本实用新型专利技术涉及一种用于掌子面的地层探测装置，其包括液压油缸、探测刀具、液压泵站和压力表；液压油缸设置于盾构机的刀盘辐条上；探测刀具设置于所述液压油缸上；液压泵站通过液压管线将所述液压油缸连接，通过所述液压泵站驱动所述液压油缸上的探测刀具伸缩；压力表用于探测所述液压油缸内的压力，以在盾构隧道开挖过程中，实时探测掌子面所处地层的软硬程度。在盾构隧道掘进施工过程中及时有效地应采集掌子面的相关信息，及时预警，有效减少或避免不可预料的沉降或塌陷，保证了施工安全。保证了施工安全。保证了施工安全。
【技术实现步骤摘要】
用于掌子面的地层探测装置
[0001]本技术涉及工程仪器勘察
，具体涉及一种用于掌子面的地层探测装置。
技术介绍
[0002]在盾构法隧道施工开挖过程中，地层的实时信息影响着盾构机开挖的各项开挖参数，比如掘进压力、扭矩、刀盘转速、推进速度等等。而工程设计的勘察报告，基本覆盖了一个单位工程所可能包含的地质条件，由于勘探钻孔数量、范围及钻孔深度有限，在实际开挖过程中会遇到掌子面前方的地层与勘察设计报告上的地质条件有出入，在不改变掘进参数的情况下，盾构机掘进，很可能会导致地面出现不可预料的沉降和一定程度的塌陷，这种现象在上软下硬地层中表现得尤为明显，在地层参数变化的时候，掘进参数没有及时跟上，常常容易造成相应的地面变形过大。而目前，鉴于该情况仍然没有一个很好的处理方法，不能够及时感知掌子面地层参数的变化，不能根据实际地层信息及时调整盾构掘进参数，极易出现危险。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种用于掌子面的地层探测装置，旨在解决的技术问题之一是：现有盾构机在掘进的过程中，可能导致地面出现不可预料的沉降和一定程度的塌陷的技术问题。
[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本技术公开的一个方面，本技术采用以下技术方案：
[0005]一种用于掌子面的地层探测装置，其包括：
[0006]液压油缸，其设置于盾构机的刀盘辐条上；
[0007]探测刀具，其设置于所述液压油缸上；
[0008]液压泵站，其通过液压管线将所述液压油缸连接，通过所述液压泵站驱动所述液压油缸上的探测刀具伸缩；
[0009]压力表，用于探测所述液压油缸内的压力，以在盾构隧道开挖过程中，实时探测掌子面所处地层的软硬程度。
[0010]为了更好地实现本技术，进一步的技术方案是：
[0011]进一步地，所述压力表的设置个数与所述液压油缸的数量相同，一个压力表对应探测一个液压油缸内的压力。
[0012]进一步地，所述液压油缸为5
‑
10个。
[0013]进一步地，所述液压油缸为6个。
[0014]进一步地，所述液压油缸为多个且呈一条直线排列。
[0015]进一步地，还包括：
[0016]控制装置，其设置于中盾位置处，用于控制所述液压泵站的启动或停止。
[0017]进一步地，还包括：
[0018]油缸托件，其固定在所述刀盘辐条上，所述液压油缸与所述油缸托件可拆卸连接。
[0019]进一步地，所述探测刀具为锥形头。
[0020]进一步地，连接所述液压油缸的液压管线经回转中心后与所述液压泵站连接。
[0021]进一步地，所述第二液压油缸设置于中盾走道板处。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果之一是：
[0023]本技术的一种用于掌子面的地层探测装置，是基于盾构机结构的附加装置，其主要是在盾构机刀盘辐条和中盾走道位置处加装液压油缸，并在中盾位置处加装相应的液压能源装置(电机、泵等)、控制调节装置(溢流阀、截止阀、单向阀等)、辅助装置(油箱、油管、过滤器、控制按键等)。实现了盾构隧道开挖过程中，实时探测掌子面所处地层的软硬程度，采集掌子面的相关信息，并及时预警，该探测装置的控制装置固定于中盾位置处，可以随时控制装置的启动和停止。通过本实用较好的解决了在施工过程中导致的地面出现不可预料的沉降和一定程度的塌陷的问题，保证了隧道施工的安全。
附图说明
[0024]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0025]图1为根据本技术一个实施例的用于掌子面的地层探测装置结构示意图。
[0026]图2为根据本技术另一个实施例的用于掌子面的地层探测装置结构示意图。
[0027]图3为图2的A
‑
A剖面示意图。
[0028]其中，附图标记对应的附图名称为：
[0029]1‑
液压油缸，2
‑
探测刀具，3
‑
液压泵站，4
‑
第二液压油缸，5
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压力表，6
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回转中心，7
‑
中盾走道板，8
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刀盘区域，9
‑
盾体区域，10
‑
操作按钮。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。
[0031]参见图1所示，一种用于掌子面的地层探测装置，其包括液压油缸1、探测刀具2、液压泵站3和压力表5；液压油缸1设置于盾构机的刀盘辐条上；探测刀具2设置于所述液压油缸1上；液压泵站3通过液压管线将所述液压油缸1连接，通过所述液压泵站3驱动所述液压油缸1上的探测刀具2伸缩；压力表5用于探测所述液压油缸1内的压力，以在盾构隧道开挖过程中，实时探测掌子面所处地层的软硬程度。本实施例通过在盾构机上设置包含液压传动装置等部件进行地层探测，可以实时有效探测掌子面的实时地层软硬程度。液压传动装置具有运动稳定、反应快、惯性小等特点，能快速启动和制动，且其体积小、重量轻、结构紧凑，使用过程中液压元件有自润滑、易实现过载作用，维护简单，使用寿命长；采用液压传动的地层探测装置，将能够利用优势的传动原理，在盾构隧道掘进施工过程中及时有效地应采集掌子面的相关信息，从而及时预警。
[0032]一优选方案，上述液压油缸1可为5
‑
10个，多个所述液压油缸1呈一条直线排列。即多个液压油缸1形成的液压油缸组固定在一刀盘辐条上，图1示出了从上到下共安装6个液压油缸1的示例。
[0033]本实用还可包括油缸托件，油缸托件固定在所述刀盘辐条上，所述液压油缸1与所述油缸托件可拆卸连接。一般地，油缸托件可焊接在刀盘辐条侧处，将液压油缸1用螺栓固定在油缸托件处，在液压油缸1上加装探测刀具2。
[0034]探测刀具2可以优选锥形头，锥形头可采用Q235钢材。
[0035]连接所述液压油缸1的液压管线可经回转中心6后与所述液压泵站3连接。
[0036]第二液压油缸4可设置于中盾走道板7处，其具体可设置在中盾走道板7侧壁上，采用螺栓锚固，过滤阀安装在油箱上。
[0037]压力表5的设置个数与所述液压油缸1的数量相同，一个压力表5对应探测一个液压油缸1内的压力。根据其上公开的内容，可在液压泵上加装6个压力表，以实时探测油缸压力。
[0038]如图1所示，压力表5可设置于液压泵站3处。
[0039]中盾处可设置第二液压油缸4，该第二液压油缸4可以为多个，其形成第二液压油缸组，第二液压油缸组安装在中盾走道板7侧壁。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于掌子面的地层探测装置，其特征在于包括：液压油缸(1)，其设置于盾构机的刀盘辐条上；探测刀具(2)，其设置于所述液压油缸(1)上；液压泵站(3)，其通过液压管线将所述液压油缸(1)连接，通过所述液压泵站(3)驱动所述液压油缸(1)上的探测刀具(2)伸缩；压力表(5)，用于探测所述液压油缸(1)内的压力，以在盾构隧道开挖过程中，实时探测掌子面所处地层的软硬程度。2.根据权利要求1所述的用于掌子面的地层探测装置，其特征在于所述压力表(5)的设置个数与所述液压油缸(1)的数量相同，一个压力表(5)对应探测一个液压油缸(1)内的压力。3.根据权利要求1或2所述的用于掌子面的地层探测装置，其特征在于所述液压油缸(1)为5
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10个。4.根据权利要求3所述的用于掌子面的地层探测装置，其特征在于所述液压油缸(1)为6个。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤林猛，李志超，徐畅，何俊，
申请(专利权)人：中国建筑第四工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：
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