CN113073980A - 一种盾构土压传感器的检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种盾构土压传感器的检测装置和方法，检测装置包括土压传感器和用于连接土压传感器与盾构机的引线，土压传感器固定设置在密闭设备中，密闭设备上设置有输气管接头，输气管接头通过输气管连接有空气压缩机，输气管上还设置有压力表。本发明能够通过将土压传感器密封在密闭空间中，用压缩空气模拟土压力，将土压传感器测得的压力值与压缩空气气压值进行比较，可以方便、准确地判断土压传感器是否能够准确测量土压力。
Description
技术领域
本发明属于盾构施工技术领域，更具体地，涉及一种盾构土压传感器的检测装置和方法。
背景技术
随着城市轨道交通的发展，盾构机在地铁建设中扮演的角色越来越重要，土压平衡盾构机在绝大多数城市轨道交通建设中应用广泛。盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。
土压力在盾构机推进中是一个标志性的参数，盾构机的操作人员根据操作界面上显示的土压传感器测量值，来对盾构施工操作进行调整。土压传感器是一种检测压力的压敏传感器，通过引线与盾构机连接。传感器接收到压力信号时通过引线将信号实时传递到盾构机上，经数据处理显示在盾构机操作屏幕上。如果操作界面上显示的土压力值不能准确反映土仓内实际的土压，将会给盾构机操作带来很大不便，并且不能保证地面建构筑物在安全范围内隆起或沉降。
因此，现有技术中亟需一种能够确保盾构机的土压力测量值准确的技术方案。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种能够简便地检测土压传感器工作状况的盾构土压传感器的检测装置和方法。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种盾构土压传感器的检测装置，包括土压传感器和用于连接所述土压传感器与盾构机的引线，所述土压传感器固定设置在密闭设备中，所述密闭设备上设置有输气管接头，所述输气管接头通过输气管连接有空气压缩机，所述输气管上还设置有压力表。
所述土压传感器的正面为迎土面，背面设有法兰盘，所述迎土面与所述输气管接头相对设置，所述法兰盘与所述密闭设备焊接并密封。
所述密闭设备为钢桶。
本发明还提供了如下技术方案：
一种盾构土压传感器的检测方法，包括以下操作步骤：
(一)将土压传感器固定设置在密闭设备中并密封好密闭设备，使土压传感器的迎土面朝向输气管接头，再将引线与盾构机连接；
(二)用输气管将空气压缩机与密闭设备上的输气管接头连接，并在输气管上安装压力表；
(三)启动空气压缩机使空气输送到密闭设备中作用于迎土面；
(四)观察盾构机的操作界面上显示的土压力示数，并与压力表的示数比较，若二者一致，则判定土压传感器完好；若二者不一致，则判定土压传感器发生故障。
所述密闭设备为钢桶，所述土压传感器的正面为迎土面，背面设有法兰盘，在步骤(一)中进行密封时，将迎土面朝向输气管接头，将法兰盘与钢桶的开口焊接。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过将土压传感器密封在密闭空间中，用压缩空气模拟土压力，将土压传感器测得的压力值与压缩空气气压值进行比较，可以方便、准确地判断土压传感器是否能够准确测量土压力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1-空气压缩机，2-输气管，3-压力表，4-输气管接头，5-密闭设备，6-土压传感器，7-引线。
具体实施方式
如图1所示的盾构土压传感器的检测装置，包括土压传感器6和用于连接土压传感器6与盾构机的引线7，土压传感器6固定设置在密闭设备5中，本实施例中，密闭设备5为一端开口的钢桶，密闭设备5上设置有输气管接头4，输气管接头4焊接在钢桶底面以确保密封，输气管接头4通过输气管2连接有空气压缩机1，输气管2上还设置有压力表3，整个输气管路保持密封。
土压传感器6为扁平的圆柱体，其的正面为具有弹性的迎土面，背面设有法兰盘。组装上述检测装置时，将土压传感器6放入钢桶，迎土面朝向输气管接头4，法兰盘罩住钢桶的开口，并将法兰盘与钢桶焊接，以保证钢桶的密封。
上述盾构土压传感器的检测方法，包括以下操作步骤：
将土压传感器6放在钢桶中，将土压传感器6的迎土面朝向输气管接头4，背面的法兰盘扣住钢桶的开口，并将钢桶与法兰盘焊接，从而使钢桶的开口被密封，再将引线7与盾构机连接；
用输气管2将空气压缩机1与钢桶上焊接的输气管接头4连接，并在输气管2上安装压力表3；
启动空气压缩机1使空气输送到密闭设备5中作用于迎土面；
观察盾构机的操作界面上显示的土压力示数，并与压力表3的示数比较，若二者一致，则判定土压传感器6完好；若二者不一致，则判定土压传感器6发生故障。
在土压传感器受到压力时，其内部的陶瓷或不锈钢制膜片会产生微小位移，从而使传感器内部的电器检测系统内部的电阻产生变化，在恒定的输入电压下，电流会产生变化，变化的电流值即转换为电流信号，经PLC处理，转换为盾构机控制室内显示的土压力值信号，盾构机操作人员即可获取土压值的实时数据，并根据实时数据控制地下施工操作。
在上述检测方法中，通过空气压缩机1输入空气来代替土体，给土压传感器6施加压力，获取土压传感器6的测量值；同时，输气管2上的压力表3能够准确获取气压值。以压力表3的示数为准，如果土压传感器6的测量值与之不一致，则可以判定土压传感器6已经发生故障，测量数据不准确。
以上的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种盾构土压传感器的检测装置，包括土压传感器(6)和用于连接所述土压传感器(6)与盾构机的引线(7)，其特征是，所述土压传感器(6)固定设置在密闭设备(5)中，所述密闭设备(5)上设置有输气管接头(4)，所述输气管接头(4)通过输气管(2)连接有空气压缩机(1)，所述输气管(2)上还设置有压力表(3)。
2.根据权利要求1所述的盾构土压传感器的检测装置，其特征是，所述土压传感器(6)的正面为迎土面，背面设有法兰盘，所述迎土面与所述输气管接头(4)相对设置，所述法兰盘与所述密闭设备(5)焊接。
3.根据权利要求1所述的盾构土压传感器的检测装置，其特征是，所述密闭设备(5)为钢桶。
4.一种盾构土压传感器的检测方法，其特征是，包括以下操作步骤：
(一)将土压传感器(6)固定设置在密闭设备(5)中并密封好密闭设备(5)，使土压传感器(6)的迎土面朝向输气管接头(4)，再将引线(7)与盾构机连接；
(二)用输气管(2)将空气压缩机(1)与密闭设备(5)上的输气管接头(4)连接，并在输气管(2)上安装压力表(3)；
(三)启动空气压缩机(1)使空气输送到密闭设备(5)中作用于迎土面；
(四)观察盾构机的操作界面上显示的土压力示数，并与压力表(3)的示数比较，若二者一致，则判定土压传感器(6)完好；若二者不一致，则判定土压传感器(6)发生故障。
5.根据权利要求4所述的盾构土压传感器的检测方法，其特征是，所述密闭设备(5)为钢桶，所述土压传感器(6)的正面为迎土面，背面设有法兰盘，在步骤(一)中进行密封时，将迎土面朝向输气管接头(4)，将法兰盘与钢桶的开口焊接并密封。
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