[发明专利]TBM的压注式混凝土支护控制系统和方法

权利要求书

1.一种TBM的压注式混凝土支护控制系统，应用于TBM中以对压注式混凝土支护过程进行控制，所述TBM包括用于掘进隧道和拼装钢管片环的推进系统、用于向所述隧道内壁和所述钢管片环之间加注混凝土以形成压注环的注浆系统，其特征在于：所述压注式混凝土支护控制系统包括：

压力反馈单元，所述压力反馈单元用于检测并反馈所述压注环的压力状态信息；

PLC单元，所述PLC单元分别与所述压力反馈单元、所述推进系统和所述注浆系统相连接，所述PLC单元用于根据所述压力反馈单元所反馈的所述压注环的压力状态信息生成所述推进系统和所述注浆系统对应的控制信号，并分别传输给所述推进系统和所述注浆系统；

人机界面，所述人机界面与所述PLC单元相连接，所述人机界面用于进行人机交互。

2.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述PLC单元生成用于控制所述推进系统的油缸推进速度的推进控制信号、用于控制所述注浆系统的注浆速度的注浆控制信号；

或者

所述PLC单元生成用于控制所述推进系统的油缸推进速度与所述注浆系统的注浆速度所成比例的比例控制信号，所述TBM的压注式混凝土支护控制系统还包括分别与所述推进系统和所述注浆系统相连接的比例阀，所述比例控制信号传输给所述比例阀。

3.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述压力反馈单元至少包括用于采集所述压注环中的混凝土压力的土压计、用于采集所述压注环的压力的压注环压力计。

4.根据权利要求3所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述压力反馈单元还包括分别用于反馈所述注浆系统中注浆管路压力、所述TBM的盾尾处油脂压力、所述压注环的滑动保压压力的若干个压力检测装置。

5.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述PLC单元配置有多个接口模块。

6.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述TBM的压注式混凝土支护控制系统还包括：

电源回路，所述电源回路分别与所述推进系统、所述注浆系统、所述PLC单元相连接，所述PLC单元将所述控制信号传输给所述电源回路；

控制回路，所述控制回路分别与所述推进系统、所述注浆系统、所述PLC单元相连接，所述PLC单元将所述控制信号传输给所述控制回路。

7.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述TBM的压注式混凝土支护控制系统还包括：

信号回路，所述信号回路分别与所述推进系统、所述注浆系统、所述PLC单元相连接，所述推进系统的运行信号、所述注浆系统的运行信号经所述信号回路反馈至所述PLC单元。

8.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制系统，其特征在于：所述PLC单元与所述推进系统的推进泵、铰接泵、拼装泵组、润滑泵以及对应阀组相连接，所述PLC单元与所述注浆系统的注浆泵相连接。

9.一种TBM的压注式混凝土支护控制方法，应用于TBM中以对压注式混凝土支护过程进行控制，所述TBM包括用于掘进隧道和拼装钢管片环的推进系统、用于向所述隧道内壁和所述钢管片环之间加注混凝土以形成压注环的注浆系统，其特征在于：所述压注式混凝土支护控制方法为：所述TBM掘进并同步加注混凝土时，检测并反馈所述压注环的压力状态信息，则根据所述压力反馈单元所反馈的所述压注环的压力状态信息生成所述推进系统和所述注浆系统对应的控制信号，并分别传输给所述推进系统和所述注浆系统，从而控制所述推进系统和所述注浆系统，使得所述压注环达到压力平衡状态。

10.根据权利要求1所述的TBM的压注式混凝土支护控制方法，其特征在于：通过控制所述推进系统的油缸推进速度和/或所述注浆系统的注浆速度来使得所述压注环达到压力平衡状态；

或者

通过控制所述推进系统的油缸推进速度和所述注浆系统的注浆速度所成比例来使得所述压注环达到压力平衡状态。