用以检测盾构机盾尾漏浆的装置及检测方法与流程

本发明涉及盾构机施工技术领域，特别是涉及一种用以检测盾构机盾尾漏浆的装置及检测方法。

背景技术：

近年来，地铁施工中盾构法应用广泛，在盾构机掘进过程中，由于盾构机姿态纠偏过大、油脂注入量不足或者不及时等原因会导致盾构机的盾尾刷提前失效。

如果盾构机在富水含砂地层中开挖，一旦盾尾刷破坏，地下水、泥浆及浆液从盾尾密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内，将严重影响工程进度和施工质量，甚至对工程安全带来灾难性威胁。

由此可见，如果盾尾漏浆故障检测措施不到位，存在着一定安全隐患。如何实时检测盾构机盾尾漏浆故障是关系到盾构机安全稳定推进的关键问题之一。

技术实现要素：

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，本发明提出一种用以检测盾构机盾尾漏浆的装置，以解决现有无法对盾尾漏浆故障进行实时检测的问题。

本发明还提出一种检测方法。

根据本发明第一方面实施例的用以检测盾构机盾尾漏浆的装置，包括电阻传感器，所述电阻传感器安装于盾构机盾尾的内侧壁上，用以实时检测盾构机盾尾内的电阻值；采集模块，所述采集模块与所述电阻传感器连接，用以采集并显示所述电阻传感器检测的电阻值信息。

根据本发明实施例的用以检测盾构机盾尾漏浆的装置，通过安装于盾构机盾尾的内侧壁上的电阻传感器实时检测盾构机盾尾内的电阻值，采集模块采集电阻传感器检测的电阻值信息，并显示给工作人员查看，工作人员根据显示信息判断盾构机盾尾是否漏浆，实现对盾构机盾尾漏浆故障的实时检测，自动检测，确保盾构机的安全作业，控制安全风险。

根据本发明的一个实施例，还包括报警模块，所述报警模块与所述采集模块连接。

根据本发明的一个实施例，所述盾构机盾尾内设有密封腔，所述密封腔由所述盾构机盾尾的内侧壁、位于所述盾构机盾尾的内侧壁围成的空腔内的管片的外侧壁和相邻的两个盾尾刷围合而成，所述电阻传感器在所述密封腔内沿所述密封腔的周向等间距设置多个，多个所述电阻传感器均与所述采集模块的输入端连接，所述采集模块的输出端与所述报警模块的输入端连接。

根据本发明的一个实施例，所述报警模块设置多个，且所述报警模块与所述电阻传感器一一对应。

根据本发明的一个实施例，所述报警模块预设电阻值阈值。

根据本发明的一个实施例，所述盾构机盾尾内设有与所述密封腔连通的油脂管路。

根据本发明第二方面实施例的基于上述用以检测盾构机盾尾漏浆的装置的检测方法，包括如下步骤：

将所述电阻传感器安装在所述盾构机盾尾内的检测位置，并实时检测所述盾构机盾尾内的电阻值；

通过所述采集模块实时采集所述电阻传感器检测的电阻值电信号，并将电信号转换为数据信息并显示。

根据本发明的一个实施例，所述检测位置为所述盾构机盾尾内密封腔的盾壳的内侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述通过所述采集模块实时采集所述电阻传感器检测的电阻值电信号，并将电信号转换为数据信息并显示步骤，还包括所述采集模块与报警模块连接，通过所述报警模块接收所述采集模块采集的数据信息，并进行比较判断获得检测结果。

根据本发明的一个实施例，还包括将所述报警模块接收的电阻值数据与所述报警模块内预设的电阻值阈值进行比较；

若接收的电阻值数据大于所述电阻值阈值，则所述盾构机盾尾未漏浆，不发警报；

若接收的电阻值数据小于或等于所述电阻值阈值，则所述盾构机盾尾漏浆，发出警报。

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

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例用以检测盾构机盾尾漏浆的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例用以检测盾构机盾尾漏浆的装置中电阻传感器检测安装位置示意图。

附图标记：

1：电阻传感器；2：采集模块；3：报警模块；4：盾构机盾尾；5：管片；6：盾尾刷；7：第一密封腔；8：第二密封腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种用以检测盾构机盾尾漏浆的装置，包括电阻传感器1，电阻传感器1安装于盾构机盾尾4的内侧壁上，用以实时检测盾构机盾尾4内的电阻值；采集模块2，采集模块2与电阻传感器1连接，用以采集并显示电阻传感器1检测的电阻值信息。可以理解的，正常状态下的盾构机盾尾4内部处于密封状态，电阻传感器1用以检测盾构机盾尾4内部的电阻值，此时盾构机盾尾4内部为干燥绝缘状态，电阻传感器1检测的电阻值为无穷大。采集模块2与电阻传感器1连接，实现对电阻传感器1检测的电阻值信息的电信号的采集，并由采集模块2将电信号转化为数据信息，显示给工作人员查看，工作人员查看到检测的电阻值为无穷大，则盾构机盾尾4未漏浆。

若工作人员查看到采集模块2显示的电阻值为某数据值，由于含水泥浆的电阻率远远小于油脂的电阻率，所以工作人员可以断定盾构机盾尾4发生了漏浆事故，进而控制盾构机停止作业。

根据本发明实施例的用以检测盾构机盾尾漏浆的装置，通过安装于盾构机盾尾4的内侧壁上的电阻传感器1实时检测盾构机盾尾4内的电阻值，采集模块2采集电阻传感器1检测的电阻值信息，并显示给工作人员查看，工作人员根据显示信息判断盾构机盾尾4是否漏浆，实现对盾构机盾尾4漏浆故障的实时检测，自动检测，确保盾构机的安全作业，控制安全风险。

在本发明的一个实施例中，还包括报警模块3，报警模块3与采集模块2连接。可以理解的，报警模块3接收采集模块2转化的数据信息，并对数据信息进行判断，得出判断结果，进而根据判断结果发送报警信号，提醒告知工作人员。

在本发明的一个实施例中，盾构机盾尾4内设有密封腔，密封腔由盾构机盾尾4的内侧壁、位于盾构机盾尾4的内侧壁围成的空腔内的管片5的外侧壁和相邻的两个盾尾刷6围合而成，电阻传感器1在密封腔内沿密封腔的周向等间距设置多个，多个电阻传感器1均与采集模块2的输入端连接，采集模块2的输出端与报警模块3的输入端连接。可以理解的，密封腔由盾构机盾尾4的内侧壁、相邻的两个盾尾刷6和管片5的外侧壁围合形成密封的存储空间，若盾尾刷6破坏则导致密封腔发生漏浆，导致盾构机盾尾4发生故障。

进一步地，电阻传感器1设置多个，多个电阻传感器1在密封腔内沿密封腔的周向等间距设置在盾构机盾尾4的内侧壁上，用以实现对密封腔内部多位置的同时实时检测，提高检测的及时性和准确性。也就是说，破损处的电阻传感器1能够第一时间检测到破损处的电阻值，并通过采集模块2进行采集显示，以便于工作人员及时获取盾构机盾尾4的漏浆破损位置，并进行检修。

其中，多个电阻传感器1均与采集模块2的输入端连接，实现采集模块2对电阻传感器1检测的电阻值信息的电信号的采集，并由采集模块2将电信号转化为数据信息。采集模块2的输出端与报警模块3的输入端连接，实现将数据信息传输至报警模块3，并由报警模块3进行对比判断。

本实施例中，盾构机盾尾4设置三个盾尾刷6，构成两个密封腔，分别为第一密封腔7和第二密封腔8。第一密封腔7内设置八个电阻传感器1，相邻两个电阻传感器1之间的间隔为45°，设定编号为1～8号，1号电阻传感器1位于0°，2号电阻传感器1位于45°，3号电阻传感器1位于90°，4号电阻传感器1位于135°，5号电阻传感器1位于180°，6号电阻传感器1位于225°，7号电阻传感器1位于270°，8号电阻传感器1位于315°，八个电阻传感器沿第一密封腔7的周向均匀的布置在盾构机盾尾4的内侧壁上，实现在八个方位对第一密封腔7的同时实时检测；

第二密封腔8内设置八个电阻传感器1，相邻两个电阻传感器1之间的间隔为45°，设定编号为9～16号，9号电阻传感器1位于0°，10号电阻传感器1位于45°，11号电阻传感器1位于90°，12号电阻传感器1位于135°，13号电阻传感器1位于180°，14号电阻传感器1位于225°，15号电阻传感器1位于270°，16号电阻传感器1位于315°，八个电阻传感器沿第二密封腔8的周向均匀的布置在盾构机盾尾4的内侧壁上，实现在八个方位对第二密封腔8的同时实时检测。

在本发明的一个实施例中，报警模块3设置多个，且报警模块3与电阻传感器1一一对应。可以理解的，多个报警模块3的输入端分别与采集模块2的输出端连接，且报警模块3与电阻传感器1一一对应，也就是说，每个报警模块3接收一个电阻传感器1检测的电阻值的电信号转化的数据信息，并进行对比判断。若其中一个报警模块3发出报警信号，则说明与之对应的电阻传感器1检测的盾构机盾尾4的位置发生了漏浆故障，方便工作人员及时定位故障源，便于后期的维修。

在本发明的一个实施例中，报警模块3预设电阻值阈值。可以理解的，电阻值阈值为安全值，即盾构机盾尾4漏浆时，盾构机盾尾4内的电阻值。具体的，若电阻传感器1检测的电阻值大于阈值时，则盾构机盾尾4处于安全状态，未发生漏浆，报警模块3不发出警报；若电阻传感器1检测的电阻值小于或等于阈值时，则盾构机盾尾4发生故障，发生漏浆，报警模块3发出警报。

在本发明的一个实施例中，盾构机盾尾4内设有与密封腔连通的油脂管路。可以理解的，盾构机盾尾4内设有与第一密封腔7连通的第一油脂管路和与第二密封腔8连通的第二油脂管路，实现对盾尾刷6的润滑保护作用。

本发明实施例还提供一种基于用以检测盾构机盾尾漏浆的装置的检测方法，包括如下步骤：

将电阻传感器1安装在盾构机盾尾4内的检测位置，并实时检测盾构机盾尾4内的电阻值；

通过采集模块2实时采集电阻传感器1检测的电阻值电信号，并将电信号转换为数据信息并显示。

在本发明的一个实施例中，检测位置为盾构机盾尾4内密封腔的盾壳的内侧壁。

在本发明的一个实施例中，通过采集模块2实时采集电阻传感器1检测的电阻值电信号，并将电信号转换为数据信息并显示步骤，还包括采集模块2与报警模块3连接，通过报警模块3接收采集模块2采集的数据信息，并进行比较判断获得检测结果。

在本发明的一个实施例中，将报警模块3接收的电阻值数据与报警模块3内预设的电阻值阈值进行比较；

若接收的电阻值数据大于电阻值阈值，则盾构机盾尾4未漏浆，不发警报；

若接收的电阻值数据小于或等于电阻值阈值，则盾构机盾尾4漏浆，发出警报。

本发明实施例用以检测盾构机盾尾漏浆的检测方法，具体包括如下步骤：

将八个电阻传感器1沿第一密封腔7的周向，间隔45°均匀的安装在盾构机盾尾4的盾壳的内侧壁上，将另外八个电阻传感器1沿第二密封腔8的周向，间隔45°均匀的安装在盾构机盾尾4的盾壳的内侧壁上；

将十六个电阻传感器1均与采集模块2的输入端连接，实现对每个电阻传感器1检测的电阻值电信号进行采集，并转化为数据信息，进而显示；

将采集模块2的输出端与十六个报警模块3的输入端连接，十六个报警模块3与十六个电阻传感器1一一对应，进行数据信息对比判断；

报警模块3的判断过程如下：

报警模块3接收的数据信息与报警模块3预设的电阻值阈值进行比较判断，若电阻传感器1检测的电阻值大于电阻值阈值，则密封腔处于密封状态，盾构机盾尾4的盾尾刷6未发生损坏，未发生漏浆故障，报警模块3不发出警报；若电阻传感器1检测的电阻值小于或等于电阻值阈值，则盾构机盾尾4的盾尾刷6发生损坏，密封腔内进入泥浆，电阻传感器1检测泥浆的电阻值，已经发生漏浆故障，报警模块3发出警报，工作人员获取警报，停止盾构机作业。

为了方便工作人员及时找到漏浆位置，十六个报警模块3对应十六个电阻传感器1进行编号1～16，也就是说，若1号报警模块3发出警报，则说明第一密封腔7内的1号电阻传感器1检测到漏浆故障，工作人员第一时间查看1号电阻传感器1的安装位置处的盾构机盾尾4的情况，并及时解决，尽快恢复作业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。