[发明专利]一种隧道掘进机地层安全监测装置

权利要求书

1.一种隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：包括三个压力传感器、控制单元，所述的三个压力传感器分别设置在隧道掘进机的前盾、中盾、盾尾，用于实时检测相应位置上方的压力，并将测得的压力数据传送给控制单元。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的隧道掘进机的前盾的压力传感器设置在切口环正上方三角空腔内，所述的隧道掘进机的中盾的压力传感器设置在正上方两推进缸之间；掘进机的盾尾的压力传感器设置在盾尾正上方靠近密封一侧。

3.根据权利要求2所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的三个压力传感器均为可拆卸土压传感器。

4.根据权利要求1所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述控制单元将接收的三个压力传感器的4-20mA电流信号转换为0-6Bar的盾体相应位置的压力值。

5.根据权利要求4所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的控制单元与盾构控制室的工业电脑通信连接，工业电脑连接有报警单元，当某一位置的压力值大于设定的门限值持续超过一定时间后，发出报警信号；工业电脑实显示各压力传感器的压力值与报警状态。

6.根据权利要求5所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的工业电脑以1s周期将三个压力传感器的压力值进行储存，形成历史数据。

7.根据权利要求6所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的控制单元还与地面系统进行通信。

8.根据权利要求7所述的隧道掘进机地层安全监测装置，其特征在于：所述的地面系统进行地层情况分析，盾体在掘进中，前盾、中盾、盾尾的三个传感器按顺序依次通过隧道各掘进断面，通过读取压力值可进行地层应力变化分析：当盾体没有移动的情况下，压力值变化不大，可以断定相应位置地层的状况在这个阶段地层自稳；如果检测到土压突变时，即可判定此传感器上方有坍塌或者沉降；根据数据库表所记录的前盾、中盾、盾尾三个位置到达各个掘进里程点时对应的压力值，以前盾检测到的土压值为基准，当中盾、盾尾的压力传感器检测到相应位置时，相比于历史记录中前盾土压传感器在此位置时的压力值起伏变化较大，则可以判断地层有流动，这种变化代表着地层出现沉降或空洞。