[发明专利]一种盾构土仓流动渣土性状智能化测评方法及装置

权利要求书

1.一种盾构土仓流动渣土性状测评方法，其特征在于：

在盾构土仓内设置辅助装置，在土仓内装入渣土，该辅助装置与土仓内渣土接触作用，感测该辅助装置在不同的流动渣土性状下所受的阻抗扭矩变化规律，并以此建立扭矩变化规律与流动渣土性状的关系；

对具体工程项目的盾构土仓流动渣土进行实际测评时，感测该辅助装置所受的阻抗扭矩；

通过扭矩的幅值和变化量规律来确定盾构土仓内运动渣土性状，若扭矩的幅值和变化量均较小，则判定运动渣土呈理想流塑状态。

2.根据权利要求1所述的盾构土仓流动渣土性状测评方法，其特征在于：所述辅助装置采用剪切板头。

3.根据权利要求1所述的盾构土仓流动渣土性状测评方法，其特征在于：采用动态扭矩传感器感测反馈所述辅助装置所受的阻抗扭矩。

4.实现权利要求1所述方法的盾构土仓流动渣土性状测评装置，其特征在于：包括剪切板装置部分、保护罩部分、剪切扭矩测试部分和驱动部分；其中，通过驱动部分控制剪切板的转速；通过剪切扭矩测试部分测试剪切板所受的扭矩值；通过剪切板机械部分保障剪切板始终与电机保持同轴等速旋转；通过保护罩部分实现防水、防尘及防外部冲击。

5.根据权利要求4所述的盾构土仓流动渣土性状测评装置，其特征在于：所述剪切板装置部分始终与驱动部分保持同轴等速旋转，依靠辅助装置限制剪切板主轴、剪切扭矩测试部分转轴、驱动部分转轴确保同一连线上的多根转轴等速旋转。

6.据权利要求4所述的盾构土仓流动渣土性状测评装置，其特征在于：所述剪切板装置部分所包括的剪切板头采用单翼式结构，板头形状为矩形，矩形板一端与连接轴连接，以此确保剪切板头后部主轴水平旋转时，剪切板头区域始终与运动渣土密切接触不脱空。

7.根据权利要求4所述的盾构土仓流动渣土性状测评装置，其特征在于：所述剪切板装置部分始终与驱动部分保持同轴等速旋转，依靠唇形密封、前后两个轴承的支撑作用限制剪切板主轴、动态扭矩传感器上部与端盖的固定限制扭矩传感器内转轴，以及通过依靠减速电机与后壳的固定限制电机转轴；再通过轴联器的传力作用，确保同一连线上的多根转轴等速旋转。

8.根据权利要求4所述的盾构土仓流动渣土性状测评装置，其特征在于：所述驱动部分包括伺服电机(12)、减速电机(11)和参数控制平台，所述剪切扭矩测试部分包括动态扭矩传感器(10)和动应变仪，所述保护罩部分包括前壳(3)、后壳(4)及端盖(5)，所述剪切板装置部分包括剪切板头(1)和主轴(7)；

伺服电机(12)、减速电机(11)与动态扭矩传感器(10)转轴的一端相连接，动态扭矩传感器(10)转轴的另一端与主轴(7)的一端相连接，剪切板头(1)固定于连接轴(1-1)的一端，连接轴(1-1)的另一端轴向插入主轴(7)的另一端中，以此实现剪切板头(1)、伺服电机(12)及减速电机(11)的转轴、动态扭矩传感器(10)的转轴等速旋转；

前壳(3)、后壳(4)及端盖(5)相互配合将动态扭矩传感器(10)、主轴(7)包围在内加以保护；

在主轴(7)上间隔设置第一轴承(6-1)和第二轴承(6-2)以协助抑制剪切板除绕转轴旋转的其它自由度。