一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置的制作方法

本发明涉及盾构施工探测，具体为一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置。

背景技术：

1、溶洞是岩溶地区隧道施工遇到的极其普遍的岩溶形态之一，隧道沿线的隐伏溶洞是隧道施工风险的主要灾害源，在岩溶地区进行隧道建设时，由于地下岩溶洞穴、裂隙等不均匀地质结构的广泛存在，使得岩溶破坏了基岩的完整性，导致岩体的强度和承载力大幅度降低，常常会引发地面塌陷、不均匀沉降等变形破坏，给盾构施工带来了极大的挑战和风险，影响工程建设的安全，因此在隧道施工前，都会使用探测装置对溶洞进行探查，以减少和消除风险。

2、中国专利提出了盾构隧道岩溶探测装置，公开号为cn217632435u，包括设于盾构机刀盘与盾构机刀盘主驱动机构之间的探测组件；所述探测组件包括筒体，筒体内设置有可伸缩至筒体外侧的探测杆，探测杆顶部设置有探测盘，探测盘端部平面设置有探测探头；所述盾构机刀盘上还开设有用于探测杆通过的通孔，所述盾构机刀盘设置刀具的主侧还设置有安装槽，安装槽内安装有用于封堵通孔的自复位封盖。

3、上述方案中，探测装置通过与盾构机相结合，进而具有随钻随测的技术特点，但是仍然存在以下问题：

4、1、探测装置的安装位置处于盾构机的泥土仓内，因而探测装置在盾构机工作中时，大量的泥土会覆盖探测装置上，随着泥土的不断增多，会对探测装置的外壳不断挤压，从而可能会损坏探设备，使探测装置的使用寿命无法保证；

5、2、当探测头进行对盾构机开挖方向探测完毕后，探测头上会附着一定的泥土，这些泥土不能够进行有效的及时处理，因而在多次探测作业后，会对探测设备的内部零件造成一定的损坏，进而影响探测的精准度。

6、因此，设计实用性强和通过驱动电机能够在盾构施工过程中保持通电工作，在齿轮盘与内齿环的啮合作用下，使得支撑辊筒能够进行旋转，支撑辊筒上设置的破碎刀能够对泥土仓内的泥土进行破碎和搅动，从而使支撑辊筒周围的泥土能够流动，避免泥土堆积和挤压支撑辊筒，进而损坏支撑辊筒内部的探测设备的问题出现，提高对探测设备的防护，从而延长探测设备的使用寿命的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置是很有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，包括盾构机壳、刀盘和隔板，所述刀盘与隔板之间设置有探测机构；所述探测机构包括防护部，防护部包括支撑辊筒，所述支撑辊筒上固定设置有多组破碎刀，所述刀盘和隔板上均固定设置有轴承，所述支撑辊筒的两端分别与两个轴承转动连接；所述探测机构还包括探测部，探测部包括液压缸和液压杆，所述液压杆靠近刀盘的一端固定安装有轴座，所述轴座的一端转动连接有探测盘，所述探测盘上固定设置有探测头，所述探测盘上固定套设有外齿环，所述液压杆上固定设置有壳体，所述壳体内壁固定设置有电机，所述电机的转轴转动式贯穿壳体内壁，并延伸至外齿环的上方，所述电机的转轴上固定设置有齿轮，所述齿轮与外齿环啮合连接；所述探测机构还包括清洗组件，清洗组件包括筒管，所述筒管内壁滑动连接有活塞，所述活塞的一端设置有空心管，所述活塞上开设有与空心管连通的通孔，所述空心管与活塞的连接处固定设置有单向阀一，所述空心管靠近刀盘的一端固定连通设置有连接管，所述连接管靠近刀盘的一端固定连通设置有喷头，所述筒管靠近隔板的一端设置有抽水管，所述抽水管与筒管的连接处固定设置有单向阀二。

4、根据上述技术方案，所述液压缸固定设置在隔板上，探测部和清洗组件均设置在支撑辊筒的内部，所述液压缸上分别设有进油管和出油管，所述进油管和出油管的一端均贯穿隔板。

5、根据上述技术方案，所述支撑辊筒内壁固定设置有内齿环，所述隔板上固定设置有驱动电机，所述驱动电机的转轴上固定设置有齿轮盘，所述齿轮盘与内齿环啮合连接。

6、根据上述技术方案，所述刀盘的一端开设有探测槽，所述刀盘的另一端开设有凹槽，所述探测槽与凹槽连通设置，凹槽内壁滑动连接有两个密封板，所述密封板的一端固定设置有楔形滑块，凹槽内壁开设有楔形滑槽，所述楔形滑块与楔形滑槽内壁滑动连接，所述密封板靠近液压杆的一端固定设置有铰接块二，所述液压杆上固定设置有铰接块一，所述铰接块一与铰接块二之间铰接设置有铰杆。

7、根据上述技术方案，所述液压杆上固定套设有固定环，所述探测头的一端设置有推土板，所述推土板与固定环之间固定设置有连接杆，所述推土板表面与探测槽内壁滑动连接。

8、根据上述技术方案，所述液压缸上固定设置有固定座，所述固定座与筒管固定连接，所述液压杆上固定设置有支撑板一，所述支撑板一上开设有孔槽一，所述空心管的一端与孔槽一内壁固定连接。

9、根据上述技术方案，所述壳体上固定设置有支撑板二，所述支撑板二上开设有孔槽二，所述连接管的一端与孔槽二内壁固定连接，所述喷头位于探测盘和探测头的正上方。

10、根据上述技术方案，所述隔板远离刀盘的一侧固定设置有蓄水箱，所述抽水管的一端贯穿隔板，并延伸至蓄水箱内部，所述蓄水箱上固定连通设置有进水管，所述蓄水箱内部固定设置有液位传感器。

11、根据上述技术方案，所述盾构机壳内固定设置有压力墙，所述隔板与刀盘之间固定设置有多个支撑柱，隔板与压力墙之间贯穿设置有螺旋输送器，所述隔板与刀盘之间形成泥土仓。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

13、1、本发明通过驱动电机能够在盾构施工过程中保持通电工作，在齿轮盘与内齿环的啮合作用下，使得支撑辊筒能够进行旋转，支撑辊筒上设置的破碎刀能够对泥土仓内的泥土进行破碎和搅动，从而使支撑辊筒周围的泥土能够流动，避免泥土堆积和挤压支撑辊筒，进而损坏支撑辊筒内部的探测设备的问题出现，提高对探测设备的防护，从而延长探测设备的使用寿命。

14、2、本发明通过清洗组件的设置，使得液压杆在推进时，抽水管能够将蓄水箱内的水输入筒管内，在探测工作结束后液压杆回缩过程中，空心管会带动活塞进行回推，在单向阀一的作用下，使筒管内的水能够被挤压输入空心管内，并传输至连接管内，后通过喷头喷出，喷出的水能够对探测盘和探测头上粘附的泥土进行冲洗，确保探测盘和探测头的清洁，不影响后续探测作用的使用。

15、3、本发明通过启动液压缸，液压杆向前推进，使两个密封板打开，探测槽呈开启状态，推土板能够将探测槽内的土渣向外推送排出，直至液压杆带动探测头完全伸出探测槽，之后电机开始工作，在齿轮和外齿环的啮合作用下，使得探测盘与探测头开始旋转，即可开始对盾构隧道施工未探测的溶洞进行探测工作，探测盘与探测头在旋转下能够提高探测精准度与探测效率，通过探测机构能够在盾构机停机检修时进行探测，即不影响盾构机正常使用，又可以保证后续盾构机挖进过程中的安全性。

技术特征：

1.一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，包括盾构机壳(1)、刀盘(2)和隔板(3)，其特征在于：所述刀盘(2)与隔板(3)之间设置有探测机构(7)；

2.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述液压缸(704)固定设置在隔板(3)上，探测部和清洗组件均设置在支撑辊筒(701)的内部，所述液压缸(704)上分别设有进油管(706)和出油管(707)，所述进油管(706)和出油管(707)的一端均贯穿隔板(3)。

3.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述支撑辊筒(701)内壁固定设置有内齿环(708)，所述隔板(3)上固定设置有驱动电机(709)，所述驱动电机(709)的转轴上固定设置有齿轮盘(710)，所述齿轮盘(710)与内齿环(708)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述刀盘(2)的一端开设有探测槽(711)，所述刀盘(2)的另一端开设有凹槽，所述探测槽(711)与凹槽连通设置，凹槽内壁滑动连接有两个密封板(713)，所述密封板(713)的一端固定设置有楔形滑块(714)，凹槽内壁开设有楔形滑槽(712)，所述楔形滑块(714)与楔形滑槽(712)内壁滑动连接，所述密封板(713)靠近液压杆(705)的一端固定设置有铰接块二(716)，所述液压杆(705)上固定设置有铰接块一(715)，所述铰接块一(715)与铰接块二(716)之间铰接设置有铰杆(717)。

5.根据权利要求4所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述液压杆(705)上固定套设有固定环，所述探测头(720)的一端设置有推土板(726)，所述推土板(726)与固定环之间固定设置有连接杆(725)，所述推土板(726)表面与探测槽(711)内壁滑动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述液压缸(704)上固定设置有固定座(727)，所述固定座(727)与筒管(728)固定连接，所述液压杆(705)上固定设置有支撑板一(732)，所述支撑板一(732)上开设有孔槽一，所述空心管(730)的一端与孔槽一内壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述壳体(722)上固定设置有支撑板二(739)，所述支撑板二(739)上开设有孔槽二，所述连接管(733)的一端与孔槽二内壁固定连接，所述喷头(734)位于探测盘(719)和探测头(720)的正上方。

8.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述隔板(3)远离刀盘(2)的一侧固定设置有蓄水箱(737)，所述抽水管(735)的一端贯穿隔板(3)，并延伸至蓄水箱(737)内部，所述蓄水箱(737)上固定连通设置有进水管(738)，所述蓄水箱(737)内部固定设置有液位传感器。

9.根据权利要求1所述的一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，其特征在于：所述盾构机壳(1)内固定设置有压力墙(4)，所述隔板(3)与刀盘(2)之间固定设置有多个支撑柱(6)，隔板(3)与压力墙(4)之间贯穿设置有螺旋输送器(5)，所述隔板(3)与刀盘(2)之间形成泥土仓。

技术总结本发明公开了一种用于岩溶地区的盾构施工探测装置，涉及盾构施工探测技术领域，包括盾构机壳、刀盘和隔板，刀盘与隔板之间设置有探测机构；探测机构包括防护部，防护部包括支撑辊筒，支撑辊筒上固定设置有多组破碎刀，刀盘和隔板上均固定设置有轴承，具有实用性强和通过驱动电机能够在盾构施工过程中保持通电工作，在齿轮盘与内齿环的啮合作用下，使得支撑辊筒能够进行旋转，支撑辊筒上设置的破碎刀能够对泥土仓内的泥土进行破碎和搅动，从而使支撑辊筒周围的泥土能够流动，避免泥土堆积和挤压支撑辊筒，进而损坏支撑辊筒内部的探测设备的问题出现，提高对探测设备的防护，从而延长探测设备的使用寿命的特点。技术研发人员：马江伟,高威,叶思颖受保护的技术使用者：中建二局土木工程集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9