路，保证管路的可靠性。
进一步地，所述开挖舱的前方设置有刀盘，刀盘的背部设置有位于开挖舱内的搅拌棒，搅拌棒上设置有应力传感器，应力传感器与所述控制系统相连。所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒搅拌纯水时应力传感器的应力值记为标定值，搅拌棒搅拌渣土时应力传感器的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值。通过控制系统对相对黏度动态值及流量计读数的监测，可以实时调整冲刷系统的通断或对渣土黏度进行调整干预。
进一步地，所述土压传感器设置有若干个，冲刷系统包括若干个分别与各个土压传感器配合的喷头。设置若干个土压传感器，可以相互对照，可通过不同方式来判断各个土压传感器的工作状态是否正常，进而充分保证对开挖舱内压力监测的可靠性。
进一步地，相邻土压传感器在竖直方向上间隔距离为0.5m~1.5m，开挖舱的竖向轴线的左右两侧对称设置有土压传感器。
一种掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法：
当控制系统监测到土压传感器的读数没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变时，则控制系统判定土压传感器的读数出现错误，控制系统控制冲刷系统自动启动，冲刷介质对土压传感器的检测面进行持续冲刷或间断冲刷，随后冲刷系统自动关闭；
若冲刷自动关闭后，土压传感器的读数依旧没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则控制系统判定该土压传感器的读数出现错误，则控制系统再次启动冲刷系统；
若控制系统控制冲刷系统连续三次自动冲刷后，土压传感器读数依然没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则更换土压传感器。
进一步地，所述控制系统监测到某个土压传感器的读数相对于下方相邻的土压传感器的读数大或读数变化超过0.3bar，或者监测到某个压力传感器的读数相对于上方相邻的土压传感器的读数小或读数变化超过0.3bar，则控制系统判定该土压传感器的读数出现错误，控制系统控制对应的喷头流通所述冲刷介质。
进一步地，所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒搅拌纯水时应力传感器的应力值记为标定值，搅拌棒搅拌渣土时应力传感器的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值，当冲刷系统向开挖舱内灌入冲刷介质导致相对黏度动态值低于相对黏度预设值时，控制系统控制冲刷系统自动关闭。
进一步地，所述控制系统连接有与土压传感器关联的报警单元和显示单元，当控制系统判定土压传感器的读数出现错误时，显示单元显示故障信息，同时报警单元发出声音警报。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
①可以自动判定土压传感器读数是否出现了错误，并且可以自动冲刷读数错误的土压传感器，将土压传感器前部堆积的渣土冲刷干净，从而更加准确的测量开挖舱的水土压力。
②可以实时监控冲刷流量，与渣土黏性实时配合，在不影响渣土黏性的前提下，能够合理调节冲刷量，避免因对土压传感器冲刷而引起喷涌等现象。
③可以实时监控冲刷介质的压力，并在管路上安装安全阀，可以保护土压传感器，不会由于冲刷介质压力过大导致土压传感器损坏。
④可以保证冲刷系统安全稳定地工作，手动截止阀可以在特殊工况下能够代替气动球阀使用；单向阀可以有效阻止渣土从开挖舱进入管路；压力传感器可以监测冲刷介质的压力，并将信息传递给控制系统，在上位机页面显示冲刷介质的实时压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明土压传感器的安装位置图；
图2为图1中A-A处的剖视图；
图3为本发明管路的结构示意图；
图4为图2中导向板的正视图；
图5为图2中导向板的剖视图；
图6为本发明中应力传感器的安装结构图；
图中：1.土压传感器；2.管路；3.安全阀；4.流量计；5.气动球阀；6.压力传感器；7.单向阀；8.手动截止阀；9.喷头；10.导向板；10-1.导向口；10-2.凹槽；10-3.槽壁；10-4.挡板；10-5.弧形边缘；11.前盾隔板；12.刀盘；13.搅拌棒；14.应力传感器；15.管线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。
实施例1，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图1和2所示，包括设置在开挖舱内土压传感器1，所述土压传感器1配备有冲刷系统，冲刷系统的喷头9通向土压传感器1的检测面。通过控制冲刷系统，能够定时或实时对土压传感器1的检测面进行定量或不定量地清洗，避免渣土包裹土压传感器1的检测面而造成压力监测读数不准的问题。
具体地，所述喷头9沿土压传感器1的侧壁通向土压传感器1的检测面，通过喷头9的冲刷介质会对土压传感器1检测面进行冲刷。或者，如图2所示，所述喷头9与土压传感器1间隔布置，喷头9连接有使其内流通的冲刷介质通向土压传感器1检测面的导向结构，通过导向结构使冲刷介质流出喷头9后达到土压传感器1的检测面。优选第二种冲刷方式，因为此种方式可以避免冲刷介质对土压传感器1的侧壁造成损伤。
进一步地，所述土压传感器1和喷头9均设置在开挖舱后方的前盾隔板11上，使土压传感器1在工作时处于静止状态，保证压力测量的准确性。所述导向结构包括连接在喷头9前侧的导向板10，导向板10与前盾隔板11之间开设有朝向土压传感器1检测面的导向口10-1，流经喷头9的冲刷介质从导向口10-1冲向土压传感器1的检测面。
所述喷头9位于前盾隔板11的后端连接有管路2。如图3所示，管路2上设置有流量计4，流量计4与控制系统相连。流量计4可以监测冲刷介质的流量，并将流量信息传递给控制系统，在上位机页面显示水流量信息和及开挖舱的进水量。有了流量计4之后，可以在对土压传感器1进行冲刷的同时，也能够兼顾开挖舱内的渣土黏度情况，实时对开挖舱内的渣土黏度进行干预，保证掘进机的正常开挖。
实施例2，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图2、4、5所示，所述导向板10的内侧开设有凹槽10-2，凹槽10-2所围成的空间为用于冲刷介质流通，凹槽10-2的槽壁10-3为U形且两侧壁向外倾斜，两侧壁之间的开口为靠近土压传感器1的导向口10-1。倾斜的U形结构，能够使从喷头9流出的冲刷介质沿前盾隔板11前端面扩展开来，能够对土压传感器1检测面大范围内的渣土进行冲刷，进一步保证冲刷效果。
本实施例的其他结构与实施例1相同。
实施例3，一种掘进机开挖舱压力测量系统，所述导向板10包括与槽壁10-3的轮廓相对应的挡板10-4，即挡板10-4整体近似扇形其中一端为弧形，挡板10-4靠近土压传感器1一侧的正投影为内凹的弧形边缘10-5，弧形边缘10-5的内侧设置有倒角。将导向板10的边缘设置为弧形，便于渣土相对其运动，防止其承受渣土较大的剪切力。挡板10-4的外表面设置有耐磨层，防止开挖舱内的渣土对挡板10-4造成磨损。
本实施例的其他结构与实施例1或2相同。
实施例4，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图2和图4所示，所述导向口10-1流通截面面积小于喷头9的流通截面面积，能够使冲刷介质从喷头9流至导向口10-1后压力增大，提高冲刷能力。
本实施例的其他结构与实施例1或2或3相同。
实施例5，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图2所示，所述管路2上设置有安全阀3，安全阀3设定压力小于或等于土压传感器1的最大量程，防止冲刷介质压力过大而损坏土压传感器1。
本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4相同。
实施例6，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图3所示，所述管路2上设置有气动球阀5，气动球阀5与控制系统相连。在控制系统的控制下，气动球阀5实现对管路2通断的控制，进而实现自动冲刷功能。
本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5相同。
实施例7，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图3所示，所述管路2上设置有压力传感器6，压力传感器6与控制系统相连。压力传感器可以监测冲刷介质的压力，并将信息传递给控制系统，在上位机页面显示冲刷介质的实时压力，进而可以通过泵源调整压力易达到最佳的冲刷效果。
进一步地，所述管路2的最前端设置有手动截止阀8，手动截止阀可以在特殊工况下能够代替气动球阀5使用。
进一步地，所述管路2的前端设置有单向阀7，单向阀可以有效阻止渣土从开挖舱进入管路2，保证管路2的可靠性。
本实施例的其他结构与实施例1或2或3或4或5或6相同。
实施例8，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图6所示，所述开挖舱的前方设置有刀盘12，刀盘12的背部设置有位于开挖舱内的搅拌棒13，搅拌棒13上设置有应力传感器14，应力传感器14通过内置的管线15与所述控制系统相连。所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒13搅拌纯水时应力传感器14的应力值记为标定值，搅拌棒13搅拌渣土时应力传感器14的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值。通过控制系统对相对黏度动态值及流量计4读数的监测，可以实时调整冲刷系统的通断或对渣土黏度进行调整干预。
本实施例的其他结构可以与实施例1-7任一项相同。
实施例9，一种掘进机开挖舱压力测量系统，如图1所示，所述土压传感器1设置有若干个，冲刷系统包括若干个分别与各个土压传感器1配合的喷头9。设置若干个土压传感器1，可以相互对照，可通过不同方式来判断各个土压传感器1的工作状态是否正常，进而充分保证对开挖舱内压力监测的可靠性。
进一步地，相邻土压传感器1在竖直方向上的间隔距离记为L，L为0.5m-1.5m，开挖舱的竖向轴线的左右两侧对称设置有土压传感器1。
本实施例的其他结构与实施例8相同。
实施例10，一种掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法，当控制系统监测到土压传感器1的读数没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变时，则控制系统判定土压传感器1的读数出现错误，控制系统控制冲刷系统自动启动，冲刷介质对土压传感器1的检测面进行持续冲刷或间断冲刷，随后冲刷系统自动关闭。
若冲刷自动关闭后，土压传感器1的读数依旧没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则控制系统判定该土压传感器1的读数出现错误，则控制系统再次启动冲刷系统。
若控制系统控制冲刷系统连续三次自动冲刷后，土压传感器1读数依然没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则更换土压传感器1。
本实施例的结构可以与实施例1-9任一项相同。
实施例11，一种掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法，所述控制系统监测到某个土压传感器1的读数相对于下方相邻的土压传感器1的读数大或变化超过0.3bar，或者监测到某个压力传感器1的读数相对于上方相邻的土压传感器1的读数小或变化超过0.3bar，则控制系统判定该土压传感器1的读数出现错误，控制系统控制对应的喷头9流通所述冲刷介质。
本实施例的结构可以与实施例9相同。
实施例12，一种掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法，所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒13搅拌纯水时应力传感器14的应力值记为标定值，搅拌棒13搅拌渣土时应力传感器14的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值，当冲刷系统向开挖舱内灌入冲刷介质导致相对黏度动态值低于相对黏度预设值时，控制系统控制冲刷系统自动关闭。
进一步地，所述控制系统连接有与土压传感器1关联的报警单元和显示单元，当控制系统判定土压传感器1的读数出现错误时，显示单元显示故障信息，同时报警单元发出声音警报。
本实施例的结构可以与实施例9相同。
本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种掘进机开挖舱压力测量系统，包括设置在开挖舱内土压传感器（1），其特征在于：所述土压传感器（1）配备有冲刷系统，冲刷系统的喷头（9）通向土压传感器（1）的检测面；
所述喷头（9）与土压传感器（1）间隔布置，喷头（9）连接有使其内流通的冲刷介质通向土压传感器（1）检测面的导向结构，所述土压传感器（1）和喷头（9）均设置在开挖舱后方的前盾隔板（11）上，所述导向结构包括连接在喷头（9）前侧的导向板（10），导向板（10）与前盾隔板（11）之间开设有朝向土压传感器（1）检测面的导向口（10-1），所述导向板（10）的内侧开设有凹槽（10-2），凹槽（10-2）的槽壁（10-3）为U形且两侧壁向外倾斜，两侧壁之间的开口为靠近土压传感器（1）的导向口（10-1），所述导向板（10）包括与槽壁（10-3）的轮廓相对应的挡板（10-4），挡板（10-4）靠近土压传感器（1）一侧的正投影为内凹的弧形边缘（10-5），弧形边缘（10-5）的内侧设置有倒角，倾斜的U形结构能够使从喷头（9）流出的冲刷介质沿前盾隔板（11）前端面扩展开来，能够对土压传感器（1）的检测面大范围内的渣土进行冲刷，所述导向口（10-1）流通截面面积小于喷头（9）的流通截面面积，使冲刷介质从喷头（9）流至导向口（10-1）后压力增大，提高冲刷能力；
所述喷头（9）连接有管路（2），管路（2）上设置有流量计（4），流量计（4）与控制系统相连，流量计（4）监测冲刷介质的流量，并将流量信息传递给控制系统，在上位机页面显示水流量信息和及开挖舱的进水量；所述开挖舱的前方设置有刀盘（12），刀盘（12）的背部设置有位于开挖舱内的搅拌棒（13），搅拌棒（13）上设置有应力传感器（14），应力传感器（14）与所述控制系统相连，所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒（13）搅拌纯水时应力传感器（14）的应力值记为标定值，搅拌棒搅（13）拌渣土时应力传感器（14）的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值，通过控制系统对相对黏度动态值及流量计读数的监测，实时调整冲刷系统的通断或对渣土黏度进行调整干预。
2.根据权利要求1所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述挡板（10-4）的外表面设置有耐磨层。
3.根据权利要求1或2所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述管路（2）上设置有安全阀（3）。
4.根据权利要求3所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述管路（2）上设置有气动球阀（5），气动球阀（5）与控制系统相连。
5.根据权利要求1、2、4任一项所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述管路（2）上设置有压力传感器（6），压力传感器（6）与控制系统相连。
6.根据权利要求5所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述管路（2）的最前端设置有手动截止阀（8）。
7.根据权利要求1、2、4、6任一项所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述管路（2）的前端设置有单向阀（7）。
8.根据权利要求7所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：所述土压传感器（1）设置有若干个，冲刷系统包括若干个分别与各个土压传感器（1）配合的喷头（9）。
9.根据权利要求8所述的掘进机开挖舱压力测量系统，其特征在于：相邻土压传感器（1）在竖直方向上间隔距离为0.5m-1.5m，开挖舱的竖向轴线的左右两侧对称设置有土压传感器（1）。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的掘进机开挖舱压力测量系统的应用方法，其特征在于：
当控制系统监测到土压传感器（1）的读数没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变时，则控制系统判定土压传感器（1）的读数出现错误，控制系统控制冲刷系统自动启动，冲刷介质对土压传感器（1）的检测面进行持续冲刷或间断冲刷，随后冲刷系统自动关闭；
若冲刷自动关闭后，土压传感器（1）的读数依旧没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则控制系统判定该土压传感器（1）的读数出现错误，则控制系统再次启动冲刷系统；
若控制系统控制冲刷系统连续三次自动冲刷后，土压传感器（1）读数依然没有随着掌子面的深度而增加或一直保持不变，则更换土压传感器（1）。
11.根据权利要求10所述的应用方法，其特征在于：所述控制系统监测到某个土压传感器（1）的读数相对于下方相邻的土压传感器（1）的读数大或读数变化超过0.3bar，或者监测到某个压力传感器（1）的读数相对于上方相邻的土压传感器（1）的读数小或读数变化超过0.3bar，则控制系统判定该土压传感器（1）的读数出现错误，控制系统控制对应的喷头（9）流通所述冲刷介质。
12.根据权利要求10或11所述的应用方法，其特征在于：所述控制系统内设定开挖舱内渣土的相对黏度预设值，搅拌棒（13）搅拌纯水时应力传感器（14）的应力值记为标定值，搅拌棒（13）搅拌渣土时应力传感器（14）的应力值记为动态值，动态值与标定值之比记为相对黏度动态值，当冲刷系统向开挖舱内灌入冲刷介质导致相对黏度动态值低于相对黏度预设值时，控制系统控制冲刷系统自动关闭。
13.根据权利要求12所述的应用方法，其特征在于：所述控制系统连接有与土压传感器（1）关联的报警单元和显示单元，当控制系统判定土压传感器（1）的读数出现错误时，显示单元显示故障信息，同时报警单元发出声音警报。
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|---|---|---|---|---|
| CN112483100B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-04-05 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种土压传感器及阀门更换工装及其更换方法 |
| CN113617724B (zh) * | 2021-08-02 | 2022-06-28 | 中铁工程装备集团有限公司 | 用于盾构机主驱动迷宫腔的清渣系统及其清渣方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524626A (en) * | 1983-10-11 | 1985-06-25 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Soil effective stress sensor and method of using same |
| JPH09328992A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-22 | Sato Kogyo Co Ltd | 多機能型噴射装置を備えた掘削機および噴射ノズルの取付構造 |
| US5961185A (en) * | 1993-09-20 | 1999-10-05 | Excavation Engineering Associates, Inc. | Shielded cutterhead with small rolling disc cutters |
| CN102364049A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-29 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 一种适用于复合地层的硬岩复合式tbm及其掘进模式 |
| CN103362515A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 盾构土仓高压水冲刷系统 |
| CN206144564U (zh) * | 2016-09-19 | 2017-05-03 | 南昌大学 | 基于同步射流的土压平衡盾构泥饼防治系统 |
| CN109209416A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-15 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种刀盘喷水控制系统及硬岩隧道掘进机 |
| CN110849775A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种可检测渣土黏度的盾构机及其黏度检测方法 |
| CN210598977U (zh) * | 2019-07-03 | 2020-05-22 | 中铁隧道股份有限公司 | 盾构机刀盘冲刷头及冲刷系统 |
| CN111561325A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-08-21 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213181A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Tekken Constr Co Ltd | 土圧式シールド機 |
| CN1325758C (zh) * | 2004-02-03 | 2007-07-11 | 中铁隧道集团有限公司 | 盾构机中能调节开口率的装置 |
| JP2010121406A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Ihi Corp | シールド掘進機の交換型土圧計測装置 |
| CN104832726B (zh) * | 2015-04-30 | 2016-04-06 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种可用于多模式盾构机的中心回转接头 |
| CN207847643U (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-11 | 中铁工程装备集团机电工程有限公司 | 一种盾构土仓冲刷装置 |
| CN109026045B (zh) * | 2018-10-15 | 2024-02-13 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种泥水平衡盾构机用刀盘及泥水平衡盾构机 |
-
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4524626A (en) * | 1983-10-11 | 1985-06-25 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Soil effective stress sensor and method of using same |
| US5961185A (en) * | 1993-09-20 | 1999-10-05 | Excavation Engineering Associates, Inc. | Shielded cutterhead with small rolling disc cutters |
| JPH09328992A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-22 | Sato Kogyo Co Ltd | 多機能型噴射装置を備えた掘削機および噴射ノズルの取付構造 |
| CN102364049A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-02-29 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 一种适用于复合地层的硬岩复合式tbm及其掘进模式 |
| CN103362515A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-23 | 中铁隧道装备制造有限公司 | 盾构土仓高压水冲刷系统 |
| CN206144564U (zh) * | 2016-09-19 | 2017-05-03 | 南昌大学 | 基于同步射流的土压平衡盾构泥饼防治系统 |
| CN109209416A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-15 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种刀盘喷水控制系统及硬岩隧道掘进机 |
| CN210598977U (zh) * | 2019-07-03 | 2020-05-22 | 中铁隧道股份有限公司 | 盾构机刀盘冲刷头及冲刷系统 |
| CN110849775A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种可检测渣土黏度的盾构机及其黏度检测方法 |
| CN111561325A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-08-21 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "土压平衡盾构刀盘泥饼防治综合技术研究及应用";贾璐 等;《施工技术》;20150630;正文第243-246 * |
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