[发明专利]超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统及其工作方法，包括中央控制器以及其连接控制的液压推进子系统、刀盘子系统、注浆子系统、压力监控子系统以及土体输送子系统，所述液压推进子系统包括液压推进油泵以及推进控制器，所述刀盘子系统包括刀盘组以及刀盘控制器，所述注浆子系统包括注浆机以及注浆控制器，所述压力监控子系统包括土压传感器以及液压传感器，所述土体输送子系统包括螺旋输送机以及土体输送控制器。本发明的优点是：通过设计本控制系统，操作人员可以对施工过程中的所有参数进行有效的监控，具备自动控制和手动控制两种模式，手动控制模式下能够对参数进行人工干预，自动控制模式下能够有效减少操作人员的工作量。

技术领域

本发明涉及隧道掘进自动化控制技术领域，具体涉及一种超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统及其工作方法。

背景技术

目前，箱涵掘进机断面宽度一般不超过15米，超大断面箱涵（15米以上）主要以人工开挖为主，施工过程中严重影响周边交通环境。其中，少部分采用网格式掘进机以实现非开挖施工，但此类掘进设备设计较为简单，对正面土体无法起到良好的支护作用，因此在施工过程中，地面沉降难以控制。相较于15米以下的箱涵掘进机，由于断面的提升，超大断面土压平衡箱涵掘进机增加了螺旋输送机、刀盘以及传感器等等的数量，传统的控制方式以及控制系统无法满足该类掘进机的使用要求。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统及其工作方法，该控制系统解决了由于箱涵掘进机断面宽度增加而常规控制系统无法满足使用要求的问题，通过该控制系统的建立，操作人员可以对施工过程中的所有参数进行有效的控制，具备自动控制和手动控制两种模式，在手动控制模式下可对参数进行人工干预，在自动控制模式下能够减少操作人员的工作量。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统，所述箱涵掘进机的壳体在横向上由至少两组子壳体拼接组合而成，其特征在于所述控制系统包括中央控制器以及由所述中央控制器连接控制的液压推进子系统、刀盘子系统、注浆子系统、压力监控子系统以及土体输送子系统。

所述控制系统还包括稀油润滑子系统、集中润滑子系统和掘进机姿态监控子系统。

所述液压推进子系统包括液压推进油泵以及连接控制所述液压推进油泵的推进控制器，所述液压推进油泵包括若干分区油泵组，各所述子壳体的横断面上至少对应设置有一组所述分区油泵组。

所述刀盘子系统包括设置于所述箱涵掘进机前端面上的若干刀盘组以及连接控制各所述刀盘组的刀盘控制器，所述刀盘组包括大刀盘组、中刀盘组以及小刀盘组，其中，所述大刀盘组在所述箱涵掘进机的前端面中部沿横向等间隔分布，所述中刀盘组位于所述箱涵掘进机的前端面上且位于相邻的所述大刀盘组之间，所述小刀盘组在所述箱涵掘进机前端面上的所述大刀盘组和所述中刀盘组的未覆盖区域上分布。

所述注浆子系统包括注浆机以及连接控制所述注浆机的注浆控制器。

所述压力监控子系统包括若干间隔分布于所述箱涵掘进机横断面上的土压传感器以及液压传感器。

所述土体输送子系统包括若干螺旋输送机以及连接控制所述螺旋输送机的土体输送控制器，各所述子壳体的横断面上至少对应设置有一个所述螺旋输送机。

一种涉及权利要求1-7中任一所述超大断面土压平衡箱涵掘进机的控制系统的工作方法，其特征在于所述工作方法为：所述控制系统的各个子系统之间为联锁控制，启动工作的顺序依次为：稀油润滑子系统、集中润滑子系统、压力监控子系统、掘进机姿态监控子系统、刀盘子系统、土体输送子系统、液压推进子系统。