CN209117112U - 一种盾构机出土量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种盾构机出土量测量装置，包括：皮带输送机、激光雷达、环形拱架、数据处理PC机、滚动计数器和电源，滚动计数器设置在皮带输送机下方的主动轮上，环形拱架设置在皮带输送机上，激光雷达设置在环形拱架中，激光雷达与数据处理PC机通过通信线缆连接，滚动计数器与数据处理PC机通过通信线缆连接，电源与滚动计数器、皮带输送机、激光雷达、数据处理PC机连接；数据处理PC机包括处理器、存储器和无线模块，处理器与存储器、无线模块连接；本实用新型通过测量皮带输送机的实时速度和单位时间内盾构渣土通过皮带截面的面积，对盾构机出土量进行精确控制，实现掘进过程中保持开挖面土层的稳定，防止地表变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及施工测量领域，尤其涉及一种盾构机出土量测量装置。
背景技术
土压平衡式盾构掘进机切削土体通过螺旋机、皮带运输机、电瓶车运输至坑外，在掘进过程中，需保持开挖面土层的稳定，防止地表变形，需对盾构机出土量进行精确控制，实现盾构掘进进尺和盾构出土量的精确匹配；而对盾构机出土量的测量主要采集的参数是：皮带输送机的实时速度和单位时间内盾构渣土通过皮带截面的面积。
实用新型内容
本实用新型提供了一种盾构机出土量测量装置，通过测量皮带输送机的实时速度和单位时间内盾构渣土通过皮带截面的面积，计算出单位时间内盾构机的出土量，从而对盾构机出土量进行精确控制，实现掘进过程中保持开挖面土层的稳定，防止地表变形。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种盾构机出土量测量装置，包括：皮带输送机、激光雷达、环形拱架、数据处理PC机、滚动计数器和电源，
所述滚动计数器设置在所述皮带输送机下方的主动轮上，所述环形拱架设置在所述皮带输送机上，所述激光雷达设置在所述环形拱架中，所述激光雷达与所述数据处理PC机通过通信线缆连接，所述滚动计数器与所述数据处理PC机通过通信线缆连接，所述电源与所述滚动计数器、所述皮带输送机、所述激光雷达、所述数据处理PC机连接；所述数据处理PC机包括处理器、存储器和无线模块，所述处理器与所述存储器、所述无线模块连接。
作为优选方案，所述盾构机出土量测量装置，还包括轧辘，所述轧辘设置在所述皮带输送机下方。
作为优选方案，所述激光雷达设置在所述环形拱架的顶部中央。
作为优选方案，所述通信线缆包括通信光纤和通信铜缆。
作为优选方案，所述电源为220V交流电源。
作为优选方案，所述无线模块为WIFI模块。
相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：
通过激光雷达和滚动计数器的相互结合使用，测量皮带输送机的实时速度和单位时间内盾构渣土通过皮带截面的面积，计算出单位时间内盾构机的出土量，从而对盾构机出土量进行精确控制，实现掘进过程中保持开挖面土层的稳定，防止地表变形。
附图说明
图1：为本实用新型实施例中的装置结构示意图；
其中，说明书附图的附图标记如下：
1、皮带输送机，2、激光雷达，3、环形拱架，4、数据处理PC机，5、滚动计数器，6、电源，7、轧辘，8、渣土。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1，本实用新型优选实施例提供了一种盾构机出土量测量装置，包括：皮带输送机1、激光雷达2、环形拱架3、数据处理PC机4、滚动计数器5和电源6，
所述滚动计数器5设置在所述皮带输送机1下方的主动轮上，所述环形拱架3设置在所述皮带输送机1上，所述激光雷达2设置在所述环形拱架3中，所述激光雷达2与所述数据处理PC机4通过通信线缆连接，所述滚动计数器5与所述数据处理PC机4通过通信线缆连接，所述电源6与所述滚动计数器5、所述皮带输送机1、所述激光雷达2、所述数据处理PC机4连接；所述数据处理PC机4包括处理器、存储器和无线模块，所述处理器与所述存储器、所述无线模块连接。
在本实施例中，所述盾构机出土量测量装置，还包括轧辘7，所述轧辘7设置在所述皮带输送机1下方。轧辘7为皮带输送机1上托承皮带和渣土8重量的固有装置。将测量拱架安置在轧辘7上方的目的主要是为了防止传送带在运载渣土8时因为渣土8重力导致形变，从而导致测量断面结果不准确。
在本实施例中，所述激光雷达2设置在所述环形拱架3的顶部中央。
在本实施例中，所述通信线缆包括通信光纤和通信铜缆。
在本实施例中，所述电源6为220V交流电源6。
在本实施例中，所述无线模块为WIFI模块。
下面结合实施例，对本实用新型进行详细说明。
在皮带输送机1下方的主动轮上安装滚动计数器5，再结合主动轮的直径从而计算皮带运动速度，此数据通过线缆传输至数据采集PC机上。
激光雷达2在环形拱架3中进行360°扫描测量，将扫面测量数据(距离、角度)实时传输到数据处理PC机4上，PC机实时计算出环形拱架3面积。
PC机结合实时皮带速度，渣土8实测面积进行计算处理，输出每秒渣土8通过皮带方量。
PC机将每秒方量通过WiFi无线网络传输至盾构操作室的盾构上位机上或盾构远程监控服务器的数据采集器中。结合当前盾构掘进进尺从而实现对盾构出土量的精确控制。
参照图1，具体计算过程：
1、皮带运动速度：V皮带＝n×πd单位：m/s
(n为计数器测量得到的主动轮的转速，d为主动轮的直径)
2、环形拱架面积:S＝∫0.5×d1×d2×Sinα
说明：如图1所示，d1、d2为激光雷达测量得到的距离值，α为激光雷达测量得到的夹角，在α很小的情况下，扇形面积近似于三角形面积，对整个环形拱桥进行积分计算，得到总面积)
3、渣土截面积ΔS＝S空-S载单位：m2
(S空为皮带空转时的环形拱架的面积，S载为运载渣土时的环形拱架的面积)
4、出土速度V渣土＝V皮带×ΔS单位：m3/s
本实用新型通过激光雷达和滚动计数器的相互结合使用，测量皮带输送机的实时速度和单位时间内盾构渣土通过皮带截面的面积，计算出单位时间内盾构机的出土量，从而对盾构机出土量进行精确控制，实现掘进过程中保持开挖面土层的稳定，防止地表变形。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种盾构机出土量测量装置，其特征在于，包括：皮带输送机、激光雷达、环形拱架、数据处理PC机、滚动计数器和电源，
所述滚动计数器设置在所述皮带输送机下方的主动轮上，所述环形拱架设置在所述皮带输送机上，所述激光雷达设置在所述环形拱架中，所述激光雷达与所述数据处理PC机通过通信线缆连接，所述滚动计数器与所述数据处理PC机通过通信线缆连接，所述电源与所述滚动计数器、所述皮带输送机、所述激光雷达、所述数据处理PC机连接；所述数据处理PC机包括处理器、存储器和无线模块，所述处理器与所述存储器、所述无线模块连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盾构机出土量测量装置，还包括轧辘，所述轧辘设置在所述皮带输送机下方。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光雷达设置在所述环形拱架的顶部中央。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信线缆包括通信光纤和通信铜缆。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源为220V交流电源。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线模块为WIFI模块。
Priority Applications (1)
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| CN201822128905.3U CN209117112U (zh) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | 一种盾构机出土量测量装置 |
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| CN (1) | CN209117112U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110793589A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-14 | 中铁一局集团有限公司 | 一种基于数据分析的盾构施工注浆消耗量实时计算方法 |
| CN111075463A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-04-28 | 中国矿业大学(北京) | 盾构施工出土可视化监控管理方法及出土量可视化监控管理系统 |
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2018
- 2018-12-18 CN CN201822128905.3U patent/CN209117112U/zh active Active
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| CN110793589B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-08-06 | 中铁一局集团有限公司 | 一种基于数据分析的盾构施工注浆消耗量实时计算方法 |
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| CN111075463B (zh) * | 2020-01-10 | 2020-11-27 | 中国矿业大学(北京) | 盾构施工出土可视化监控管理方法及出土量可视化监控管理系统 |
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