[发明专利]盾构开挖施工渣土监测设备及渣土监测方法

说明书

本发明提供了一种盾构开挖施工渣土监测设备及渣土监测方法，该设备包括：出土皮带机，包括支承架和供渣土搁置的输送皮带，所述支承架上安装有托辊，所述输送皮带搁置于所述托辊上；用于获取所述渣土的体积的扫描装置，安装于所述支承架且位于所述输送皮带的上方；以及称重装置，所述支承架安装于所述称重装置上。本发明解决了现有盾构开挖施工未对出土的物理参数及时把控导致盾构机的施工效率低的问题。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构开挖施工渣土监测设备及渣土监测方法。

背景技术

21世纪是地下工程的世纪，在城市发展到一定规模后，城市核心区交通堵塞一直是制约城市发展的重要因素，要解决这一难题，工程师们把目光转向了地下，通过地下轨道交通和地下通道的建设来缓解交通堵塞给人们出行带来的不便。目前中国许多城市的规模已经达到了世界级超大城市，而地下交通却相对落后，亟待建设相应规模的地下交通体系。盾构机是地下交通体系建设的常用设备。盾构机在施工过程中，渣土主要通过皮带机和泥浆泵运输。而皮带机在出土的过程中，未对土仓的加水量、出土的体积、出土的重量、出土的含水率等物理参数及时把控，影响盾构机的施工安全及效率。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种盾构开挖施工渣土监测设备及渣土监测方法，以解决现有盾构开挖施工未对出土的物理参数及时把控导致盾构机的施工效率低的问题。

为实现上述目的，提供一种盾构开挖施工渣土监测设备，包括：

出土皮带机，包括支承架和供渣土搁置的输送皮带，所述支承架上安装有托辊，所述输送皮带搁置于所述托辊上；

用于获取所述渣土的体积的扫描装置，安装于所述支承架且位于所述输送皮带的上方；以及

称重装置，所述支承架安装于所述称重装置上。

进一步的，还包括用于获取所述渣土的含水率的水分检测装置，安装于所述支承架且位于所述输送皮带的上方。

进一步的，所述水分检测装置和所述扫描装置均通过支撑杆组件安装于所述支承架上，所述支撑杆组件包括连接于所述支承架的立杆和连接于所述立杆的顶部的横杆，所述扫描装置和所述水分检测装置分别连接于所述横杆。

进一步的，所述水分检测装置为近红外水分仪。

进一步的，所述扫描装置为激光扫描雷达。

进一步的，所述称重装置为皮带秤。

本发明还提供了一种利用上述的盾构开挖施工渣土监测设备的渣土监测方法，包括以下步骤：

将盾构机的单位掘进循环开挖的渣土搁置于出土皮带机的输送皮带上，并使所述渣土随所述输送皮带机被输送至扫描装置的下方位置、称重装置的上方位置；

利用所述称重装置测量所述渣土的重量得到所述渣土的实测重量；

利用所述扫描装置扫描所述渣土的体积得到所述渣土的实测体积；

根据所述实测重量和所述实测体积计算出所述渣土的实测密度；

将所述实测密度对照不同类型的土体的理论密度，确定所述盾构机的当前开挖面的所述渣土的类型；

根据确定的所述渣土的类型的理论密度和所述盾构机的单位掘进循环开挖的理论体积，计算得到所述盾构机的单位掘进循环开挖的渣土的理论重量；

将所述实测重量与所述理论重量进行比较，判断所述盾构机是否超挖或欠挖。