一种盾构机盾尾间隙自动测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种盾构机盾尾间隙自动测量系统，包括安装在尾盾内壁上的测距传感器、与测距传感器通信互联的PLC以及与PLC通信互联的上位机，测距传感器直接测量获取管片的外壁和盾构机的尾盾内壁之间的径向距离，该径向距离即盾尾间隙值，然后测距传感器将测得的盾尾间隙值传递到上位机，不需工作人员直接参与测量，并且测距传感器是固定安装在盾尾内壁上，测距传感器不会轻易发生移动，能够保证测得的数据是径向方向的盾尾间隙值，测得的数据准确可靠。测距传感器包括前后两组，每组包含有多个测距传感器，每组中的测距传感器沿周向布设在尾盾内壁上，两组测距传感器测量获得的盾尾间隙值进行比对，能够准确分析管片在尾盾中的安装情况。

An automatic measuring system for shield and tail gap of shield machine

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机盾尾间隙自动测量系统
本技术涉及盾构机
，特别是涉及一种盾构机盾尾间隙自动测量系统。
技术介绍
盾构机在掘进的过程中需要实时测量盾尾间隙，这里的盾尾间隙是指拼装好的管片外壁与尾盾内壁之间的径向距离。测量获取的盾尾间隙值有以下作用：一是根据测量获取的盾尾间隙值为盾构机接下来的掘进姿态的调整提供参考，这里的调整掘进姿态是指调整盾构机整体在隧道中的姿态，包括盾构机在隧道中沿上下方向或左右方向的倾斜程度等。二是为拼装下一环管片提供参考。现有测量盾尾间隙的方法主要存在以下几个问题：一是测量不准确，现有测量盾尾间隙的一种方法是将激光测距器安装在管片拼装机上，管片拼装机带动激光测距器移动到尾盾内已经拼装好管片的位置测量激光测距器到管片内壁的径向距离，然后管片拼装机移动到尾盾未拼装管片位置测量激光测距器到尾盾内壁的径向距离，激光测距器到尾盾内壁的径向距离与激光测距器到管片内壁的径向距离之间的差值减去管片厚度即为盾尾间隙，由于管片拼装机没有合适的安装激光测距器的位置，难以保证测量所得到的激光测距器到尾盾内壁的距离和激光测距器到管片内壁的距离沿径向方向测量，激光测距器本身也存在测量误差，所以最终计算获得的盾尾间隙值误差较大；现有测量盾尾间隙的另一种方法是由工作人员拿着直尺直接测量盾尾间隙，人工测量获得的数据更加不能保证精确度。二是测量繁琐，如果将激光测距器安装在管片拼装机上，由于需测量周向上多个位置的盾尾间隙值，所以需要多次移动管片拼装机来移动激光测距器，测量过程非常繁琐；一些盾构机直径达数米，如果采用人工测量，也难以测量周向上多个位置的盾尾间隙值。三是不能准确选取合适的测量位置，比如，如果管片与尾盾不同轴，若测量同一直径上尾盾内壁与管片外壁之间的两个盾尾间隙值，那么十分方便推测管片在尾盾中的偏移方向，但是现有的测量方式难以准确测量同一直径上尾盾内壁与管片外壁之间的两个盾尾间隙值，造成测量的数据比对分析不方便。因此，需要提供一种盾构机盾尾间隙自动测量系统。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种盾构机盾尾间隙自动测量系统，解决现有技术中盾尾间隙值测量不方便、不准确以及测量得到的盾尾间隙值不易于比对分析的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种盾构机盾尾间隙自动测量系统，该测量系统包括安装在尾盾内壁上的测距传感器、与该测距传感器通信互联的PLC以及与该PLC通信互联的上位机。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，该测距传感器包括前后两组，每组包含有多个该测距传感器，每组中的该测距传感器沿周向布设在尾盾内壁上。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，尾盾内壁上开设有测距传感器槽，该测距传感器对应安装在该测距传感器槽中。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，在盾构机的中盾内壁上设置集线盒，并在每一个该测距传感器槽旁边均开设有线管槽，该线管槽开设在尾盾内壁上，该线管槽的一端连通到对应的该测距传感器槽，另一端连通到该集线盒；该PLC通过相应的相应数据线连接到该集线盒，该线管槽中埋设有线管，该线管中穿设有测距传感器数据线，该测距传感器数据线的一端连接对应的该测距传感器槽中的测距传感器，另一端连接该集线盒中的接线端子上。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，前后两组该测距传感器中的每组均包含有5个，每组中的该5个测距传感器包括安装在尾盾内壁顶端的顶端测距传感器、安装在该顶端测距传感器左右两侧并与该顶端测距传感器间隔60°的两个上端测距传感器，以及分别安装在该上端测距传感器下侧并与该上端测距传感器间隔60°的下端测距传感器。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，每组该测距传感器包含有4个，每组4个该测距传感器沿尾盾的同一横截面间隔90°均匀布设。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，该测距传感器是超声波传感器或激光传感器。在本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中，该测距传感器槽的槽底面固定设置有测距传感器安装底板，该测距传感器和测距传感器安装底板上设置相对应的螺纹孔，该测距传感器通过与该螺纹孔相匹配的螺栓拧紧固定在该测距传感器安装底板上。本技术的有益效果是：本技术提供的盾构机盾尾间隙自动测量系统包括安装在尾盾内壁上的测距传感器、与测距传感器通信互联的PLC以及与PLC通信互联的上位机，测距传感器直接测量获取管片的外壁和盾构机的尾盾内壁之间的径向距离，该径向距离即盾尾间隙值，然后测距传感器将测得的盾尾间隙值通过PLC传递到上位机，不需工作人员直接参与测量，十分方便，并且测距传感器是固定安装在盾尾内壁上的，测距传感器不会轻易发生移动，能够保证测得的数据是径向方向的盾尾间隙值，测得的数据准确可靠。测距传感器包括前后两组，每组包含有多个测距传感器，每组中的测距传感器沿周向布设在尾盾内壁上，两组测距传感器测量获得的盾尾间隙值进行比对，能够准确分析管片在尾盾中的安装情况为盾构机接下来的掘进姿态的调整以及下一环管片的安装提供正确的参考。附图说明图1是本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统一实施例的结构框图；图2是本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中测距传感器在尾盾内壁沿前后布设示意图；图3是图2中的一组测距传感器在尾盾内壁沿周向布设的示意图；图4是本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统另一实施例中测距传感器在测距传感器槽中安装的结构示意图；图5是图4中线管槽的截面图；图6是图4中尾盾内壁上测距传感器槽和线管槽的示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施案例的目的，不是用于限制本技术。下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。图1是本技术盾构机盾尾间隙自动测量系统一实施例的结构框图。如图1所示，该盾构机盾尾间隙自动测量系统包括安装在尾盾内壁上的测距传感器12、与测距传感器12通信互联的PLC11以及与PLC11通信互联的上位机13。测距传感器12直接测量尾盾内壁与管片外壁之间的径向距离，该径向距离即盾尾间隙值，然后测距传感器12将测得的盾尾间隙值传递到PLC11，PLC11将盾尾间隙值发送到上位机13，可以采用电脑作为上位机13。本实施例中，上位机13可以仅连接一台PLC11，该一台PLC11设置有多个输入/输出接口用于连接多个测距传感器，多个测距传感器将测得的盾尾间隙值均发送到PLC11，PLC11再将盾尾间隙值数据发送到上位机13，上位机13作为数据处理和数据显示终端。进一步的，在其他实施例中，上位机也可以与多台PLC连接，每台PLC分别连接有一个或多个测距传感器，各PLC分别获取相应测距传感器测得的盾尾间隙值，上位机13作为操作站，用于采集盾尾间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构机盾尾间隙自动测量系统，其特征在于，所述测量系统包括安装在尾盾内壁上的测距传感器、与所述测距传感器通信互联的PLC以及与所述PLC通信互联的上位机。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机盾尾间隙自动测量系统，其特征在于，所述测量系统包括安装在尾盾内壁上的测距传感器、与所述测距传感器通信互联的PLC以及与所述PLC通信互联的上位机。2.根据权利要求1所述的盾构机盾尾间隙自动测量系统，其特征在于，所述测距传感器包括前后两组，每组包含有多个所述测距传感器，每组中的所述测距传感器沿周向布设在尾盾内壁上。3.根据权利要求2所述的盾构机盾尾间隙自动测量系统，其特征在于：尾盾内壁上开设有测距传感器槽，所述测距传感器对应安装在所述测距传感器槽中。4.根据权利要求3所述的盾构机盾尾间隙自动测量系统，其特征在于：在盾构机的中盾内壁上设置集线盒，并在每一个所述测距传感器槽旁边均开设有线管槽，所述线管槽开设在尾盾内壁上，所述线管槽的一端连通到对应的所述测距传感器槽，另一端连通到所述集线盒；所述PLC通过相应数据线连接到所述集线盒，所述线管槽中埋设有线管，所述线管中穿设有测距传感器数据线，所述测距传感器数据线的一端连接对应的所述测距传感器槽中的测距传感器，另一端连接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，朱雷，张瑜峰，董亚岭，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41