[發(fā)明專利]一種超挖測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010645317.6
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111734428B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 任麗娜;馮志鵬;龐培彥
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/00;E21D9/093;G01B21/02
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

本發(fā)明公開了一種超挖測量裝置，包括徑向設置在盾殼或/和刀盤內的徑向伸縮機構，徑向伸縮機構的伸縮端與盾殼或/和刀盤徑向穿插配合，徑向伸縮機構連接有位移監(jiān)測單元，位移監(jiān)測單元與控制系統(tǒng)相連。通過位移監(jiān)測單元測得的數(shù)值，即可得到開挖后的土體與盾殼或刀盤之間的距離。將徑向伸縮機構設置在盾殼上，即可以監(jiān)測盾殼與開挖后的土體之間的距離；將徑向伸縮機構設置在刀盤上，即可監(jiān)測刀盤與開挖后的土體之間的距離；同時在刀盤或盾殼上設置徑向伸縮機構，即可實現(xiàn)對盾殼與開挖后的土體之間的距離、刀盤與開挖后的土體之間的距離進行同步監(jiān)測，而且可以形成對照，便于根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷土體的穩(wěn)固性，進而能夠及時進行相應的應對措施。

一種超挖測量裝置

技術領域

本發(fā)明屬于掘進機超挖的技術領域，特別是指一種超挖測量裝置。

背景技術

隧道掘進機為了拆機擴挖，或者適應小曲線轉彎，常常在刀盤上設計超挖刀。超挖刀安裝在刀盤的邊緣，掘進機在轉向掘進時，可操作超挖刀油缸使超挖刀沿刀盤的徑向方向向外伸出，從而擴大開挖直徑，這樣易于實現(xiàn)掘進機的轉向。由于刀盤相對旋轉，超挖刀位移檢測信號在穿過旋轉接頭時有不同程度的衰減，測量誤差較大，且?guī)щ姶呕h(huán)的旋轉接頭成本高，維護困難。為此，在進油管路上加裝流量計，通過檢測流量與通流時間來確定油缸伸出量，進而監(jiān)測超挖量。但是，流量計測量范圍有一定限制，且累計誤差不能消除，準確性受到很大影響。

為了解決上述問題，申請日為2011.12.10、申請?zhí)枮镃N201110413407.3的專利文件公開了一種盾構超挖刀位移監(jiān)測方法和裝置，在超挖刀油缸控制回路上串聯(lián)了一個檢測油缸，檢測油缸上裝有油缸行程傳感器。超挖刀油缸有桿腔與檢測油缸無桿腔相通，兩油缸位移成線性關系，利用檢測油缸位移信號通過計算得出超挖刀的位移量。由于順序閥的作用，當需要超挖刀縮回時，超挖刀油缸完全縮回后，檢測油缸才開始縮回。這樣保證每次伸出時兩個油缸行程均為零，從而消除因內泄等原因造成的累積誤差。

但是上述超挖刀位移監(jiān)測方法和裝置，只能監(jiān)測超挖刀的位移量，而且通過超挖刀的位移量只能估算刀盤外周的土體與刀盤或盾體的距離。但是，在地質不是很穩(wěn)定的區(qū)域擴挖后，土體會隨著超挖刀的收回或者向前推進出現(xiàn)收斂的動作。假設刀盤附近的土體被開挖后，暫時穩(wěn)定，即上述方法和裝置能監(jiān)測在開挖時，刀盤處的土體與刀盤或盾體之間的距離。但是隨著掘進機向前掘進，土體可能在受到擾動后嚴重收斂，即無法得知隨著掘進機向前掘進，超挖后的土體與盾體之間的實時距離。若在土體與盾體之間的實時距離未知的情況下，繼續(xù)掘進或超挖，而不采取應對措施，仍然存在掘進機的盾體卡滯的風險。

發(fā)明內容

針對上述背景技術中的不足，本發(fā)明提出一種超挖測量裝置，解決了現(xiàn)有掘進機對土體進行超挖后不能監(jiān)測盾殼與土體之間的距離的技術問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種超挖測量裝置，包括徑向設置在盾殼或/和刀盤內的徑向伸縮機構，徑向伸縮機構的伸縮端與盾殼或/和刀盤徑向穿插配合，徑向伸縮機構連接有位移監(jiān)測單元，位移監(jiān)測單元與控制系統(tǒng)相連。通過位移監(jiān)測單元測得的數(shù)值，即可得到開挖后的土體與盾殼或刀盤之間的距離。將徑向伸縮機構設置在盾殼上，即可以監(jiān)測盾殼與開挖后的土體之間的距離；將徑向伸縮機構設置在刀盤上，即可監(jiān)測刀盤與開挖后的土體之間的距離；同時在刀盤或盾殼上設置徑向伸縮機構，即可實現(xiàn)對盾殼與開挖后的土體之間的距離、刀盤與開挖后的土體之間的距離進行同步監(jiān)測，而且可以形成對照，便于根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷土體的穩(wěn)固性，進而能夠及時進行相應的應對措施。

進一步地，所述徑向伸縮機構包括與盾殼或/和刀盤相連的測量油缸，測量油缸的伸縮桿為所述伸縮端。設置測量油缸作為徑向伸縮機構的主要動作機構，不僅占用空間小，而且控制便捷、響應快，同時油缸的伸縮桿具有一定的結構強度，能夠適應盾殼外或刀盤外的環(huán)境。

進一步地，所述伸縮桿連接有探桿，探桿為所述伸縮端。使用探桿代替測量油缸伸出盾殼或刀盤外，能夠有效保護測量油缸。