[实用新型]一种盾构机出土量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道施工装置技术领域，特别是一种盾构机出土量检测装置。

背景技术

盾构机被广泛应用在城市地铁建设工程中，在施工中，通过盾构机的刀盘将渣土切削下后运输到隧道外部。如果出土量大于开挖量将造成地面沉降和凹陷，对市民出行带来巨大的安全隐患，各大城市地铁建设造成的路面塌陷吞车现象也越来越多。因此，对于实际出土量的精确测量和控制，是一个亟待解决的问题，而现在国内外还没有用于该施工环境的专门测量出土量的设备。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种盾构机出土量检测装置，来对出土量进行检测和控制。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种盾构机出土量检测装置，包括位移传感器、处理器、盾构机PLC、操作显示屏以及地面监控系统，所述位移传感器所获得的信号经过处理器处理之后传输到盾构机PLC中与设定的理论出土量进行对比，然后将对比结果输出到操作显示屏以及地面监控系统。

所述位移传感器的一些基本参数：Δθ为扫瞄角度的最小单元；Hi为没有出土时的皮带机形状；Hm为有出土时的高度；V为皮带输送机速度，t为扫描的时间间隔。

对于具体扫描点的选择，考虑到初始时和出土时皮带会有下陷，因此选取下陷较少的滚轴部分作为扫描点。 

对于位移传感器获得的信号在处理器中进行进一步处理。ΔH为土堆高度，ΔH为Hm-Hi。然后，将每个最小单元的测量结果合并之后得到截面面积f（s）。然后，用公式                                                计算出出土体积。

计算出来的出土量结果显示在操作显示屏上。与出土量结果一起显示在显示屏上的还有预先设定的理论出土量，以此作为对比。当实际出土量超过理论出土量的5%时，操作显示屏将会发出报警提示。

作为优选，所述位移传感器为激光扫描位移传感器。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过位移传感器对出土体积进行检测，通过处理后将实际值以及理论出土值共同显示出来并作出提示，方便检测与管理，从而防止因为过量出土而导致地面下陷。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

实施例：如图1所示，一种盾构机出土量检测装置，包括位移传感器、处理器、盾构机PLC、操作显示屏以及地面监控系统，所述位移传感器所获得的信号经过处理器处理之后传输到盾构机PLC中与设定的理论出土量进行对比，然后将对比结果输出到操作显示屏以及地面监控系统。

所述位移传感器为激光扫描位移传感器。

本实施例中所选择的激光扫描位移传感器可精确测量非接触被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。 

激光扫描位移传感器原理为激光三角测量法,该测量法一般适用于高精度、短距离的测量。

下面对激光三角测量法做一个简单介绍：激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 

利用激光扫描传感器等间隔地对出土表面进行扫描，并且在处理器中结合输送皮带的速度信号进行处理，即可得到出土量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。