[发明专利]一种渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法

说明书

本发明公开了一种渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法，位于开挖舱内部，包括主动搅拌组件和被动搅拌组件，主动搅拌组件固定在刀盘的背部，被动搅拌组件固定在开挖舱的后舱壁上，主动搅拌组件和被动搅拌组件上均设有监测装置，监测装置与上位机相连接。本发明开挖舱内设置主动搅拌组件和被动搅拌组件，主动搅拌组件和被动搅拌组件配合使用，通过布置合适轨迹以及数量的主动搅拌棒和被动搅拌棒，并在开挖舱中间相同截面处布置，实现精确、实时、双向的渣土应力监测，并将监测应力值传输至上位机界面显示，从而可以在上位机实时监测到开挖舱的渣土情况。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，特别是指一种能对开挖舱内渣土进行搅拌的渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法。

背景技术

在使用掘进机进行隧道作业时，对于建立开挖舱与掌子面压力平衡条件下进行开挖掘进时，开挖舱因较高压力的存在而为密闭状态，操作人员无法实时准确的了解开挖舱内部情况，包括是否有大尺寸异物、开挖舱是否有结泥饼现象、开挖舱的渣土搅拌情况以及开挖舱的渣土改良状况等，由于不能实时监测和更新反馈而大大影响了掘进机的掘进效率和施工工期，造成施工成本的增加。

在已公开专利CN110849775A中，提到了一种开挖舱渣土粘度监测方法，该装置与方法提到了可以利用传感器检测开挖舱渣土的粘度以及实时显示至上位机界面，但不能直观判断渣土是否有大尺寸异物、开挖舱是否有结泥饼等情况，且不能有效预防泥饼的形成。因此，急需要一种能实时监测掘进机开挖舱内部情况的搅拌监测装置及其监测方法，来实时并准确的监测并显示开挖舱的渣土情况。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种渣土搅拌监测装置及其搅拌检测方法，用以解决上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种渣土搅拌监测装置，位于开挖舱内部，包括主动搅拌组件和被动搅拌组件，主动搅拌组件固定在刀盘的背部，被动搅拌组件固定在开挖舱的后舱壁上，主动搅拌组件和被动搅拌组件上均设有监测装置，监测装置与上位机相连接。

所述主动搅拌组件包括若干个主动搅拌棒，主动搅拌棒设置在刀盘的不同直径的同心圆上。

所述主动搅拌棒包括搅拌短棒和搅拌长棒，搅拌长棒上设有监测装置。

所述被动搅拌组件包括若干个被动搅拌棒，被动搅拌棒设置在开挖舱的后舱壁上不同直径的同心圆上，且被动搅拌棒位于同心圆的上半圆上，被动搅拌棒上设有监测装置。

所述主动搅拌棒与被动搅拌棒交错设置，且主动搅拌棒上的监测装置与被动搅拌棒上的监测装置位于同一监测截面内；所述监测截面位于开挖舱的二分之一截面处。

所述监测装置为应力传感器，应力传感器设置在被动搅拌棒的两侧壁上和主动搅拌棒的两侧壁上。

所述主动搅拌组件和/或被动搅拌组件上设有防止开挖舱和刀盘结泥饼的冲刷机构，冲刷机构通过高压管路与高压水系统相连接。

所述冲刷机构设置在开挖舱的不同直径的同心圆上。

所述冲刷机构包括内部通道和喷嘴，喷嘴设置在内部通道外端部，内部通道的另一端通过水接头与高压管路相连接。

位于刀盘扭腿附近的被动搅拌组件的被动搅拌棒上设有垂直搅拌棒，垂直搅拌棒内设有垂直通道，垂直通道与内部通道相连通，垂直通道的外端部设有喷口，喷口朝向刀盘扭腿。

一种掘进机，包括上述的渣土搅拌监测装置。

一种渣土搅拌监测装置的搅拌检测方法，步骤如下：

S1：在刀盘的背部设置主动搅拌棒，在开挖舱的后舱壁上设置被动搅拌棒，主动搅拌棒和被动搅拌棒位于不同直径的同心圆上，且主动搅拌棒和被动搅拌棒上均设置应力传感器；应力传感器与上位机相连接，上位机上连接有显示模块；