盾尾变形监测装置的制作方法

本实用新型涉及建筑施工领域，特指一种盾尾变形监测装置。

背景技术：

目前，随着社会的发展，越来越多的建筑项目需要在地下进行，从而盾构的使用率大大提高，然而在实际盾构的施工过程中，由于受到土体以及盾构推进速度等因素的影响，盾构的盾尾处容易产生变形，若变形量过大，可能会导致管片无法拼装等问题，甚至可能无法继续正常施工，严重影响施工质量和施工进度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种盾尾变形监测装置，解决了盾构机盾尾处变形量监测困难的问题，能够实时、连续地反应盾构机盾尾的变形量，一对盾尾及时进行修复，从而提高了施工效率，保证了施工质量。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供了一种盾尾变形监测装置，该监测装置安装于盾尾内壁与管片的间隙中，该监测装置包括：

间隔设置且一端固定于盾尾的内壁的弹簧；以及

固定于弹簧的另一端且安装于盾尾内壁的拉力传感器，且该拉力传感器与弹簧固定于盾尾内壁的端部之间具有设定距离，以使得弹簧伸长，从而拉力传感器获取弹簧的初始拉力值；

当盾尾变形时，弹簧对应伸长或缩短，进而通过拉力传感器测得弹簧的拉力的改变量，以计算得出盾尾的变形量。

本实用新型提供了一种盾尾变形监测装置，通过在盾尾内壁与管片之间的缝隙中设置该监测装置，当盾尾受力变形时，弹簧对应伸长或缩短，利用拉力传感器测得弹簧拉力的改变量，并通过该改变量能够计算得出盾尾的变形量，从而防止盾尾变形过大而影响正常施工，解决了盾构机盾尾处变形量监测困难的问题，能够实时、连续地反应盾构机盾尾的变形量，一对盾尾及时进行修复，从而提高了施工效率，保证了施工质量。

本实用新型盾尾变形监测装置的进一步改进在于，还包括间隔固定于盾尾内壁且对应拉力传感器设置的固定件，通过固定弹簧于拉力传感器与对应的固定件之间，使得弹簧沿垂直或平行于盾尾轴向的方向设置。

本实用新型盾尾变形监测装置的进一步改进在于，该固定件的四周对称设置有若干拉力传感器，使得若干拉力传感器测得的初始拉力值相同。

本实用新型盾尾变形监测装置的进一步改进在于，每一固定件的四周对称设置有四个拉力传感器，且连接于拉力传感器与固定件之间的弹簧沿平行和垂直于盾尾轴向的方向设置，并交错呈十字形。

本实用新型盾尾变形监测装置的进一步改进在于，该拉力传感器与盾构机的控制器电连接。

附图说明

图1为本实用新型盾尾变形监测装置的使用状态正面剖视图。

图2为本实用新型盾尾变形监测装置的使用状态侧面剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1，本实用新型提供了一种盾尾变形监测装置，通过在盾尾内壁与管片之间的缝隙中设置该监测装置，当盾尾受力变形时，弹簧对应伸长或缩短，利用拉力传感器测得弹簧拉力的改变量，并通过该改变量能够计算得出盾尾的变形量，从而防止盾尾变形过大而影响正常施工，解决了盾构机盾尾处变形量监测困难的问题，能够实时、连续地反应盾构机盾尾的变形量，一对盾尾及时进行修复，从而提高了施工效率，保证了施工质量。下面结合附图对本实用新型盾尾变形监测装置进行说明。

参阅图1，图1为本实用新型盾尾变形监测装置的使用状态正面剖视图。下面结合图1，对本实用新型盾尾变形监测装置进行说明。

如图1所示，本实用新型的盾尾变形监测装置，该监测装置安装于盾尾21内壁与管片的间隙中，该监测装置包括：

间隔设置且一端固定于盾尾21的内壁的弹簧13；以及

固定于弹簧13的另一端且安装于盾尾21内壁的拉力传感器11，且该拉力传感器11与弹簧13固定于盾尾21内壁的端部之间具有设定距离，以使得弹簧13伸长，从而拉力传感器11获取弹簧的初始拉力值；

当盾尾21变形时，弹簧13对应伸长或缩短，进而通过拉力传感器11测得弹簧13的拉力的改变量，以计算得出盾尾21的变形量。

作为本实用新型的一较佳实施方式，还包括间隔固定于盾尾21内壁且对应拉力传感器11设置的固定件12，该弹簧13固定连接于拉力传感器11与对应的固定件12之间，使得弹簧13沿垂直或平行于盾尾21轴向的方向设置。

进一步的，固定件12的四周对称设置有若干拉力传感器11，使得若干拉力传感器11测得的初始拉力值相同。

进一步的，结合图2所示，每一固定件12的四周对称设置有四个拉力传感器11，且连接于拉力传感器11与固定件12之间的弹簧13沿平行和垂直于盾尾21轴向的方向设置，并交错呈十字形，以监测盾尾21轴向和径向的变形量。

较佳地，该拉力传感器11与盾构机的控制器电连接。

较佳地，可对应设置弹簧13改变量的阈值，当弹簧13的改变量超过设定的阈值则发出警报。

本实用新型的具体实施方法如下：

在盾尾21内壁的中心线处固定安装固定件12，并在固定件12的四周对称设置四个拉力传感器11，即如图1所示，于固定件12的左右两侧以及前后两侧均设置拉力传感器11，使得固定件12和拉力传感器11呈十字形设置；

在拉力传感器11与固定件12之间连接弹簧，设置拉力传感器11时，拉力传感器11与固定件12之间的距离不能过远，以防止弹簧13触碰到管片；

当盾尾21受力变形时，弹簧13对应伸长或缩短，此时拉力传感器11监测到拉力的变化并可测得拉力的改变量，通过该改变量可计算得出盾尾21的变形量，根据该变形量可对盾尾21进行修复，从而防止盾尾21变形过大而影响施工；

当盾尾21径向受力变形时，垂直于盾尾21轴向的方向上的弹簧13对应伸长或收缩，例如盾尾21受到上、下的土压力而挤压变形，此时位于盾尾21顶部和底部的弹簧13受力拉伸，而位于盾尾21侧部的弹簧13对应收缩，利用拉力传感器11监测到拉力的变化以确定变形的位置和变形量的大小；

当盾尾21轴向受力变形时，平行于盾尾21轴向的方向上的弹簧13对应伸长或收缩，例如盾尾21受力部分拱起，则对应拱起部分的弹簧拉伸变长，利用拉力传感器11监测到拉力的变化以确定变形的位置和变形量的大小；

这种装置能够精确测得盾尾21的变形量，利用接触式的传感器，能够更为准确的监测到盾尾21的变形量。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种盾尾变形监测装置，其特征在于，所述监测装置安装于盾尾内壁与管片的间隙中，所述监测装置包括：

间隔设置且一端固定于所述盾尾的内壁的弹簧；以及

固定于所述弹簧的另一端且安装于所述盾尾内壁的拉力传感器，且所述拉力传感器与所述弹簧固定于所述盾尾内壁的端部之间具有设定距离，以使得所述弹簧伸长，从而所述拉力传感器获取所述弹簧的初始拉力值；

当所述盾尾变形时，所述弹簧对应伸长或缩短，进而通过所述拉力传感器测得所述弹簧的拉力的改变量，以计算得出所述盾尾的变形量。

2.如权利要求1所述的盾尾变形监测装置，其特征在于，还包括间隔固定于所述盾尾内壁且对应所述拉力传感器设置的固定件，通过固定所述弹簧于所述拉力传感器与对应的所述固定件之间，使得所述弹簧沿垂直或平行于所述盾尾轴向的方向设置。

3.如权利要求2所述的盾尾变形监测装置，其特征在于，所述固定件的四周对称设置有若干所述拉力传感器，使得若干所述拉力传感器测得的初始拉力值相同。

4.如权利要求3所述的盾尾变形监测装置，其特征在于，每一所述固定件的四周对称设置有四个所述拉力传感器，且连接于所述拉力传感器与所述固定件之间的弹簧沿平行和垂直于所述盾尾轴向的方向设置，并交错呈十字形。

5.如权利要求1所述的盾尾变形监测装置，其特征在于，所述拉力传感器与盾构机的控制器电连接。

技术总结
本实用新型涉及一种盾尾变形监测装置，该监测装置安装于盾尾内壁与管片的间隙中，该监测装置包括：间隔设置且一端固定于盾尾的内壁的弹簧；以及固定于弹簧的另一端且安装于盾尾内壁的拉力传感器，且该拉力传感器与弹簧固定于盾尾内壁的端部之间具有设定距离，以使得弹簧伸长，从而拉力传感器对应获取初始拉力值；当盾尾变形时，弹簧对应伸长或缩短，进而通过拉力传感器测得弹簧的拉力的改变量，以计算得出盾尾的变形量。本实用新型有效的解决了盾构机盾尾处变形量监测困难的问题，能够实时、连续地反应盾构机盾尾的变形量，一对盾尾及时进行修复，从而提高了施工效率，保证了施工质量。

技术研发人员：秦元;黄圣;龚卫;吴惠明;沈辉;杨雨凡;朱叶艇;陈柳锋;程瀛;袁向华;张智勇;杨晨平;杨昊波;张艳栋;沈嘉磊
受保护的技术使用者：上海隧道工程有限公司
技术研发日：2020.03.25
技术公布日：2020.10.27