[实用新型]一种盾构机土仓满仓检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程隧道施工机械设备技术领域，特别涉及一种盾构机土仓满仓检测装置。

背景技术

目前，在国内现有地下隧道工程盾构施工中，由于地质复杂多样，盾构机相应有多种类型，土压平衡盾构机为其中最常用的一种，土压平衡盾构机开挖隧道的原理基础是通过将开挖下来的土体储存在土仓内，通过土仓土体对掌子面形成临时支撑。土压平衡盾构机在掘进的过程中，如果遇到不良地质，土仓满仓掘进至关重要；另外，由于施工人员技术良莠不齐，无法准确的判断土仓是否满仓，有时在土仓未满时，为保证掘进速度，盾构机仍会继续掘进，到了地质不佳的地层，就可能出现塌方，可能造成人员伤亡，道路中断，给施工方带来不良影响和经济损失。在现有技术中，一般在土仓隔板的上部安装土压传感器，通过土压传感器的压力反馈来进行判断。但当土仓上部充满空气时，根据上部土压传感器压力反馈做出的满仓推进，就会在软弱地层中导致开挖面及上部的土体坍塌，出现地表沉降等现象。因此，研制开发一种新型有效的盾构机土仓满仓检测装置是一直亟待解决的新课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种基于叶片在不同介质内旋转的扭矩不同，通过检测驱动单元输出的信号，检测土仓是否满仓的盾构机土仓满仓检测装置。

为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种盾构机土仓满仓检测装置，包括将盾构机盾体的土仓和设备隔离开的土仓隔板、横向安装在土仓隔板的顶部的可转动的旋转机构、旋转机构的后端安装的驱动机构、以及与驱动机构相连接的检测机构，所述的旋转机构包括横向安装在土仓隔板上的可转动的连接轴、以及连接轴前端固定安装的至少一片叶片，所述的驱动机构包括输出轴与连接轴相连接的减速机、以及与减速机的输入轴相连接的驱动单元，所述的叶片在不同介质内旋转的扭矩不同，所述的检测机构通过收集检测驱动单元输出的信号，检测土仓是否满仓，所述的连接轴和土仓隔板之间设置有密封机构。

所述的驱动单元是变频电机时，所述的检测机构将电流的变化作为检测目标；所述的驱动单元是马达时，所述的检测机构将液压压力的变化作为的检测目标。

所述的密封机构包括设置在土仓隔板和连接轴之间的轴承、以及匹配设置在轴承和连接轴之间的密封圈。

所述的连接轴上开设有与轴承连通的油脂润滑通道。

所述的叶片为扇形，当所述的叶片多于两片时，所述的叶片按圆周均布固定安装在连接轴的前端。

本实用新型的增益效果是：

本实用新型的叶片呈扇状，增加接触面积，固定安装在连接轴上，如叶片旋转的区域内为空气，则旋转时检测机构检测到的信号是恒定的，通过多次旋转，记录该信号为基础信号；当土仓内渣土的高度到达叶片位置，叶片在旋转时会扰动渣土，由于渣土的扰动增加了扭矩，检测机构可检测到信号的突变，当信号超过设定值时，控制室内会显示土仓为满仓状态；本实用新型的密封机构，可实现土仓隔板前后两部分的密封，保证土仓内的压力及渣土不会传递到土仓隔板的后部，保证设备运行的安全；本实用新型的驱动机构为装置前端的叶片旋转提供动力支持，当采用变频电机和减速机时，将电流的变化作为检测机构的检测目标，当采用减速机和马达时，将液压油的压力作为检测机构的检测目标。本实用新型结构设计紧凑合理，检测原理简单明了，装置稳定性高，可靠性能够得到有效保证，如果保持叶片持续旋转，不管是在盾构机掘进状态还是在停机状态，都能够实施监控土仓是否满仓，在软弱地层、易发生超挖、坍塌的地层内掘进时，能够很好的指导螺旋输送机有效控制排渣量，进而保持掌子面的压力稳定，减少地面沉降和塌方的危险。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的密封机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1和图2，图中序号：1为盾构机盾体、2为土仓隔板、3为土仓、4为渣土、5为叶片、6为密封机构、61为轴承、62为密封圈、63为油脂润滑通道、7为减速机、8为驱动单元、9为检测机构和10为连接轴。