[發明專利]一種盾構機盾尾刷密封狀態監控方法

在審

• 申請號: 201910072627.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111485894A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張中華;何海波;薛建國
• 申請（專利權）人: 中鐵工程服務有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/093
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明涉及設備檢測領域，具體涉及一種盾構機盾尾刷密封狀態監控方法。本發明在兩個盾尾刷之間的環腔內安裝有多個水分傳感器，通過水分傳感器實時監測盾尾密封效果。當盾尾發生泄露時，裝置可實時發出預警信息，并準確顯示出具體泄露位置，讓盾構施工更加安全高效，有效增加施工進度和施工質量，減少由盾尾密封造成的各類安全事故。

技術領域

本發明涉及設備檢測領域，具體涉及一種盾構機盾尾刷密封狀態監控方法。

背景技術

隨著我國的經濟迅猛發展，基礎設施建設如火如荼，大批地鐵與隧道工程項目推進，由于盾構法安全、快速、高效的特點，在地鐵及隧道施工中采用盾構法施工尤為廣泛，因此對盾構機的需求極大。

在盾構機向前掘進過程中，盾體不斷向前移動，已完成注漿的管片從盾尾移出。在移動過程中，針對盾體和管片之間產生間隙，通常通過在尾盾末端加密封件來增加密封效果，防止周圍地層的土砂、地下水、背后注入漿液從間隙流入盾構。盾尾密封件主要由盾尾刷，彈簧鋼板和密封油系統組成，通常使用三排盾尾刷，同時在盾尾刷之間注入密封油進行填充，形成良好的密封圈。

但是，由于第一，盾尾刷密封偏心壓碎后段，產生塑性變形和失效；第二，密封油質量差、流動性較差；第三，盾尾沒能及時清理的組裝段內段片、污泥；第四，注漿或分段填充泥漿壓力控制不當等原因，經常出現盾尾刷損壞、盾尾漏漿等現象，這就會導致地表下沉嚴重，地表沉降超限，最終影響施工進度和施工質量，而且，如果地下水流入隧道，后果將不堪設想。因此，為了防止上述情況發生，監控盾尾密封至關重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前，在隧道施工中，若出現盾尾刷損壞、盾尾漏漿等現象，會導致地表下沉嚴重，地表沉降超限等問題，最終影響施工進度和施工質量。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明一種盾構機盾尾刷密封狀態監控方法，包括以下步驟：

1)、在第一道盾尾刷和第二道盾尾刷之間的環腔，以及第二道盾尾刷和第三道盾尾刷的環腔內安裝多個水分傳感器；

2)、可編程控制系統的通信模塊持續接收接收水分傳感器輸出的數字信號；

3)、可編程控制系統分析步驟2)中接收的數字信號，計算出環腔內的水分含量并與系統內預先設定的水分含量值比對；

4)、可編程控制系統將步驟3)中計算出的環腔內水分含量與其預先設定的水分含量值進行比對；

若水分含量超出預先設定值，可編程控制系統將水分含量值傳輸至盾構機人機界面，并在該界面對應位置顯示出實際滲水位置，同時可編程控制系統傳輸指令至報警裝置，報警裝置發出警報；

若水分含量未超出預先設定值，則系統正常，盾構機人機界面僅顯示當前水份含量實時值，無報警輸出。

其中，水分傳感器按區域劃分，均勻安裝在盾構機的兩個環腔內，安裝的位置與盾構機人機界面上的傳感器位置一致，水分傳感器的信號電纜通過備用的盾尾油脂管路引入盾構司機室可編程控制系統；

其中，報警裝置的警報安全級別不同；反饋數字信號的水分傳感器數量越多，警報安全級別就越高。

當盾尾刷某處密封效果不佳時，對應位置地下水滲入到盾尾刷之間的環腔內?？删幊炭刂葡到y分析計算該處水分傳感器反饋回的實時信號，并與系統內預先設定的水分含量值比對，若水分含量超出預先設定值，可編程控制系統將水分含量值傳輸至盾構機人機界面，并在該界面對應位置顯示出實際滲水位置，同時發出報警，操作人員根據盾構機人機界面上的報警位置即可快速確認盾尾密封泄露位置；若水分含量未超出預先設定值，則系統正常，盾構機人機界面僅顯示當前水份含量實時值，無報警輸出。