阅读说明：本技术 盾尾间隙监测装置 (Shield tail clearance monitoring device ) 是由 曾亮 刘哲 夏军勇 翟世鸿 许超 王珊珊 陈培帅 舒文强 邹心怡 狄飞超 余俊 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：公开了一种盾尾间隙监测装置,包括：安装座(12),其包括固定在盾构机盾壳筋板(11)上的固定底板(1),和可拆卸地设置在固定底板(1)上的定位板(2)；盾尾间隙监测器(4),其固定在定位板(2)上,并使盾尾间隙监测器(4)中激光器的激光束从两个撑靴(9)之间的空隙(14)中投射出去。选择盾构机盾壳筋板(11)作为盾尾间隙监测装置的安装位置,不会与盾构机机械结构发生任何干涉；在盾构机正常掘进过程中液压油缸伸缩时,及管片拼装过程中拼装机旋转时,均不会影响盾尾间隙监测装置的正常工作,为盾尾间隙的实时和连续性测量提供了必要的前提条件。(Disclosed is a shield tail clearance monitoring device, including: the mounting seat (12) comprises a fixed bottom plate (1) fixed on a shield shell rib plate (11) of the shield machine and a positioning plate (2) detachably arranged on the fixed bottom plate (1); and the shield tail gap monitor (4) is fixed on the positioning plate (2) and enables the laser beam of the laser in the shield tail gap monitor (4) to be projected out of a gap (14) between the two supporting shoes (9). A shield shell rib plate (11) of the shield tunneling machine is selected as the mounting position of the shield tail clearance monitoring device, and no interference with a mechanical structure of the shield tunneling machine is caused; when the hydraulic oil cylinder stretches out and draws back in the normal tunneling process of the shield tunneling machine and the segment assembling machine rotates in the segment assembling process, the normal work of the shield tail gap monitoring device cannot be influenced, and necessary preconditions are provided for real-time and continuous measurement of the shield tail gap.)

盾尾间隙监测装置

技术领域

本公开属于盾构施工技术领域，涉及到盾构施工监测仪器仪表，特别涉及到一种盾尾间隙监测装置。

背景技术

随着城市地铁隧道和其他地下工程大规模建设的需要，盾构施工技术和装备得到了快速的发展和应用。盾尾间隙是盾构掘进施工过程中需要精确测量和实时监控的一类关键技术参数，对于控制盾构机姿态及保证盾构施工的高效和安全等方面起着至关重要的作用。具体地，盾尾间隙是指管片外径和盾构壳体内径之间的间隙距离。当盾尾间隙变化量超出设定的范围时，将会使盾尾和管片之间发生过度挤压，加速盾尾密封刷的磨损，减缓掘进速度，甚至造成管片错台或损坏，导致隧道渗漏和地表沉降等严重后果。因此，有必要对盾尾间隙进行实时、连续和周期性测量来保证盾构施工的效率和安全。

盾尾间隙测量技术主要采用人工测量的方式，不仅耗费人力而且精度较差。也有学者提出了一些基于测距仪或激光测量传感器的盾尾间隙测量装置，但是这些测量装置与盾构机本体的连接大都会受到旋转的管片拼装机及伸缩的液压油缸和撑靴的影响，或者容易在机械结构上发生干涉，或者在盾构机掘进和管片拼装时工作条件受限，不能实现对盾尾间隙的实时和连续性测量。

发明内容

本公开提供一种盾尾间隙监测装置，克服现有监测装置机械结构干涉或由于安装不合理导致的工作条件受限等方面的缺陷，达到对盾构掘进施工和管片拼装过程中对盾尾间隙进行实时和连续性测量的目的。

本公开的一个实施例提供一种盾尾间隙监测装置，包括：安装座，包括固定在盾构机盾壳筋板上的固定底板，和可拆卸地设置在所述固定底板上的定位板；盾尾间隙监测器，固定在所述定位板上，并使所述盾尾间隙监测器中激光器的激光束从两个撑靴之间的空隙中投射出去。

在一些示例中，在盾壳圆周方向上45°、135°、225°和315°四个位置的盾壳筋板上设置所述盾尾间隙监测装置。

在一些示例中，所述固定底板上具有与所述定位板适配的滑槽，所述定位板通过螺栓紧固在所述滑槽内。

在一些示例中，所述安装座的水平中心线平行于盾构机轴线。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本公开一实施例提供的盾尾间隙监测装置结构示意图。

图2为图1所示的盾尾间隙监测装置在盾构机盾壳筋板上安装示意图。

具体实施方式

本公开的盾尾间隙监测装置安装在盾构机盾壳的筋板11上。具体可在盾壳圆周方向上45°、135°、225°和315°四个位置的盾壳筋板11上设置盾尾间隙监测装置。选择盾构机盾壳筋板11作为盾尾间隙监测装置的安装位置，不会与盾构机机械结构发生任何干涉；在盾构机正常掘进过程中液压油缸10伸缩时，及管片拼装过程中拼装机旋转时，均不会影响盾尾间隙监测装置的正常工作，为盾尾间隙的实时和连续性测量提供了必要的前提条件。

如图1和图2，盾尾间隙监测装置包括盾尾间隙监测器4和安装座12。安装座12包括固定在盾构机盾壳筋板11上的固定底板1，和可拆卸地设置在固定底板1上的定位板2。固定底板1端面紧靠盾构机外壳13。盾尾间隙监测器4固定在定位板2上，并使盾尾间隙监测器4中激光器的激光束从两个撑靴9之间的空隙14中投射出去。撑靴9和液压油缸10的伸缩不会影响安装座12的正常工作。安装座12采用由固定底板1和定位板2组成的分体式结构，易于准确定位，易于快速拆装，可保证盾尾间隙的精确测量。

固定底板1上具有与定位板2适配的滑槽6。该滑槽6可以是固定在固定底板1左右两端角钢5组成的。左右两端角钢5上分别布置有侧面螺栓孔7和顶面螺栓孔8。定位板2置于滑槽6内，并通过侧面螺栓孔7和顶面螺栓孔8内的螺栓将定位板2紧固在滑槽6内。

本公开的盾尾间隙监测装置安装方法如下：

确定安装安装座12的盾构机盾壳筋板11；

将安装座12的固定底板1点焊在筋板11上，并使安装座12的水平中心线15平行于盾构机轴线；

将盾尾间隙监测器4通过螺栓固定在安装座12的定位板2上，并将激光测距仪固定在垂直于定位板2的侧板3上；

将安装座12的定位板2沿滑槽6滑入固定底板1内，以盾尾间隙监测器4的激光器发射出的激光束投射到管片端面的合适位置为原则确定定位板2的位置；

拧紧固定底板1的左右两端角钢5侧面螺栓孔7内的螺栓，使螺栓顶住定位板2；

拧紧固定底板1的左右两端角钢5顶面顶面螺栓孔8内的螺栓，使螺栓压紧定位板2，完成安装。