[发明专利]一种可测量渣土含水率的盾构机及含水率测量方法

说明书

本发明公开了一种可测量渣土含水率的盾构机及含水率测量方法，该盾构机包括主机和后配套，主机包括依次设置的刀盘、土仓和刀盘驱动，所述土仓内设有含水率测量装置，含水率测量装置与后台控制系统相连接；所述含水率测量装置包括加压装置，加压装置的侧壁上设有进渣机构和出水机构，出水机构和进渣机构均与加压装置相连通，加压装置上还设有数据采集装置。本发明采用含水率测量装置安装在土仓或泥水仓中，通过进渣机构向加压装置中进渣，然后通过加压装置挤压渣土，实现水、土分离，然后利用最简单的体积比，得到该渣土的含水率。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别是指一种可测量渣土含水率的盾构机及含水率测量方法。

背景技术

随着公共交通工具地铁的兴起和发展，盾构法施工由于其安全、快速、复杂地层适应性强以及地表沉降小等优势，成为目前城市地铁最主要的施工方法。盾构机可分为泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机两大类。土压平衡盾构机是把土仓内的渣土作为稳定开挖面的介质，刀盘与刀盘后隔板间形成土仓，刀盘旋转、开挖下的渣土进入土仓，再由刀盘后隔板上的螺旋输送机将渣土旋转输出。泥水平衡盾构机是在机械式盾构的刀盘的后侧，设置一道前封闭隔板，前封闭隔板与刀盘间的空间为泥水仓，水、膨润土及其添加剂混合制成的泥浆，经泵送管道压入泥水仓，在盾构的前封闭隔板后侧内插装另一道后封闭隔板，前封闭隔板与后封闭隔板之间的空间为气垫仓，通过调节空气压力和气垫仓内液位，对泥水仓进行建压，保障开挖面上相应的泥浆支护压力。它们顺利掘进的关键都是保证渣土/泥水渣顺利排出，为此需要对仓内渣土添加诸如泡沫、膨润土等之类的改良剂使盾构渣土保持为一种“塑性流动”状态。故掘进过程中对渣土含水率的监测就变得十分重要，一旦实时监测渣土含水率的变化就可以随时对改良参数进行动态调整，使参数设置更加合理。为此发明一种新型渣土含水率测量装置很有必要。

而现有盾构机掘进过程中渣土的含水率是通过采样别通过单独的设备进行测量，与盾构机融合性差，且不能实时监测渣土情况，影响掘进效率。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种可测量渣土含水率的盾构机及含水率测量方法，用于解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可测量渣土含水率的盾构机，包括主机和后配套，主机包括依次设置的刀盘、土仓和刀盘驱动，所述土仓内设有含水率测量装置，含水率测量装置与后台控制系统相连接；所述含水率测量装置包括加压装置，加压装置的侧壁上设有进渣机构和出水机构，出水机构和进渣机构均与加压装置相连通，加压装置上还设有数据采集装置。

所述加压装置包括加压仓体，加压仓体内设有过滤组件，过滤组件将加压仓体分为液体仓和渣土仓，出水机构和数据采集装置连接在液体仓上；渣土仓内设有第二推板，第二推板与渣土仓相配合，第二推板与设置在渣土仓侧壁上的推送机构相连接，推送机构推动第二推板在渣土仓内前后移动。

所述加压仓体设有推送机构的侧壁上设有用于监测第二推板移动距离的第二位移传感器，加压仓体上与推送机构相对的侧壁上设有第三闸门。

所述推送机构为第二加压油缸，第二加压油缸固定在加压仓体的侧壁上，第二加压油缸的伸缩端与第二推板相连接；所述加压仓体的侧壁上设有用于与进渣机构相对应的第二闸门。

所述进渣机构包括进料仓，进料仓与加压装置的加压仓体密封连接，且进料仓通过第二闸门与加压仓体相连通，进料仓内设有第一推板，第一推板与进料仓相配合，第一推板与设置在进料仓侧壁上的驱动机构相连接，驱动机构推动第一推板在进料仓内移动，进料仓上设有用于进渣土的第一闸门。

所述进料仓设有驱动机构的侧壁上设有用于监测第一推板运动距离的第一位移传感器。

所述驱动机构为第一推动油缸，第一推动油缸的伸缩端与第一推板相连接。

所述第一位移传感器和第二位移传感器均与数据采集装置相连接。

所述出水机构包括设置在加压装置上的密封出水口，密封出水口上可拆卸设有出水管。