一种控制盾构掘进出土量自动控制系统的制作方法

本实用新型是一种控制盾构掘进出土量自动控制系统，属于控制盾构掘进出土量自动控制系统的创新技术。

背景技术：

随着全国各大城市，正以地铁为龙头的地下空间综合利用和建设，受既有建（构）筑物和有限空间的限制，出现了大量复杂线型（如小半径、大纵坡）或复合近接（小净距、下穿铁路、立交、叠交）的隧道工程。在盾构施工过程中因出土量过多，易造成周边建（构）筑物、房屋、桥梁等出现下沉，为减少因地面下沉或沉降而发生的质量及安全事故，特研发此出土量自动控制系统，从排土量做到自动控制出发，解决隧道施工过程中有效控制出土量及地面沉降等问题为目的，具有很好的市场前景。

盾构掘进出土量自动控制主要用于盾构隧道施工过程中存在排土量难以控制的问题，需对盾构掘进时的出土量进行控制,而传统的盾构隧道施工中，多采用：如垂直起吊碴土箱时用测力传感器称重量；如清点一个掘进循环内装满碴土的土箱数量计算容积。只能在一个循环结束之际得出结果，有时就显得太晚，影响了在盾构期间无法直接有效的进行控制，量测数据具有一定的延后性，使地面沉降从而产生坍塌事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种控制盾构掘进出土量自动控制系统。本实用新型解决盾构隧道掘进施工难以控制出土量的问题，为盾构隧道掘进带来更好的实用性和安全性。

本实用新型的技术方案是：一种的控制盾构掘进出土量自动控制系统，包括有推进液压缸位移传感器、密封舱压力传感器、螺旋输送机速度传感器、渣土压力检测装置、集成控制器，推进液压缸位移传感器安装于盾构机液压缸位置，密封舱压力传感器安装于盾构机土舱隔板位置，螺旋输送机速度传感器安装于盾构机螺旋输送机电机位置，渣土压力检测装置安装于盾构机渣土出口位置，推进液压缸位移传感器、密封舱压力传感器、螺旋输送机速度传感器、渣土压力检测装置的信号输出端与集成控制器连接。

本实用新型由于采用包括有推进液压缸位移传感器、密封舱压力传感器、螺旋输送机速度传感器、渣土压力检测装置、集成控制器的结构，本实用新型不仅解决了盾构隧道掘进施工难以控制出土量的问题，提高了盾构隧道掘进出土量，而且大大降低了因出土量超挖导致地面沉降，出土量欠挖导致地面隆起，确保施工的安全，提高了盾构掘进出土量自动控制的实用性、安全性。适用于盾构掘进出土量自动控制。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型集成控制器的示意图。

具体实施方式

实施例：

本实用新型的原理图如图1所示，本实用新型的控制盾构掘进出土量自动控制系统，包括有推进液压缸位移传感器1、密封舱压力传感器2、螺旋输送机速度传感器3、渣土压力检测装置4、集成控制器9，推进液压缸位移传感器1安装于盾构机液压缸位置，密封舱压力传感器2安装于盾构机土舱隔板位置，螺旋输送机速度传感器3安装于盾构机螺旋输送机电机位置，渣土压力检测装置4安装于盾构机渣土出口位置，推进液压缸位移传感器1、密封舱压力传感器2、螺旋输送机速度传感器3、渣土压力检测装置4的信号输出端与集成控制器9连接。

本实施例中，上述集成控制器9安装于盾构机的主操作室内.盾构机司机进行观察并加以小量辅助控制。

本实施例中，上述集成控制器9装设有显示实际出土量的显示器5。

本实施例中，上述集成控制器9装设有开关6。

本实施例中，上述集成控制器9装设有调节器7。调节器7主要作用是较调螺旋输送机转速，对出土量进行实测调节。

本实施例中，上述集成控制器9装设有切换器8。切换器8主要作用是在不同地层中掘进时对设计理论出土量进行切换。

本实施例中，上述集成控制器9装设有预警灯10，如图2所示。

盾构掘进出土量自动控制系统工作过程是：根据推进液压缸位移传感器1，密封舱压力传感器2输送的信号传输至集成控制器中，获得盾构掘进实时理论出土量，渣土压力检测装置4反馈的压力变化时间和压力值输送至集成控制器中获得盾构掘进过程实时的实际出土量，通过上述两个数据对比，由集成处理器传输信号调整螺旋输送机速度传感器3进行调整螺旋输送机转速，从而达到实时控制出土量的功能，同时可数字显示实时实际出土量并在超出额定范围内的出土量进行预警。

本实用新型控制原理是通过盾构机原有推进液压缸位移传感器1、密封舱压力传感器2所计算的理论出土量与渣土压力检测装置4所计算的实际出土量进行对比，通过实际出土量与理论出土量的偏差，控制螺旋输送机速度传感器3所显示的转速，以达到在盾构掘进过程中自动控制盾构出土量。在盾构开始或结束掘进每一环时打开或关闭控制器开关6，通过集成控制器9进行控制，当实测出土量与设计理论出土量存在偏差时，显示屏5内可显示偏差值，如超出额定出土量后可通过预警灯10进行预警，再通过调节器7进行较调螺旋输送机转速并再次实测出土量，从而达到自动控制效果，在不同地层中掘进的设计理论出土量通过切换器8进行切换，切换后再开始进行每一循环的掘进。

本实用新型主要达到以下功能：

1）通过实际出土量测算反馈数据与设计理论出土量对比后，对螺旋机速度进行控制。

2）本实用新型内的集成控制器9可实时显示实际出土量和实测出土量与设计理论出土量的偏差数值，盾构隧道掘进施工过程中，可根据此偏差数值，提前预估地面沉降变化情况，便于提前采取相关应急措施。

3）本实用新型可依据实际出土量与设计理论出土量的偏差，对超出额定出土量后可通过预警灯10进行预警。

本实用新型适用于不同型号的土压平衡盾构机上安装。