用于观测盾构机土仓的观测装置和含有其的盾构机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于观测盾构机土仓的观测装置和含有其的盾构机，所述观测装置包括：摄像装置、第一旋转机构以及第二旋转机构，摄像装置包括摄像壳体、摄像头和照明灯；第一旋转机构与摄像装置相连，第一旋转机构用于驱动摄像装置绕过摄像装置中心的第一旋转轴线转动；第二旋转机构与摄像装置相连，第二旋转机构用于驱动摄像装置绕与第一旋转轴线垂直相交的第二旋转轴线转动。根据本发明的用于观测盾构机土仓的观测装置，通过将摄像头和照明灯设在摄像壳体内，摄像装置同时具有摄像和照明的功能，且整个观测装置的结构紧凑，占用空间小。而且，通过设置第一旋转机构和第二旋转机构，摄像装置可以更好地转动，以对需要观测的区域进行仔细观测。
【专利说明】
用于观测盾构机土仓的观测装置和含有其的盾构机
技术领域
[0001]本发明涉及隧道工程领域，尤其是涉及一种用于观测盾构机土仓的观测装置和含有其的盾构机。【背景技术】
[0002]相关技术中，盾构机(如土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机或多模式盾构机等)开挖隧道的过程中，依靠其土仓内充满一定压力的泥浆或渣土来平衡掌子面岩土压力，盾构机的刀盘也全部“浸没”在土仓内的泥浆或渣土里。盾构施工过程中，需要定期检查刀盘、刀具磨损情况和土仓内渣土的实际状况，由于土仓内部是一个充满泥浆或渣土的封闭、黑暗空间，人员不能直接进入。目前的检查方法一般是先降低土仓内的泥浆或渣土液位至中心线以下，甚至需要全部清空舱内渣土，以便留出人员在舱内活动和检查设备所需空间，然后往土仓内注入适当的压缩空气，由压缩空气对掌子面的地下水进行密封，防止渗入，最后由人工带压进舱进行实地查看。然而，这种检查方式不仅成本高，且存在较大安全风险，尤其是在大埋深、高水压地层环境中，国内外已发生多起土仓内作业安全事故。
[0003]另一种易于实施的方法是在土舱内安装视频监控和照明装置，需要检查时先降低土舱内泥浆或渣土液位，然后启动观测设备。然而，这种方式的视频观测口易于被粘稠的渣土覆盖、遮挡，特别是对于土压平衡盾构来说，粘稠泥土必然会将视频观测口和视频装置完全堵塞。另外，推进机构较为复杂，安装尺寸较大，摄像头不能灵活转动以对准需要详细观测区域。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于观测盾构机土仓的观测装置，所述观测装置的结构紧凑。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种具有上述用于观测盾构机土仓的观测装置的盾构机。
[0006]根据本发明第一方面的用于观测盾构机土仓的观测装置，包括:摄像装置，所述摄像装置包括摄像壳体、设在所述摄像壳体内的摄像头和照明灯;第一旋转机构，所述第一旋转机构与所述摄像装置相连，所述第一旋转机构用于驱动所述摄像装置绕过所述摄像装置中心的第一旋转轴线转动；以及第二旋转机构，所述第二旋转机构与所述摄像装置相连，所述第二旋转机构用于驱动所述摄像装置绕与所述第一旋转轴线垂直相交的第二旋转轴线转动。
[0007]根据本发明的用于观测盾构机土仓的观测装置，通过将摄像头和照明灯均设在摄像壳体内，摄像装置同时具有摄像和照明的功能，且使得整个观测装置的结构紧凑，减小了观测装置的占用空间。而且，通过设置第一旋转机构和第二旋转机构，摄像装置可以更好地转动，以对需要观测的区域进行仔细观测。
[0008]根据本发明的一些实施例，所述第一旋转机构包括:旋转筒，所述旋转筒的第一端设有沿所述旋转筒的周向间隔设置的至少一个支撑凸台，所述支撑凸台与所述摄像壳体相连，所述旋转筒旋转带动所述摄像装置绕所述第一旋转轴线转动，其中所述第一旋转轴线为所述旋转筒的中心轴线。
[0009]进一步地，所述用于观测盾构机土仓的观测装置进一步包括:驱动杆，所述驱动杆与所述旋转筒固定以带动所述旋转筒旋转。
[0010]可选地，所述摄像壳体上设有与所述第二旋转轴线同轴设置的旋转齿轮，所述第二旋转机构包括可移动的旋转配合件，所述旋转配合件具有与所述旋转齿轮配合的齿条。
[0011]进一步地，所述用于观测盾构机土仓的观测装置进一步包括:移动旋转杆，所述移动旋转杆具有与所述驱动杆螺纹配合的螺杆部，所述移动旋转杆的第一端与所述旋转配合件相连，当所述移动旋转杆旋转时所述移动旋转杆移动带动所述摄像装置绕所述第二旋转轴线转动。
[0012]可选地，所述摄像壳体通过枢转轴与所述支撑凸台可枢转地相连，其中所述旋转齿轮固定在所述枢转轴上。
[0013]进一步地，所述支撑凸台的沿所述旋转筒的周向上的背离所述齿条的一侧设有限位块，所述限位块的邻近所述齿条的一侧表面延伸至超出所述支撑凸台的邻近所述齿条的一侧表面。
[0014]进一步地，所述旋转配合件上设有在移动方向上位于所述齿条前侧的第一限位部和位于所述齿条后侧的第二限位部。
[0015]根据本发明的一些实施例，所述摄像壳体大体为球状，所述摄像壳体包括:摄像座，其中所述摄像头和所述照明灯设在所述摄像座上;和护罩，所述护罩设在所述摄像座上且罩设在所述摄像头和所述照明灯外，所述护罩为透光硬质材料件。
[0016]可选地，所述摄像头和所述照明灯分别为一个，所述摄像头和所述照明灯位于所述摄像座的中部且沿所述摄像座的径向相对;或所述摄像头为一个且所述摄像头位于所述摄像座的中央，所述照明灯为多个且所述多个照明灯环绕所述摄像头设置。
[0017]根据本发明第二方面的盾构机，包括根据本发明上述第一方面的用于观测盾构机土仓的观测装置。
[0018]根据本发明的一些实施例，所述盾构机为土压平衡盾构机或泥水平衡盾构机或多模式盾构机。
[0019]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。【附图说明】
[0020]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0021]图1是根据本发明实施例的用于观测盾构机土仓的观测装置的示意图；[〇〇22]图2是图1中的A向视图；
[0023]图3是图1中所示的用于观测盾构机土仓的观测装置的立体图；
[0024]图4是图1中所示的观测装置的另一个角度的立体图；
[0025]图5是据本发明实施例的观测装置的摄像装置的剖面图；
[0026]图6是图5中的B向视图；[〇〇27]图7是图5中的C向视图；
[0028]图8是根据本发明另一个实施例的观测装置的摄像装置的剖面图；
[0029]图9是根据本发明实施例的观测装置的使用状态示意图；
[0030]图10是根据本发明实施例的观测装置使用前的示意图；
[0031]图11是根据本发明实施例的观测装置使用前的冲洗操作示意图。[〇〇32]附图标记:[〇〇33]200:观测装置；[〇〇34]211:摄像壳体;212:摄像头;213:照明灯；[〇〇35]214:摄像座;215:护罩;216:枢转轴;217:旋转齿轮；
[0036]218:密封件;219:电缆；[〇〇37]202:旋转筒;221:支撑凸台；222:限位块;223:固定板；[〇〇38]224:驱动杆;2241:驱动杆把手;2242:调节环;2243:密封圈；[〇〇39]225:法兰结构；226:筋板结构；227:端面法兰；[〇〇4〇] 231:旋转配合件;232:齿条;233:第一限位部;234:第二限位部；[〇〇411235:移动旋转杆;2351:螺杆部;2352:移动旋转杆把手；[〇〇42]100:密封装置;900:冲洗装置；[〇〇43]1:盾构机土仓;2:隔板;3:渣料;4:球阀；5:连接管段;6:固定座。【具体实施方式】
[0044]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0045]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0046]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0047]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0048]下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的用于观测盾构机土仓1的观测装置 200。观测装置200用于对刀盘、刀具磨损情况和盾构机土仓1内渣土的实际状况等进行观测。
[0049]如图1-图3所示，根据本发明第一方面实施例的用于观测盾构机土仓1的观测装置 200，包括摄像装置、第一旋转机构以及第二旋转机构。
[0050]摄像装置包括摄像壳体211、设在摄像壳体211内的摄像头212和照明灯213。例如， 如图5-图8所示，摄像头212和照明灯213集成在摄像壳体211内，由此，通过将摄像头212和照明灯213集成布置，摄像装置同时具备摄像和照明的功能，使得整个观测装置200的结构紧凑，所需安装空间小。
[0051]第一旋转机构和第二旋转机构均与摄像装置相连，第一旋转机构用于驱动摄像装置绕过摄像装置中心的第一旋转轴线(例如，图1中沿左右方向延伸的中心线)转动，第二旋转机构用于驱动摄像装置绕与第一旋转轴线垂直相交的第二旋转轴线(例如，图1中过摄像装置中心且垂直于纸面的中心线)转动。由此，通过设置第一旋转机构和第二旋转机构，使得摄像装置可以灵活转动以对准需要详细观测的区域，从而可以更好地对需要观测区域的实际状况进行观测，保证了观测的精准性。[〇〇52]根据本发明实施例的用于观测盾构机土仓1的观测装置200,通过将摄像头212和照明灯213均设在摄像壳体211内，摄像装置同时具有摄像和照明的功能，且使得整个观测装置200的结构紧凑，减小了观测装置200的占用空间。而且，通过设置第一旋转机构和第二旋转机构，摄像装置可以更好地转动，以对需要观测的区域进行仔细观测。[〇〇53]根据本发明的一些实施例，参照图1并结合图3和图4,第一旋转机构包括:旋转筒 202，旋转筒202为筒形结构，旋转筒202的第一端(例如，图3和图4中的左端)设有沿旋转筒 202的周向间隔设置的至少一个支撑凸台221，支撑凸台221可以沿旋转筒202的侧壁的延伸方向水平向外延伸出，支撑凸台221与摄像壳体211相连，旋转筒202旋转带动摄像装置绕第一旋转轴线转动，其中第一旋转轴线为旋转筒202的中心轴线。当旋转筒202绕自身的中心轴线旋转时，摄像装置可以随旋转筒202—起同步转动，以使摄像头212可以更好地对准观测区域。[〇〇54]可选地，如图2所示，支撑凸台221为两个，且两个支撑凸台221沿旋转筒202的径向相对，两个支撑凸台221之间的夹角为180°，此时两个支撑凸台221分别位于摄像装置的两侧，摄像装置可以牢靠地安装在旋转筒202上，以随旋转筒202—起转动，保证了摄像装置绕第一旋转轴线转动的可靠性。
[0055]如图3和图4所示，用于观测盾构机土仓1的观测装置200进一步包括:驱动杆224， 驱动杆224与旋转筒202固定以带动旋转筒202旋转，此时驱动杆224相对于旋转筒202是固定不动的。具体而言，驱动杆224的与旋转筒202相连的一端(例如，图3中的左端)设有具有螺栓孔的法兰连接结构，该法兰连接结构包括法兰结构225和与法兰结构225固定连接的筋板结构226，筋板结构226与驱动杆224固定连接，法兰结构225与旋转筒202固定连接，这样， 转动驱动杆224就能转动旋转筒202，从而带动摄像装置一起旋转。进一步地，旋转筒202的远离摄像装置的一端设有与驱动杆224连接的端面法兰227。
[0056]如图1所示，摄像壳体211上设有与上述第二旋转轴线同轴设置的旋转齿轮217,第二旋转机构包括可移动的旋转配合件231，旋转配合件231具有与旋转齿轮217配合的齿条 232。由此，当旋转配合件231沿齿条232的长度方向移动时，可以带动其上与齿条232配合的旋转齿轮217转动，从而带动摄像装置一起绕第二旋转轴线转动，以使摄像头212进一步对准观测区域。
[0057]可选地，摄像壳体211通过枢转轴216与支撑凸台221可枢转地相连，其中旋转齿轮 217固定在枢转轴216上。例如，如图6和图7所示，摄像壳体211的两侧分别设有向外凸出的两个枢转轴216,这两个枢转轴216同轴设置且与摄像壳体211固定连接，旋转齿轮217设在这两个枢转轴216中的其中一个上并与其同轴固定连接。由此，在齿条232的驱动下使得旋转齿轮217带动摄像壳体211绕第二旋转轴线转动，扩大了摄像头212的观测范围。旋转配合件231优选位于摄像壳体211和支撑凸台221之间，以减小观测装置200的占用空间。[〇〇58]具体而言，如图4所示，支撑凸台221的远离旋转筒202的一端形成有与枢转轴216 相配合的半圆孔和螺纹孔，支撑凸台221的上述一端设有固定板223,固定板223上也形成有半圆孔以与支撑凸台221上的半圆孔配合以共同构成适于与枢转轴216配合的完整圆孔，螺钉适于穿过固定板223后与支撑凸台221上的螺纹孔配合以将固定板223连接在支撑凸台 221上。其中，螺纹孔的数量和规格与压紧固定板223的螺钉相匹配。[〇〇59]如图2-图4所示，支撑凸台221的沿旋转筒202的周向上的背离齿条232的一侧(例如，图1中的上侧)设有限位块222,限位块222的邻近齿条232的一侧表面(例如，图2中的左侧表面)延伸至超出支撑凸台221的邻近齿条232的一侧表面。由此，通过设置限位块222,限位块222对旋转配合件231起到导向和限位的作用，使齿条232只能沿轴向直线、可靠地移动，从而保证齿条232与旋转齿轮217可以正常工作。
[0060]如图1所示，旋转配合件231上设有在移动方向上位于齿条232前侧(例如，图1中的左侧)的第一限位部233和位于齿条232后侧(例如，图1中的右侧)的第二限位部234,此时旋转配合件231大体为“F”形结构，第一限位部233和第二限位部234在旋转配合件231的移动方向上起到限位的作用，以进一步保证齿条232与旋转齿轮217正常工作。[〇〇61]根据本发明的进一步实施例，用于观测盾构机土仓1的观测装置200进一步包括: 移动旋转杆235,移动旋转杆235具有与驱动杆224螺纹配合的螺杆部2351，移动旋转杆235 的第一端(例如，图1中的左端)与旋转配合件231相连，例如，移动旋转杆235优选与旋转配合件231环套或铰接，但不限于此，当移动旋转杆235旋转时移动旋转杆235移动带动摄像装置绕第二旋转轴线转动。例如，如图1所示，驱动杆224为中空长直圆管结构，移动旋转杆235 可以为长直圆钢结构，移动旋转杆235穿设在驱动杆224内，且移动旋转杆235的两端均伸出驱动杆224外，当移动旋转杆235转动的同时，移动旋转杆235带动旋转配合件231左右移动， 以带动摄像装置俯仰转动。驱动杆224的远离摄像装置的一端(例如，图1中的右端)内具有与螺杆部2351配合的内螺纹。[〇〇62] 可选地，移动旋转杆235与驱动杆224之间设有至少一个密封圈2243,以密封移动旋转杆235与驱动杆224之间的间隙。例如，如图1所示，驱动杆224的内壁上形成有用于安装密封圈2243的多个密封槽，多个密封槽位于移动旋转杆235与驱动杆224的邻近摄像装置的一端且沿驱动杆224的轴向间隔设置。[〇〇63]进一步地，如图1所示，驱动杆224的远离旋转筒202的一端(例如，图1中的右端)具有一段可与锁紧螺母配合的外螺纹结构和用于安装驱动杆把手2241的非圆形截面调整段。 由此，通过设置驱动杆把手2241，施加较小的力转动驱动杆把手2241就可以带动驱动杆224 旋转，便于人员操作，而且，由于驱动杆224为一截面直径大大小于旋转筒202的光滑直杆， 承压面积小，土仓内高压引起的后退力相应大大减小，从而便于手动操作。可以理解的是，选用不同数量和厚度的调节环2242可以调节驱动杆把手2241在上述调整段上的轴向安装距离。[〇〇64]参照图1，螺杆部2351设在移动旋转杆235的右端，在螺杆部2351的远离摄像装置的一侧具有安装移动旋转杆把手2352的非圆形截面调节段和用于安装锁紧螺母以压紧移动旋转杆把手2352的螺纹结构。由此，转动移动旋转杆把手2352就可以通过驱动杆224和移动旋转杆235的螺旋传动使移动旋转杆235产生轴向移动，进而带动旋转配合件231的齿条 232轴向移动，通过齿条232与旋转齿轮217的啮合带动摄像装置绕第二旋转轴线转动。
[0065]由此，通过采用上述的第一旋转机构和第二旋转机构控制摄像装置活动，使得摄像装置具有较大的转角范围，可以与土仓及刀盘背面情况进行全景观测。
[0066]根据本发明的一些实施例，摄像壳体211大体为球状，摄像壳体211为密闭结构，摄像壳体211包括:摄像座214和护罩215，其中摄像头212和照明灯213设在摄像座214上，护罩 215设在摄像座214上且罩设在摄像头212和照明灯213外，护罩215为透光硬质材料件。例如，如图5所示，摄像座214内具有分别用于安装摄像头212和照明灯213的安装孔，安装孔的纵向截面大体为“T”形，安装孔的数量与摄像座214内摄像头212和照明灯213的数量一致， 背向摄像头212镜头一侧的摄像座214具有一光滑平面，以便于安装摄像头212和照明灯 213,安装孔贯通摄像座214并在摄像座214的上述光滑平面一侧设有锁紧螺纹件，以将摄像头212和照明灯213牢靠地安装在摄像座214上。护罩215与摄像座214之间为密闭紧固连接， 优选为胶接，但不限于此。进一步地，摄像头212和照明灯213与对应的安装孔之间设有密封件 218〇
[0067]可选地，如图5-图7所示，摄像头212和照明灯213分别为一个，摄像头212和照明灯 213位于摄像座214的中部，且摄像头212和照明灯213沿摄像座214的径向相对。当然，如图8 所示，摄像头212还可以为一个，且该摄像头212位于摄像座214的中央，照明灯213为多个， 且多个照明灯213环绕摄像头212设置。可以理解的是，摄像头212和照明灯213的数量以及具体布置方式等可以根据实际要求具体设置，以更好地满足实际要求。[〇〇68]如图9-图11所示，根据本发明实施例的用于观测盾构机土仓1的观测装置200具体使用方式如下:[〇〇69]由于盾构机土仓1内往往充满泥浆或塑性渣土，伸入隔板2的观测口往往被固体渣料3堵塞。球阀4在使用前保持关闭，将带有冲洗装置900的密封装置100安装在连接管段5 上，对密封装置100进行充液加压，然后缓慢打开球阀4，启动冲洗装置900对与观测口相通的观测通道进行冲洗。冲洗完成后，冲洗装置900退缩至连接管段5内，关闭球阀4,然后带有冲洗装置900的密封装置100整体拆下。其中，密封装置100适于与观测盾构机土仓1的其它装置(例如，观测装置200)等一起配合使用，以对刀盘、刀具磨损情况和盾构机土仓1内渣土的实际状况等进行观测，如图9所示。当然，密封装置100也可以与冲洗装置900配合使用，以在观测之前对观测通道进行冲洗，防止观测通道被固体渣料3堵塞，如图11所示。其中，密封装置1〇〇可以有效保证盾构机土仓1内的压力，且在冲洗时可以防止盾构机土仓1内的泥水等沿冲洗装置900倒灌入操作室内，这样可以避免在盾构机土仓1带压的状态下，人工带压进入盾构机土仓1作业，提高了带压作业时冲洗的安全性。
[0070]观测装置200的具体使用方法包括以下步骤:[〇〇71]步骤1:将冲洗装置900从密封装置100内抽出，然后将图1所示的摄像装置与第一旋转机构和第二旋转机构安装到位，再将密封装置100与连接管段5连接；
[0072]步骤2:对密封装置100充液使其内部的第一密封件218具有所需密封承压能力；
[0073]步骤3:然后缓慢打开球阀4并在其完全打开后，推动驱动杆把手2241进而推动位于通道内的包括摄像装置在内的结构向盾构机土仓1方向移动，到达预定位置后，驱动杆 224上的调节环2242与密封装置100的压紧法兰接触，从而摄像装置无法再往盾构机土仓1 方向推进，避免旋转筒202被推出安装在观测口的固定座65外，实现驱动杆224的轴向限位。 然后开启摄像头212和照明灯213,观测信息通过电缆219传输到盾构机内的相关显示终端上。转动驱动杆把手2241就可带动旋转筒202和与之连接的摄像装置绕第一旋转轴线旋转， 转动移动旋转杆把手2352就可通过旋转配合件231带动摄像装置绕第二旋转轴线旋转，这样就使得照明灯213和摄像头212具有三个自由度的活动范围，可对盾构机土仓1各个方向进行全向观测。[〇〇74]根据本发明实施例的用于观测盾构机土仓1的观测装置200,推进和转向阻力小， 可以全手动操作，灵活转向，观测范围大，部件少，可靠性高，且具备观测口堵塞冲洗功能。
[0075]根据本发明第二方面实施例的盾构机(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于观测盾构机土仓的观测装置。可选地，盾构机可以为土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机或多模式盾构机等。其中，土压平衡盾构机可以用于开挖黄土层，泥水平衡盾构机可以用于开挖泥水层，多模式盾构机可以在多个模式下切换，例如，在开挖黄土层模式和开挖泥水层模式之间切换。
[0076]根据本发明实施例的盾构机，通过设置上述的用于观测盾构机土仓的观测装置， 可以有效保证盾构施工过程中的安全性。
[0077]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[〇〇78]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，包括:摄像装置，所述摄像装置包括摄像壳体、设在所述摄像壳体内的摄像头和照明灯；第一旋转机构，所述第一旋转机构与所述摄像装置相连，所述第一旋转机构用于驱动 所述摄像装置绕过所述摄像装置中心的第一旋转轴线转动；以及第二旋转机构，所述第二旋转机构与所述摄像装置相连，所述第二旋转机构用于驱动 所述摄像装置绕与所述第一旋转轴线垂直相交的第二旋转轴线转动。2.根据权利要求1所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述第一旋转 机构包括:旋转筒，所述旋转筒的第一端设有沿所述旋转筒的周向间隔设置的至少一个支撑凸 台，所述支撑凸台与所述摄像壳体相连，所述旋转筒旋转带动所述摄像装置绕所述第一旋 转轴线转动，其中所述第一旋转轴线为所述旋转筒的中心轴线。3.根据权利要求2所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，进一步包括:驱动杆，所述驱动杆与所述旋转筒固定以带动所述旋转筒旋转。4.根据权利要求3所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述摄像壳体 上设有与所述第二旋转轴线同轴设置的旋转齿轮，所述第二旋转机构包括可移动的旋转配合件，所述旋转配合件具有与所述旋转齿轮配 合的齿条。5.根据权利要求4所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，进一步包括:移动旋转杆，所述移动旋转杆具有与所述驱动杆螺纹配合的螺杆部，所述移动旋转杆的第一端与所述旋转配合件相连，当所述移动旋转杆旋转时所述移动旋转杆移动带动所述 摄像装置绕所述第二旋转轴线转动。6.根据权利要求4所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述摄像壳体 通过枢转轴与所述支撑凸台可枢转地相连，其中所述旋转齿轮固定在所述枢转轴上。7.根据权利要求4所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述支撑凸台 的沿所述旋转筒的周向上的背离所述齿条的一侧设有限位块，所述限位块的邻近所述齿条 的一侧表面延伸至超出所述支撑凸台的邻近所述齿条的一侧表面。8.根据权利要求4所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述旋转配合 件上设有在移动方向上位于所述齿条前侧的第一限位部和位于所述齿条后侧的第二限位 部。9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所 述摄像壳体大体为球状，所述摄像壳体包括:摄像座，其中所述摄像头和所述照明灯设在所述摄像座上;和护罩，所述护罩设在所述摄像座上且罩设在所述摄像头和所述照明灯外，所述护罩为 透光硬质材料件。10.根据权利要求9所述的用于观测盾构机土仓的观测装置，其特征在于，所述摄像头 和所述照明灯分别为一个，所述摄像头和所述照明灯位于所述摄像座的中部且沿所述摄像 座的径向相对;或所述摄像头为一个且所述摄像头位于所述摄像座的中央，所述照明灯为多个且所述多 个照明灯环绕所述摄像头设置。11.一种盾构机，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的用于观测盾构机 土仓的观测装置。12.根据权利要求11所述的盾构机，其特征在于，所述盾构机为土压平衡盾构机或泥水 平衡盾构机或多模式盾构机。
【文档编号】E21D9/06GK105952463SQ201610481456
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】程永亮, 彭正阳, 唐崇茂, 梁海斌
【申请人】中国铁建重工集团有限公司