[发明专利]一种机械式盾尾间隙测量装置

说明书

本发明公开了一种机械式盾尾间隙测量装置，设置在盾尾壳体的内部，包括：角度传感器、底座、连接轴、检测臂和拉簧；底座固定在盾尾壳体上，检测臂一端安装在底座上，另一端与管片的外侧面接触；检测臂从底座的一侧通过连接轴安装在底座上，角度传感器安装在底座的另一侧，角度传感器的转轴与连接轴的端部连接，转轴、连接轴和检测臂三者同步转动；与底座连接的检测臂的端部与拉簧的一端连接，拉簧的另一端与弹簧固定座连接，使得检测臂与管片接触的端部具有向管片转动的趋势，从而使检测臂与管片保持接触；角度传感器检测检测臂与管片的夹角或夹角的余角。该机械式盾尾间隙测量装置通过机械结构实现了盾尾间隙的连续测量，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其是涉及一种机械式盾尾间隙测量装置。

背景技术

盾尾间隙指的是盾构机盾尾壳体内侧与管片外壁之间的间隙，其大小由管片相对盾构的姿态获得。

在盾构掘进中，盾尾间隙的控制极为重要。如果盾尾间隙过小，有可能破坏盾尾刷，造成管片和盾壳卡死、损坏管片结构。同时，盾尾间隙是确定管片拼装点位的重要参数。因此，盾尾间隙的测量是盾构施工中的一项重要工作。

目前，盾尾间隙一般依靠现场工程师在管片拼装前人工测量。由于盾体直径较大，人工测量通常需要登高作业，不但安全性差，而且不能保证测量精度。专利CN207081416U公开了一种采用测距传感器的盾尾间隙测量系统，避免了人工测量盾尾间隙，但存在以下缺点：采用非接触式测量，如果管片外壁附着污物或存在缺陷，可能导致测量不准；长期使用后粉尘等污物附着探头，影响测量精度甚至无法测量。

因此，如何设计一种测量精准的盾尾间隙测量装置，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种机械式盾尾间隙测量装置。

本申请提供一种机械式盾尾间隙测量装置，设置在盾尾壳体的内部，包括：角度传感器、底座、连接轴、检测臂和拉簧；所述底座固定在所述盾尾壳体上，所述检测臂一端安装在所述底座上，另一端与管片的外侧面接触；所述检测臂从所述底座的一侧通过连接轴安装在所述底座上，所述角度传感器安装在所述底座的另一侧，所述角度传感器的转轴与所述连接轴的端部连接，所述转轴、所述连接轴和所述检测臂三者同步转动；与所述底座连接的所述检测臂的端部与所述拉簧的一端连接，所述拉簧的另一端与所述盾尾壳体上设置的弹簧固定座连接，使得所述检测臂与所述管片接触的端部具有向所述管片转动的趋势，从而使检测臂与管片保持接触；所述角度传感器检测所述检测臂与所述管片的夹角或夹角的余角。

可选地，所述检测臂与所述管片接触的端部设有滚轮，所述滚轮铰接在所述检测臂的端部。

可选地，所述连接轴的端部设有中心孔，所述角度传感器的转轴插入所述中心孔，并与所述连接轴同轴固定连接。

可选地，所述检测臂包括长臂段和短臂段，所述长臂段和所述短臂段二者成预定角度，所述连接轴的轴线穿过二者夹角的顶点，所述短臂段的端部与所述拉簧连接，所述长臂段的端部与所述管片的外侧面接触，所述角度传感器检测所述长臂段与所述管片的夹角或夹角的余角。

可选地，所述连接轴与所述检测臂固定连接，与所述底座的座孔铰接。

本发明的技术方案与现有技术相比具有下列优点：该机械式盾尾间隙测量装置通过机械结构实现了盾尾间隙的连续测量，提高测量精度，并可在盾尾周向多点布置。实现了盾尾间隙自动测量，避免人工测量引起的误差。结构简单，性能可靠，具有很强的环境适应能力。该测量装置中采用了技术成熟的角度传感器，可靠性好，测量精度高，生产成本低。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。