可远程控制式TBM施工的掘进测量机及使用方法技术

本发明专利技术属于工程技术领域，具体涉及可远程控制式TBM施工的掘进测量机，包括刀头本体、机身本体、稳定装置、多个温度检测单元和铲石滚筒组件，所述机身本体的头部与刀头本体活动连接，所述机身本体的尾部与铲石滚筒组件的头部连接，所述铲石滚筒组件的尾部与稳定装置活动连接，所述机身本体内设有传输部，所述有传输部与刀头本体和铲石滚筒组件连通，所述多个温度检测单元与刀头本体连接，本发明专利技术还提供了该测量机的使用方法，具有测量温度，方便清理碎石的效果。本发明专利技术解决了现有测量机中的刀头的温度等性能参数得不到实现的监测，且挖掘施工作业后的岩层碎石得不到及时的清理，不利于安全和后期的施工的问题。

【技术实现步骤摘要】
可远程控制式TBM施工的掘进测量机及使用方法
本专利技术属于工程
，具体涉及可远程控制式TBM施工的掘进测量机及使用方法。
技术介绍
随着城市交通，铁路，公路，水利及其它市政工程等建设事业的高速增长，中国已经成为世界最大的隧道掘进机(简称TBM)制造基地及应用市场。刀具是TBM破岩掘进的关键部件，是易损耗品。人工检测刀具磨损量与换刀工作占全部工时长，严重拉低了TBM的工作效率，而每停工一天会有近千万的经济损失，因此需要对刀盘上每一个刀位的刀具在使用过程中的磨损、转速、温度、振动情况进行在线监测，让施工人员实时掌握每个刀具的工况，为更换刀具的时机提供更加精确的判据，可提高TBM工作效率，保证工程工期，减少工程投入。申请号为CN201710410562.7的中国专利公开了一种隧道掘进机刀具在线监测装置，包括后台控制器和云端服务器、6LoWPAN协议边缘路由器和若干个粘附在刀具刀圈上的刀具监测控制器，后台控制器是一个大屏幕的微机或者平板电脑，6LoWPAN协议边缘路由器通过IPv4协议连接后台控制器和云端服务器；刀具监测控制器包括6LoWPAN协议控制器分别与测量刀具磨损量电路、测量温度电路、测量振动旋转电路相连接。能够对刀具的磨损、转速、温度、振动参数进行在线监测，随时、准确掌握刀具状况，延长刀具的使用时间和最佳的更换时间，进而提高工作效率，降低工程成本。并提供其流程合理，适用性强，效果佳的监测方法。申请号为CN201811166313.9的中国专利公开了一种全断面岩石掘进机刀盘系统关键位置振动及应变的监测方法，属于全断面岩石掘进机地下施工实时监测
TBM刀盘系统在进行关键位置的测点布置时，有些位置例如内部筋板、中面板等位置往往由于恶劣的外部环境和内部复杂结构难以对它们进行测点的布置来实现对其振动和变形的实时监控，因此本专利技术通过布置在TBM刀盘系统一些位置的无线传感器和应变片来监测运行过程中的振动和应变状态，同时基于无线网络协议接受传输振动及应变数据，并通过提出的了空间投影预测模型可以实现在已测数据的基础上实现对其他位置振动和应变的合理预测。申请号为CN201810555095.1的中国专利公开了一种实现地质探测的组合式TBM及地质探测掘进方法，涉及隧道及地下工程施工领域。实现地质探测的组合式TBM包括超前TBM和扩挖TBM，扩挖TBM包围在超前TBM外侧，超前TBM上搭载有探地雷达装置、地质钻机、声波探测装置、微震监测装置，超前TBM开挖能直接揭露隧道掌子面前方地质情况，且超前TBM上可搭载各种超前地质探测装备，既能预报超前TBM掌子面前方地质情况，又能预报扩挖TBM掌子面前方的地质环境。地质探测掘进方法在开挖时进行多种超前地质探测，准确预报隧洞掌子面前方及周围的工程地质、水文地质结构，从而有效避免TBM施工工程地质灾害，确保施工安全，加快进度，节约成本。然而，以上现有技术中的测量机中的刀头的温度等性能参数得不到实现的监测，且挖掘施工作业后的岩层碎石得不到及时的清理，不利于安全和后期的施工。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术提供了可远程控制式TBM施工的掘进测量机，用以解决现有测量机中的刀头的温度等性能参数得不到实现的监测，且挖掘施工作业后的岩层碎石得不到及时的清理，不利于安全和后期的施工的问题，本专利技术还提供了该测量机的使用方法，具有测量温度，方便清理碎石的效果。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：可远程控制式TBM施工的掘进测量机，包括刀头本体、机身本体、稳定装置、多个温度检测单元和铲石滚筒组件，所述机身本体的头部与刀头本体活动连接，所述机身本体的尾部与铲石滚筒组件的头部连接，所述铲石滚筒组件的尾部与稳定装置活动连接，所述机身本体内设有传输部，所述有传输部与刀头本体和铲石滚筒组件连通，所述多个温度检测单元与刀头本体连接。设备在现场施工时，针对不同岩层的特点，岩石的硬度和强度会有所不同，作业设备头部与岩石接触、切削会产生大量的热量，该热量的大小有所不同，因此掌握设备刀头的各现性能指标尤为重要。本专利技术着重测量刀头的温度的同时，可以把前面挖掘机作业后的岩石进一步地进行清理。刀头本体旋转时，分布在本体外沿的多个温度检测单元对刀头温度进行采集，这些信号被传输到机身本体中的信号处理单元，经过信号处理单元的结合分析与处理，最终通过无线通信模块与上位机电性连接，上位机与管理人员进行人机交互，为管理人员对施工挖掘设备作出测量，这些数据为管理人员作出相应措施作出依据。进一步，所述机身本体内设有信号处理单元，多个所述温度检测单元呈圆周分布于刀头本体的边沿，且多个所述温度检测单元与信号处理单元电性连接，所述信号处理单元通过无线通信模块与上位机电性连接。温度检测单元的加入，可以检测刀头本体中刀片的温度，避免了设备作业时，产生的大量的温度对刀片得不到及时的处理而影响寿命以及挖掘性能。进一步，所述铲石滚筒组件包括滚筒安装盘、滚筒铲刀、滚筒轴杆、第一支片和第一内筒，所述第一支片设有多个，多个所述第一支片均匀固定连接于滚筒轴杆圆周上，所述多个所述第一支片与第一内筒的内圆周固定连接，所述滚筒铲刀设有多个，多个所述滚筒铲刀均匀固定连接于第一内筒外圆周上，所述第一内筒两端与滚筒安装盘固定连接。铲石滚筒组件的设置使得泥沙的可以快速地铲到设备两侧，滚筒铲刀设置为一个弯折型，在铲石滚筒组件底部的滚筒铲刀可以将沙铲起，第一内筒将多个滚筒铲刀连接在一起，多个第一支片连接第一内筒内部与滚筒轴杆，滚筒安装盘安装于多个滚筒铲刀侧面，使得整个结构更加稳定。进一步，所述滚筒铲刀、第一支片和第一内筒长度均相等。滚筒铲刀、第一支片和第一内筒长度均相等，这样清理作业时，滚筒铲刀能覆盖作业范围更大。进一步，所述铲石滚筒组件还设有转向调节支架，所述转向调节支架与滚筒安装盘活动连接。转向调节支架的设置，可以设计成可调节滚筒铲刀正转、反转，以实现具体施场景的需要，更利于挖掘后的岩层碎石的清理。进一步，所述机身本体还包括支撑底环、支撑顶环和可调行走机构，所述支撑底环、支撑顶环同心平行设置，所述支撑顶环通过两根支撑杆与支撑底环的连接，所述可调行走机构与支撑顶环连接。作为设备必不可少的重要部分，机身本体由支撑底环、支撑顶环和可调行走机构组成，环形的设计，可以减轻设备整体的重量，同时也增加了强度，可调行走机构具有便捷的移动性，让设备施工时的掘进提供方便。进一步，所述支撑底环、支撑顶环之间还设有支撑中环，所述支撑中环的连接有多个支撑块，多个所述支撑块呈圆周公布于支撑中环两侧，所述支撑中环底部连接的多个支撑块的另一端与支撑底环连接，所述支撑中环顶部连接的多个支撑块的另一端与支撑顶环连接，所述支撑底环、支撑顶环、支撑中环通过多个丝杆连接。支撑中环、多个支撑块的加入一方面进一步加强了机身本体的强度，另一方面为实现可调行走机构的固定。进一步，所述可调行走机构包括多个支脚单元和多个移动滑块，每个所述支脚单元分别与每个移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：包括刀头本体(A)、机身本体(B)、稳定装置(C)、多个温度检测单元(A0)和铲石滚筒组件(1)，所述机身本体(B)的头部与刀头本体(A)活动连接，所述机身本体(B)的尾部与铲石滚筒组件(1)的头部连接，所述铲石滚筒组件(1)的尾部与稳定装置(C)活动连接，所述机身本体(B)内设有传输部(B1)，所述有传输部(B1)与刀头本体(A)和铲石滚筒组件(1)连通，所述多个温度检测单元(A0)与刀头本体(A)连接。/n

【技术特征摘要】
1.可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：包括刀头本体(A)、机身本体(B)、稳定装置(C)、多个温度检测单元(A0)和铲石滚筒组件(1)，所述机身本体(B)的头部与刀头本体(A)活动连接，所述机身本体(B)的尾部与铲石滚筒组件(1)的头部连接，所述铲石滚筒组件(1)的尾部与稳定装置(C)活动连接，所述机身本体(B)内设有传输部(B1)，所述有传输部(B1)与刀头本体(A)和铲石滚筒组件(1)连通，所述多个温度检测单元(A0)与刀头本体(A)连接。


2.如权利要求1所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述机身本体(B)内设有信号处理单元(B00)，多个所述温度检测单元(A0)呈圆周分布于刀头本体(A)的边沿，且多个所述温度检测单元(A0)与信号处理单元(B00)电性连接，所述信号处理单元(B00)通过无线通信模块与TBM上位机电性连接。


3.如权利要求2所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述铲石滚筒组件(1)包括滚筒安装盘(11)、滚筒铲刀(12)、滚筒轴杆(14)、第一支片(15)和第一内筒(16)，所述第一支片(15)设有多个，多个所述第一支片(15)均匀固定连接于滚筒轴杆(14)圆周上，所述多个所述第一支片(15)与第一内筒(16)的内圆周固定连接，所述滚筒铲刀(12)设有多个，多个所述滚筒铲刀(12)均匀固定连接于第一内筒(16)外圆周上，所述第一内筒(16)两端与滚筒安装盘(11)固定连接。


4.如权利要求3所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述滚筒铲刀(12)、第一支片(15)和第一内筒(16)长度均相等。


5.如权利要求4所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述铲石滚筒组件(1)还设有转向调节支架(13)，所述转向调节支架(15)与滚筒安装盘(11)活动连接。


6.如权利要求5所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述机身本体(B)还包括支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)和可调行走机构(B6)，所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)同心平行设置，所述支撑顶环(B4)通过两根支撑杆(B5)与支撑底环(B2)的连接，所述可调行走机构(B6)与支撑顶环(B4)连接。


7.如权利要求6所述的可远程控制式TBM施工的掘进测量机，其特征在于：所述支撑底环(B2)、支撑顶环(B4)之间还设有支撑中环(B3)，所述支撑中环(B3)的连接有多个支撑块(B30)，多个所述支撑块(B30)呈圆周公...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海龙，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50