[发明专利]一种钢套筒内盾构姿态测量装置及其测量方法

说明书

一种钢套筒内盾构姿态测量装置，包括钢套筒本体，钢套筒本体由多段密封连接的筒体组成，每段筒体的顶端、左端和右端均设有测量装置，测量装置的测量端伸入筒体内且位于筒体的径向上；测量装置包括壳体，壳体内设有测杆、弹簧、导电杆和滑动式可变电阻器；测杆的头部伸出壳体外且测杆的底部设有弹簧；测杆的左侧设有与其相平行的滑动式可变电阻器，滑动式可变电阻器上设有导电杆，导电杆的一端抵接在滑动式可变电阻器上，导电杆的另一端固定连接在测杆上。本发明还提供一种钢套筒内盾构姿态测量装置的测量方法。本发明能监测盾构在封闭的钢套筒内的姿态，保证盾构机接收时方向的正确，确保盾构机的接收过程中的安全性问题。

技术领域

本发明涉及土木工程设备领域，尤其涉及一种钢套筒内盾构姿态测量装置及其测量方法。

背景技术

盾构接收是盾构法隧道施工的重要工序，目前常常采用钢套筒辅助接收方法进行盾构的接收。钢套筒是一端开口，一端封闭的筒状结构。使用时，把钢套筒开口端焊接在工作井壁洞门环板上，通过往筒内填充泥浆加压等方式构筑工作井壁内外相同的水土压力，来保证盾构机的顺利接收。

不同于常规盾构接收方式，盾构机破洞门后，能看见盾构机的刀盘，清楚的判断盾构接收时盾构机的姿态，能及时对偏差进行纠正。采用钢套筒进行盾构机的接收时，由于钢套筒是密闭结构，无法直接观察到盾构机在钢套筒内的姿态，盾构机姿态如果出现问题盾构机刀盘容易直接碰触钢套筒的内壁，对钢套筒结构造成损害，影响结构的密闭性和盾构机的顺利接收。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种钢套筒内盾构姿态测量装置及其测量方法。

本发明的第一个方面提供一种钢套筒内盾构姿态测量装置，包括钢套筒本体，钢套筒本体由多段密封连接的筒体组成，每段筒体的顶端、左端和右端均设有测量装置，测量装置的测量端伸入筒体的内部且位于筒体的径向上；

所述测量装置包括壳体，壳体内设有测杆、弹簧、导电杆和滑动式可变电阻器；测杆竖直设置在壳体的内部右侧，测杆的头部伸出壳体的顶面外，且测杆的头部为测量端；测杆的底部与弹簧的头端固定连接，弹簧的底端与壳体的内部底面固定连接；测杆的左侧设有与其相平行的滑动式可变电阻器，滑动式可变电阻器上设有导电杆，导电杆的一端抵接在滑动式可变电阻器上，导电杆的另一端固定连接在测杆的下部，当测杆受压时可带动导电杆向滑动式可变电阻器的下端滑动；滑动式可变电阻器、导电杆、外部电源、信号采集仪依次串联并构成回路，信号采集仪判定测杆的位移。

进一步，所述信号采集仪为电阻测试仪，信号采集仪根据电阻变化判定测杆的位移。

进一步，所述信号采集仪为智能电量测量仪，信号采集仪根据电压变化判定测杆的位移。

进一步，所述筒体设有用于安装测量装置的通孔，测量装置的壳体焊接在筒体的外壁上。

本发明的第二方面提供一种钢套筒内盾构姿态测量装置的测量方法，包括以下步骤：

步骤1，盾构破除洞门进入钢套筒本体的内部；

步骤2，盾构方向偏离轴线，盾构外壳碰到测杆，由信号采集仪采集到回路内电阻或电压的变化；

步骤3，信号采集仪根据电阻的变化或电压的变化推算出盾构机的姿态，传达给盾构操作人员；

步骤4，盾构及时调整参数，纠正盾构在钢套筒内的掘进方向，盾构完成接收。

本发明的有益效果是：通过在筒身之间布置测量装置，监测盾构在封闭的钢套筒内的姿态，保证盾构机接收时方向的正确，确保盾构机的接收过程中的安全性问题。

附图说明

图1是本发明的前视图。

图2是本发明的左视图。

图3是测量装置的结构示意图。