CN209637753U - 一种盾构机土仓探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构机土仓探测装置。本实用新型包含通土机构和摄像头机构，可对土仓内情况、刀盘背部情况、滚刀磨损情况等提前掌握，帮助施工人员及时发现问题，作出应对措施。在结构上，采用多节组合式，主要零部件模块化设计，可以进行互换，安拆方便，实际应用时灵活方便。

Description

一种盾构机土仓探测装置

技术领域

本实用新型涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构机土仓探测装置。

背景技术

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

目前，在盾构施工中，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。

经检索，公开号：CN207863958U，公开日：2018.9.14公开了“一种盾构土仓监测装置”，其实用新型通过气动装置将监测杆伸入土仓内，并使用摄像头控制器控制摄像头转动，对土仓内部情况进行监测。但是该专利结构单一，在实际使用时不够灵活。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：第一，目前，盾构施工中，土仓内若出现泥土结饼、混入孤石及钢筋、断裂的刀具部件等事件，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；第二，已检索到到专利中提供的装置结构单一，在实际应用中不够灵活，实用性不足。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种盾构机土仓探测装置，包括接通土机构和摄像头机构。

所述通土机构主体为一个梯形螺杆，梯形螺杆前端旋入一个合金头，第一推杆与梯形螺杆通过螺纹连接为一体，并置于第一筒体内。

第一筒体外侧通过螺纹连接有导向套，通土机构通过导向套与盾构土仓隔板上的球阀连接。

进一步的，第一筒体设置有黄油嘴，用于加注润滑油脂，保证第一筒体密封性；

进一步的，黄油嘴处还设置有密封圈，防止流体或固体微粒泄漏，也防止外界杂质如灰尘与水分等侵入。

进一步的，导向套内第一推杆与梯形螺杆的连接位置处还设置有防尘圈和支承环，防尘圈用于去除推杆外部表面附着的尘土，防止沙粒、水以及污染物进入密封的第一筒体；支承环防止推杆在运动过程中与缸体发生直接接触和摩擦，用于保护第一筒体与第一推杆不被损坏；第一筒体后端连接有加力套，加力套通过其内部的梯形螺纹与梯形螺杆啮合，进行传力。

通土机构末端还连接有手柄，对整个通土机构加力。

所述摄像头机构为组合杆式结构，包括安装于第二筒体内的第二推杆和连接杆；第二推杆前端安装有摄像头，摄像头的控制线从第二筒体内部穿出后，与外部的摄像头控制器连接；其中，摄像头的行程由第二推杆和连接杆组合确定，在实际使用中，根据现场情况增加或减少连接杆，灵活调节长度。

进一步的，第二筒体设置有黄油嘴，黄油嘴处还设置有密封圈，第二筒体外侧通过螺纹连接有导向套，摄像头机构通过导向套与盾构土仓隔板上的球阀连接；

进一步的，导向套内第二推杆和连接杆连接位置处还安装有防尘圈和支承环。

所述摄像头机构末端连接有手柄，为整个摄像头机构提供推力；

摄像头机构的第二筒体与通土机构的第一筒体结构一样，只是在第二筒体末端靠近手柄的位置处设置有保护环，用于遮盖吊螺纹。

本实用新型一种盾构机土仓探测装置，在盾构机人舱内部里的土仓隔板上的球阀进行安装使用。使用时，选择土仓上合适的球阀，首先，将通土机构安装在球阀上，打开球阀阀门，然后转动手柄，通过梯形螺杆的滑动螺旋副，控制推杆伸入球阀内部进行渣土破碎和清理，打通探测通道；然后，将球阀阀门关闭，拆下通土机构，并将摄像头机构安装至球阀上，根据现场情况，进行推杆与连接杆的数量配置；最后，打开球阀阀门，推动杆体，控制摄像头行程，使用摄像头控制器操作摄像头对土仓内部情况进行探测，并做好探测记录。

本装置结构为多节组合式，通土机构和摄像头机构的主要零部件模块化设计，可以进行互换。

由于土仓内部有压力，为了避免压力失稳造成土体坍塌，整个机构内部做好了密封措施。

本实用新型的有益效果：本实用新型一种盾构机土仓探测装置，包含通土机构和摄像头机构，可对土仓内情况、刀盘背部情况、滚刀磨损情况等提前掌握，帮助施工人员及时发现问题，作出应对措施。

本装置在现有技术基础上进行优化升级，第一，采用梯形螺纹传动，结构极为简单无噪声；第二，结构为多节组合式，安拆方便，结构简单而美观；第三，通土机构和摄像头机构主要零部件模块化设计，可以进行互换；第四，机构材料选用铝合金，整套装置重量轻便，便于携带；优化后的装置更灵活，更实用，更经济。

附图说明

图1所示为本实用安装位置图。

图2所示为本实用新型通土机构的结构图。

图3所示为本实用新型摄像头机构的结构图。

附图标记说明：1、合金头；2、第一推杆；3、球阀；4、导向套；5、防尘圈；6、支承环；7、黄油嘴；8、梯形螺杆；9、第一筒体；10、加力套；11、手柄；12、摄像头；13、第二推杆；14、连接杆；15、第二筒体；16、保护环；17、摄像头控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细的说明。

本实用新型一种盾构机土仓探测装置，包括接通土机构和摄像头机构；

所述通土机构主体为一个梯形螺杆8，梯形螺杆8前端旋入一个合金头1，梯形螺杆8后端与第一推杆2通过螺纹连接为一体，并置于第一筒体9内；第一筒体9外侧连接有导向套 4，通土机构通过导向套4与盾构土仓隔板上的球阀3连接；

所述摄像头机构为组合杆式结构，包括安装于第二筒体15内的第二推杆13和连接杆14；第二推杆13前端安装有摄像头12，摄像头12的控制线第二筒体15内穿出，与外部的摄像头控制器17连接；第二筒体15外侧通过螺纹连接有导向套4，摄像头机构通过导向套4与盾构土仓隔板上的球阀3连接。

首先，组合通土机构：第一，将辅助安装头安装在第一推杆2上，连接第一推杆2和梯形螺杆8，并用紧定螺钉固定；第二，将加力套10旋至梯形螺杆8上，再将手柄11安装在梯形螺杆8末端，梯形螺杆8与手柄11连接处用紧定螺钉固定；第三，在第一推杆2上涂抹润滑油脂，将组装的机构整体推入第一筒体9内，加力套10与第一筒体9通过螺纹连接，并用紧定螺钉固定；第四，通过第一筒体9上的黄油嘴7加注润滑油脂，对第一筒体9进行密封，再推动手柄11，待辅助安装头刚好完全冒出第一筒体时，取下辅助安装头，换上耐磨合金头1。

然后，组合摄像头机构：第一，先安装第二推杆13和一节连接杆14，后期根据现场使用情况增加连接杆14；第二，先在第二推杆13上旋入辅助安装头，再在连接杆14末端装上手柄11；第三，将组装好的机构推入第二筒体15，并通过第二筒体15上的黄油嘴7加注润滑油脂，对第二筒体15进行密封，再推动手柄11，待辅助安装头刚好完全冒出第二筒体15 时，取下辅助安装头，换上摄像头12，摄像头12的控制线从第二筒体15内部走出，连接至摄像头控制器17。

最后，第一，将通土机构整体安装在球阀3上，打开球阀3的手柄，通过旋转传动梯形螺杆8进行加力，对焊接螺套内部进行渣土清理，打通观测通道；第二，取下通土机构，将摄像头机构整体安装在球阀3上，打开球阀3，推动摄像头机构的手柄11，进行探测，根据现场情况，增加或减少连接杆14。

注意：1、辅助安装头有2个，一个用于通土机构，一个用于摄像头机构，两者螺纹间距有区别。

2、土仓压力为1.5bar以下，土仓内部土将至半仓以下且土仓内无大量沉降水为设备理想使用工况，若不满足工况，需联系设计研究院进行确认。

3、前期球阀一直处于关闭状态，待机构安装好后，打开球阀，进行设备工作，先用通土机构进行通土，再用摄像头机构进行探测。

4、内窥镜使用时候，刀盘必须停止转动。

5、内窥镜属于精密设备，使用时候不可碰撞，安拆时候请用附带专用工具，防止设备损伤。

Claims (5)

1.一种盾构机土仓探测装置，包括通土机构和摄像头机构，其特征在于：所述通土机构主体为一个梯形螺杆(8)，梯形螺杆(8)前端旋入一个合金头(1)，第一推杆(2)与梯形螺杆(8)通过螺纹连接为一体，并置于第一筒体(9)内；第一筒体(9)外侧连接有导向套(4)，通土机构通过导向套(4)与盾构土仓隔板上的球阀(3)连接；

所述摄像头机构为组合杆式结构，包括安装于第二筒体内(15)的第二推杆(13)和连接杆(14)；第二推杆(13)前端安装有摄像头(12)，摄像头(12)的控制线第二筒体(15)内穿出，与外部的摄像头控制器(17)连接；第二筒体(15)外侧通过螺纹连接有导向套(4)，摄像头机构通过导向套(4)与盾构土仓隔板上的球阀(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机土仓探测装置，其特征在于：第一筒体(9)和第二筒体(15)均设置有黄油嘴(7)，黄油嘴(7)处还设置有密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机土仓探测装置，其特征在于：导向套(4)内安装有防尘圈(5)和支承环(6)。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机土仓探测装置，其特征在于：第二筒体(15)末端靠近手柄(11)的位置处还设置有保护环(16)。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机土仓探测装置，其特征在于：摄像头(12)的行程由第二推杆(13)和连接杆(14)组合确定，在实际使用中，可根据现场情况增加或减少连接杆(14)。