[发明专利]一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，包括底板(5)，其特征在于：所述底板(5)顶部的中心位置处设置有转动轴(6)，且转动轴(6)的顶端安装有底盖仓(3)，所述底盖仓(3)的顶部安装有顶盖仓(1)，所述顶盖仓(1)顶部的中心位置处设置有除湿组件(2)，所述顶盖仓(1)内顶部的边缘位置处设置有冷却液仓(8)，且冷却液仓(8)内圈的底部安装有风扇(18)，所述冷却液仓(8)的内部均匀设置有热交换管(17)，所述热交换管(17)的一端延伸至冷却液仓(8)的内圈部位，所述热交换管(17)的另一端穿过冷却液仓(8)的底部，所述底盖仓(3)的内顶部设置有散热组件(7)，所述底盖仓(3)内底部的中心位置处安装有单片机(13)，所述底盖仓(3)的内侧安装有超声波探测器(16)，所述底板(5)顶部的边缘位置处开设有环形槽(15)，且环形槽(15)的内侧设置有环形齿条(14)，所述底盖仓(3)底部非圆心的位置处安装有伺服电机(11)，所述伺服电机(11)的输出端穿过底盖仓(3)并安装有与环形齿条(14)相互啮合的齿轮(12)，所述底盖仓(3)外侧的底部安装有接头(4)；

所述除湿组件(2)包括密封盖(201)、干燥包(202)、圆锥体(203)、侧板(204)和筛板(205)，所述顶盖仓(1)顶部的中心位置处安装有密封盖(201)，所述密封盖(201)底部的中心位置处安装有圆锥体(203)，所述密封盖(201)底部非圆心的位置处均匀安装有侧板(204)，且相邻两组侧板(204)之间均匀安装有三组筛板(205)，所述筛板(205)的顶部设置有干燥包(202)；

所述散热组件(7)包括安装架(701)、连接轴承(702)、安装杆(703)和散热片(704)，所述底盖仓(3)内侧的顶部安装有安装架(701)，且安装架(701)底端的中间位置处安装有连接轴承(702)，所述连接轴承(702)的内侧安装有安装杆(703)，所述安装杆(703)的外侧均匀安装有散热片(704)。

2.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述顶盖仓(1)外侧的底部安装有第一法兰盘，所述底盖仓(3)外侧的顶部安装有第二法兰盘，且第一法兰盘和第二法兰盘通过固定螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述顶盖仓(1)内顶部非圆心的位置处安装有安装环(10)，所述安装环(10)的外侧和顶盖仓(1)的内侧皆设置有环形架，且两组环形架上共同设置有环形过滤网(9)，所述环形过滤网(9)的底部均匀螺纹设置有固定螺丝，所述环形过滤网(9)通过固定螺丝与环形架固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述顶盖仓(1)顶部非圆心的位置处开设有与密封盖(201)相互配合的环形放置槽，所述密封盖(201)顶部的边缘位置处均匀螺纹设置有螺钉，所述密封盖(201)通过螺钉与环形放置槽的内底部固定连接，所述密封盖(201)底部的边缘位置处设置有密封环。

5.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述底板(5)底部的两端对称安装有支撑架，且支撑架外侧的底部设置有固定孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述冷却液仓(8)的顶部设置有注液口，且注液口的顶部螺纹设置有内螺纹盖。

7.根据权利要求1所述的一种用于TBM前端施工环境安全性的监测装置，其特征在于：所述密封盖(201)顶部的中间位置处开设有弧形槽，且弧形槽的内部铰接有把手，而把手的外侧设置有防滑套。

8.一种如权利要求1所述的用于TBM前端施工环境安全性的监测装置的使用方法，其使用方法步骤如下：

一、使用前将两组装置通过支撑架分别固定安装在TBM两组撑靴内侧的顶部，之后在TBM每前进一段距离，便通过TBM上的主控制台控制超声波探测器(16)向TBM前端施工环境发射超声波，在回波接收后将信号传递给单片机(13)，再由单片机(13)将处理后的信息输送给TBM上的主控制台；

二、在需要对隧道周围施工环境进行监测时，通过控制伺服电机(11)带动齿轮(12)转动，从而让底盖仓(3)和顶盖仓(1)一同在底板(5)的顶部转动固定的角度，以便于超声波探测器(16)对施工隧道周围的土地环境进行更加精确监测；

三、在超声波探测器(16)和单片机(13)工作时，产生热量，控制风扇(18)转动，利用风扇(18)迫使顶盖仓(1)和底盖仓(3)之间空腔内的空气开始流动，带有热量的空气经过环形过滤网(9)过滤后，进入到多组热交换管(17)内部，过程中热交换管(17)内部空气的热量被冷却液仓(8)内部的冷却液吸走，之后空气进入到冷却液仓(8)内圈部位的空腔中，空气中的水气被干燥包(202)吸走；

四、之后风扇(18)将降温除湿后的空气吹到多组散热片(704)之间，对散热片(704)和单片机(13)进行风吹降温，最后带有热量的空气又重新进入到热交换管(17)内部，形成空气的循环流动。