CN209355891U - 一种盾构机开挖间隙测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构机开挖间隙测量装置，解决了现有装置开挖间隙测量不准确的问题。本实用新型在盾构机的盾壳上固定设有导向外套，导向外套后部设有伸缩装置，伸缩装置内嵌有位移传感器，伸缩装置的伸缩杆头上连接有探杆。本实用新型采用位移传感器测量探杆位移的方式，实现测量开挖间隙的目的；根据测量出的开挖间隙判断最外轨迹刀具是否需要进行更换，同时为盾构姿态调整提供一定的依据；可伸缩的探杆保证了测量装置在盾构机开挖工作时，不受损坏；在导向外套的通孔内壁上设有起到微型刮板作用的密封件，防止渣土等污染物进入盾体。

Description

一种盾构机开挖间隙测量装置

技术领域

本实用新型涉及隧道开挖技术领域，特别是指一种盾构机开挖间隙测量装置。

背景技术

在目前隧道施工中，盾构技术以其自动化程度高、施工安全性好、进度快、污染小等优势，逐步得到广泛应用。为了满足隧道转弯要求，开挖隧道的盾构机刀盘直径是大于盾体直径的，如果刀盘直径小于或等于盾体直径会出现盾构机卡盾现象，导致盾构机停机。同时，在小曲线隧道施工中，刀盘直径即便稍大于前盾直径，不能满足隧道曲线也可能出现卡盾问题。一般来说，盾构机设计时会参照隧道曲线半径，但在盾构机的实际掘进过程中，随着刀具的磨损，开挖直径不断减小，从而导致盾构机卡盾。

为了预防盾构机卡盾，需要及时检测刀盘刀具磨损量，如果磨损达到一定程度需要更换新刀具。然而，刀盘工作在具有一定压力的土仓环境下，盾构机操作人员不能及时进行检测。为了解决上述问题，常规做法是安装刀具磨损检测装置，但是磨损检测装置由于工作环境恶劣极易损坏，同时信号传输也存在一定技术壁垒。另外一种做法是，在刀盘上安装检测装置，通过装置的伸出量判断刀盘开挖直径。此类装置由于刀盘结构的限制，探头设计在面板上且结构较小，面板在掘进中不断磨损，开挖间隙测量不准确，并且装置的润滑、油路等管路需经过盾构机的中心回转通道，出现故障的概率较大。开挖间隙指的是盾构机刀盘半径减去盾体半径，即开挖洞壁与盾体之间的距离。

实用新型内容

为了解决现有装置开挖间隙测量不准确的问题，本实用新型提出了一种盾构机开挖间隙测量装置，盾构机可以在隧道内准确检测刀盘开挖直径。

本实用新型的技术方案是：一种盾构机开挖间隙测量装置，在盾构机的盾壳上固定设有导向外套，导向外套内设有滑道，导向外套后部设有伸缩装置，伸缩装置内嵌有位移传感器，伸缩装置的伸缩杆头上连接有探杆，探杆滑动设在导向外套的滑道内。

所述导向外套上设有螺纹槽，伸缩装置通过螺栓与螺纹槽配合。

所述伸缩装置与导向外套之间设有球阀，球阀通过螺栓分别与伸缩装置和导向外套连接。

所述导向外套与伸缩装置之间设有加长管，加长管的两端均设有连接板，加长管一端的连接板与导向外套通过螺栓连接，加长管另一端的连接板通过螺栓与伸缩装置连接。

所述加长管与导向外套之间设有球阀，球阀通过螺栓分别与加长管和导向外套连接。

所述探杆和伸缩装置的伸缩杆长度之和大于加长管的长度。

所述导向外套内设有油道，油道与导向外套的滑道相连通，油道的入口处设有油嘴。

所述导向外套的通孔内壁上设有密封件，密封件与探杆相配合。

本实用新型采用位移传感器测量探杆位移的方式，实现测量开挖间隙的目的。根据测量出的开挖间隙判断最外轨迹刀具是否需要进行更换，同时为盾构姿态调整提供一定的依据。可伸缩的探杆保证了本装置在盾构机开挖工作时，不受损坏。在导向外套的通孔内壁上设有起到微型刮板作用的密封件，防止渣土等污染物进入盾体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的主体结构示意图；

图2为本实用新型的工作状态示意图；

图3为本实用新型在盾体上的安装位置图。

图中，1、伸缩装置，2、探杆，3、球阀，4、导向外套，401、密封件，402、螺纹槽，5、油道，501、油嘴，6、盾壳，7、开挖洞壁，8、加长管，801、连接板。

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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1和图2所示，一种盾构机开挖间隙测量装置，在盾构机的盾壳6上设有导向外套4，盾壳6与导向外套4焊接。导向外套4的中部设有滑道，导向外套4后部设有伸缩装置1，伸缩装置1多采用液压油缸，伸缩装置1内嵌有位移传感器，伸缩装置1的伸缩杆的端部连接有探杆2，探杆2滑动设置在导向外套4的滑道内，伸缩装置1的伸缩杆带动探杆2在导向外套4的滑道内前后伸缩运动。在探杆2做伸缩运动前，探杆2的前部与导向外套4的外侧平齐，当探杆2抵达开挖洞壁7时，盾构机的液压系统控制伸缩装置1停止运动，位移传感器通过探测伸缩装置1的伸缩杆的移动距离，即可得出开挖间隙厚度。根据测量出的开挖间隙判断刀具是否需要进行更换，同时为盾构姿态调整提供一定的依据，为了测量数据更为准确，如图3所示，在盾壳6上设有两个本装置，用于测量数据的对比，使测量数据更准确。

实施例2：如图1和图2所示，一种盾构机开挖间隙测量装置，为了便于后期部件损坏后的更换，所述导向外套4上设有螺纹槽402，伸缩装置1通过螺栓与螺纹槽402配合。伸缩装置1与导向外套4之间设有球阀3，球阀3通过螺栓分别与伸缩装置1和导向外套4连接。其它结构与实施例1相同。

实施例3：如图1和图2所示，一种盾构机开挖间隙测量装置，为了给伸缩装置1的伸缩杆和探杆2提供足够的空间进行伸缩运动，所述导向外套4与伸缩装置1之间设有加长管8，探杆2和伸缩装置1的伸缩杆长度之和大于加长管8的长度。加长管8的两端均设有连接板801，加长管8一端的连接板801与导向外套4通过螺栓连接，加长管8另一端的连接板801通过螺栓与伸缩装置1连接。其它结构与实施例1相同。

实施例4：如图1和图2所示，一种盾构机开挖间隙测量装置，为了便于拆卸导向外套4后部的部件，在加长管8与导向外套4之间设有球阀3，球阀3通过螺栓分别与加长管8和导向外套4连接。其它结构与实施例3相同。

实施例5：如图1和图2所示，一种盾构机开挖间隙测量装置，为了防止渣土等污染物进入盾体，在导向外套4的通孔内壁上设有密封件401，密封件401与探杆2相匹配。在探杆2向后收缩的过程中，密封件401把探杆2上的渣土刮下来落入导向外套4的通孔内，在探杆2向外推进时，通孔内的渣土被探杆2推出通孔外。其它结构与实施例1相同。

实施例6：一种盾构机开挖间隙测量装置，为了使探杆2和伸缩装置1的活塞在导向外套4内更顺利的滑动，防止磨损探杆2，如图1和图2所示，在导向外套4上设有油道5，油道5与导向外套4的通孔连通，油道5的入口处设有油嘴501，通过油道5对导向外套4内的通孔注入润滑油。其它结构与实施例5相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：在盾构机的盾壳（6）上固定设有导向外套（4），导向外套（4）内设有滑道，导向外套（4）后部设有伸缩装置（1），伸缩装置（1）内嵌有位移传感器，伸缩装置（1）的伸缩杆头上连接有探杆（2），探杆（2）滑动设置在导向外套（4）的滑道内。

2.如权利要求1所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述导向外套（4）上设有螺纹槽（402），伸缩装置（1）通过螺栓与螺纹槽（402）配合。

3.如权利要求1或2所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述伸缩装置（1）与导向外套（4）之间设有球阀（3），球阀（3）通过螺栓分别与伸缩装置（1）和导向外套（4）连接。

4.如权利要求1或2所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述导向外套（4）与伸缩装置（1）之间设有加长管（8），加长管（8）的两端均设有连接板（801），加长管（8）一端的连接板（801）与导向外套（4）通过螺栓连接，加长管（8）另一端的连接板（801）通过螺栓与伸缩装置（1）连接。

5.如权利要求4所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述加长管（8）与导向外套（4）之间设有球阀（3），球阀（3）通过螺栓分别与加长管（8）和导向外套（4）连接。

6.如权利要求5所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述探杆（2）和伸缩装置（1）的伸缩杆长度之和不大于加长管（8）的长度。

7.如权利要求4所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述导向外套（4）内设有油道（5），油道（5）与导向外套（4）的滑道相连通，油道（5）的入口处设有油嘴（501）。

8.如权利要求4所述的盾构机开挖间隙测量装置，其特征在于：所述导向外套（4）的通孔内壁上设有密封件（401），密封件（401）与探杆（2）相配合。