[实用新型]可视化的高水压盾构模型掘进试验装置

权利要求书

1.一种可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，该装置包括：可视化地质环境模拟装置、水压加载系统、盾构模型机和总控台，所述总控台与所述盾构模型机连接，所述盾构模型机伸入所述可视化地质环境模拟装置内，所述水压加载系统与所述可视化地质环境模拟装置连接；

所述水压加载系统向所述可视化地质环境模拟装置内供水，形成高水压环境，在所述总控台的控制作用下，所述盾构模型机在所述可视化地质环境模拟装置内进行掘进运动。

2.根据权利要求1所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，该装置还包括：泥水循环处理系统和数据监测系统，所述泥水循环处理系统与所述盾构模型机连接，所述数据监测系统与所述总控台连接，并置于所述可视化地质环境模拟装置和所述盾构模型机内。

3.根据权利要求2所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，所述泥水循环处理系统与所述盾构模型机的输泥管路系统连接，置于所述可视化地质环境模拟装置的外部，用于模拟盾构机的泥水循环过程。

4.根据权利要求2所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，所述数据监测系统，包括：水压监测系统、泥水舱压力监测系统、管片压力监测系统和刀盘无线监测系统，所述水压监测系统与所述可视化地质环境模拟装置连接，所述泥水舱压力监测系统、管片压力监测系统和刀盘无线监测系统置于所述盾构模型机的泥水舱内；

所述水压监测系统包括：3个压力表，分别均匀设置于所述可视化地质环境模拟装置的上部，用于对所述可视化地质环境模拟装置的内部水压力进行监测；

所述泥水舱压力监测系统包括：8个无线传感器，分别均匀设置于所述盾构模型机的泥水舱板上，用于采集所述泥水舱中的压力数据，对所述泥水舱的压力进行监测；

所述管片压力监测系统包括：48个压力传感器，分别均匀设置于所述盾构模型机的盾壳和管片上，用于采集所述管片上的压力数据，对管片的压力进行监测；

所述刀盘无线监测系统包括：8个无线传感器，分别均匀设置于所述盾构模型机的刀盘上，用于采集所述刀盘上的压力数据，对刀盘的运行进行监测。

5.根据权利要求4所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，所述数据监测系统，还包括：监测数据集成处理系统，所述监测数据集成处理系统分别与所述泥水舱压力监测系统、管片压力监测系统和刀盘无线监测系统连接；

所述监测数据集成处理系统，用于对传感器的监测数据进行处理，通过传输线与所述泥水舱压力监测系统和所述管片压力监测系统中的传感器连接，与所述刀盘无线监测系统的传感器进行无线连接，对所述泥水舱压力监测系统、管片压力监测系统和刀盘无线监测系统中的传感器采集的压力数据进行处理。

6.根据权利要求1所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，所述盾构模型机包括：反力架、推进油缸、管片、盾壳、驱动系统、扭矩传感器、主驱动轴、泥水舱、刀盘和刀具；

所述反力架与所述管片通过螺栓连接固定，用于协助所述盾构模型机的掘进运动；

所述反力架通过所述推进油缸与所述可视化地质环境模拟装置连接，所述推进油缸的伸缩控制所述管片的前进和后退；

所述驱动系统通过所述主驱动轴与所述扭矩传感器、泥水舱和刀盘连接，将推进动力传递给所述刀盘；

所述刀盘置于所述盾构模型机的首端，所述刀具置于所述刀盘上，所述刀盘与所述主驱动轴连接。

7.根据权利要求6所述的可视化的高水压盾构模型掘进试验装置，其特征在于，所述可视化施工环境模拟装置包括：底板、顶板、短侧板、长侧板、螺栓和焊接件，所述底板、顶板、短侧板和长侧板焊接构成一个立方体结构，所述长侧板焊接长侧板焊接件，所述短侧板焊接短侧板焊接件，所述螺栓和所述焊接件对所述立方体结构进行密封；

所述长侧板包括：前长侧板和后长侧板，在所述前长侧板上设置可视窗；

所述短侧板包括：左短侧板和右短侧板，在所述右短侧板上设置操作孔。