The invention discloses a model shield machine cutter head pressure monitoring system which can realize the function of pressure monitoring on excavation surface. The monitoring system includes earth pressure stress sensor, osmometer, cutter head, cutter head bearing and wireless transmitter. The pressure sensor is arranged on the cutter head, the induction surface is even with the cutter head panel, and the lead penetrates through the rear lead groove of the cutter head panel into the cutter head bearing. The front part of the cutter head bearing is hollow, and a lead hole is arranged on the back bearing of the diaphragm. The sensor lead is drawn from the center of the cutter head bearing to the outside of the cutter head bearing through the lead hole. The outer surface of the cutter head bearing is provided with a lead groove. The lead is embedded in the lead groove, and then the shield tail is connected with the wireless transmitter. The wireless transmitter is fixed at the tail of the bearing of the cutter head and rotates synchronously with the cutter head, thus avoiding the sensor lead stranding during the test. The wireless transmitter converts the electric signal of pressure sensor into wireless signal and transmits it. The external wireless receiver receives and stores the data, realizes the function of real-time monitoring the pressure of shield excavation surface.
【技术实现步骤摘要】
一种可实现开挖面压力监测功能的模型盾构机刀盘压力监测系统
本专利技术涉及一种可实现开挖面土压力与水压力实时监测功能的模型盾构机刀盘压力监测系统,属于盾构施工
技术介绍
盾构法修建隧道具有施工速度快、噪音小、不影响地面交通,是城市修建地铁隧道建设的首选。但盾构法施工也不可避免的对周围地层和环境产生影响,开展现场试验周期长、成本高、受地层条件影响大,因此采用模型盾构机开展隧道开挖模拟试验是一种重要的研究方法。为了在实验室中更好地研究盾构掘进施工对周围环境的影响,国内外很多学者对模型盾构试验机进行了研究,如Nomoto(1999)等人研制的可进行离心试验的小型盾构机、Champan(2006)等人建立的适用于黏土的小模型盾构机、以及国内上海隧道股份有限公司(1996)研制的小盾构模拟试验台、上海隧道股份有限公司联合浙江大学、同济大学等(2004)研制的大直径模型盾构机、同济大学(2006)研制的双壳单螺旋模型盾构、北京交通大学(2007)研制的土压平衡盾构设备、何川(2013)研制的小直径泥水平衡盾构机,山东大学(2016)研制的小直径泥水平衡盾构等,这些模型盾构试验机都将重点放在模拟盾构掘进过程的实现,而都没有对开挖面的土压力与水压力进行实时监测。在盾构掘进过程中,开挖面的稳定性很大程度上决定着施工安全与否,只有对开挖面上的土压力与水压力进行实时监测,才能优化施工参数,从而确保开挖面的稳定,此外,对开挖面前的地层扰动情况的研究、土压力与水压力变化情况的研究以及施工参数匹配性的研究都依赖于开挖面上压力的大小,因此设计一种能实现开挖面土压力与水压力实时监 ...
【技术保护点】
1.一种可实现开挖面压力监测功能的模型盾构机刀盘压力监测系统,其特征在于:刀盘压力监测系统布置在切削系统上,切削系统属于土压平衡模型盾构机的一部分;刀盘压力监测系统包括压应力传感器(13)、渗压计(14)、刀盘(1)、刀盘轴承(3)、无线发射器(7);刀盘(1)上布置有五个压应力传感器(13)和三个渗压计(14),其中一对压应力传感器(13)和一对渗压计(14)布置在刀盘(1)中心,其余压应力传感器(13)和渗压计(14)布置在刀盘(1)外周;感应面与刀盘面板平齐,引线穿通过刀盘面板后部引线槽(32)进入刀盘轴承(3);刀盘轴承(3)前部中空,隔板(2)的后轴承上设置有引线孔(33),传感器的引线通过引线孔(33)从刀盘轴承(3)中心引出至刀盘轴承(3)外部,刀盘轴承(3)外表面设置有引线槽,将引线镶嵌在引线槽内,然后引致盾尾,与无线发射器(7)连接;无线发射器(7)固定在刀盘轴承(3)末端;无线发射器(7)将压力传感器的电信号装换成无线信号发射出去,外部设置的无线接收装置再将无线信号转换成电信号,通过解调仪器将电信号转换成压力数据进行存储。
【技术特征摘要】
1.一种可实现开挖面压力监测功能的模型盾构机刀盘压力监测系统,其特征在于:刀盘压力监测系统布置在切削系统上,切削系统属于土压平衡模型盾构机的一部分;刀盘压力监测系统包括压应力传感器(13)、渗压计(14)、刀盘(1)、刀盘轴承(3)、无线发射器(7);刀盘(1)上布置有五个压应力传感器(13)和三个渗压计(14),其中一对压应力传感器(13)和一对渗压计(14)布置在刀盘(1)中心,其余压应力传感器(13)和渗压计(14)布置在刀盘(1)外周;感应面与刀盘面板平齐,引线穿通过刀盘面板后部引线槽(32)进入刀盘轴承(3);刀盘轴承(3)前部中空,隔板(2)的后轴承上设置有引线孔(33),传感器的引线通过引线孔(33)从刀盘轴承(3)中心引出至刀盘轴承(3)外部,刀盘轴承(3)外表面设置有引线槽,将引线镶嵌在引线槽内,然后引致盾尾,与无线发射器(7)连接;无线发射器(7)固定在刀盘轴承(3)末端;无线发射器(7)将压力传感器的电信号装换成无线信号发射出去,外部设置的无线接收装置再将无线信号转换...
【专利技术属性】
技术研发人员:路德春,雷春明,林庆涛,杜修力,龚秋明,李鹏飞,李政,宋伟涛,孔凡超,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。