一种土压盾构掘进仓可视化多功能监视系统
技术领域
本实用新型属于盾构施工技术领域，具体涉及一种土压盾构掘进仓可视化多功能监视系统。
背景技术
我国正处于地铁建设高潮期，其中90%的区间采用土压盾构进行施工。由于盾构机的开挖仓为一个封闭空间，盾构掘进过程中刀盘刀具不可避免出现磨损现象。但刀具是否磨损，开挖面地层是否稳定，刀盘是否结泥饼，盾构拱部是否超挖以及开挖面是否有异物等均是无法直观看到。现实施工中，上述问题的观察均是通过频繁开仓来对仓内情况进行了解，不仅使得掘进过程效率低下，而且在施工作业人员的主观经验判断下容易造成安全事故。为改善上述问题，目前只能依靠盾构满仓掘进，配合地面预加固并做好提前换刀等措施来减少掘进事故。同时在掘进后采用雷达探测进行空洞回填注浆，不仅影响盾构掘进，而且成本较高，目前无可靠方法了解盾构掘进过程中开挖面情况。
发明内容
本实用新型为了解决现有盾构施工过程中因缺少直观监视系统只能依靠人工开仓进行检查，容易导致掘进效率低下甚至引发安全事故的问题，提供了一种土压盾构掘进仓可视化多功能监视系统。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种土压盾构掘进仓可视化多功能监视系统，包括设置在盾构机刀盘内侧与开挖仓隔板之间的保护箱，保护箱设置在盾构机刀盘的上部中心位置，保护箱的顶部固定有垂直设置的连接杆，连接杆的上端固定有电动推杆，电动推杆水平固定在开挖仓隔板上，保护箱内设置有摄像机和补光灯，保护箱的上部设置有高压水管和高压气管，高压水管通过高压水泵连接有蓄水箱，高压气管通过管路连接有空气压缩机， 摄像机、补光灯、高压水泵和空气压缩机均通过线路连接有一体化控制箱。
保护箱呈透明的空心长方体结构，保护箱的材质为夹胶玻璃。
摄像机采用360度全景摄像机。
高压水管和高压气管对称设置在保护箱的左右两侧，且高压水管的端部连接有高压喷头。
本实用新型相比现有技术具有的特定技术特征及有益效果是：
1）本实用新型通过摄像机前端设置补光灯，便于施工作业人员实时掌握盾构开挖仓内的所有情况，通过监视开挖面稳定情况动态调整土压，杜绝满仓掘进，减少刀具磨损。
2）本实用新型采用电动推杆可将摄像机推进到开挖面，便于清楚了解盾构拱部是否存在超挖和盾体上方是否存在空洞。一旦发现超挖，可立即在地面进行钻孔回填，杜绝了因超挖发生安全事故。
3）本实用新型360度全景摄像机可随时掌控盾构刀具是否磨损、盾构机刀盘是否结有泥饼以及渣土改良的效果是否适当；一旦发现情况，能够立即进行处理，避免了滚钩机故障的发生。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意正视图；
图2为图1的剖面结构示意图。
图中：1-盾构机刀盘，2-开挖仓隔板，3-电动推杆，4-保护箱，5-摄像机，6-补光灯，7-高压水管，8-高压气管，9-一体化控制箱，10-连接杆。
具体实施方式
参照图1和图2对本实用新型进行进一步阐述，一种土压盾构掘进仓可视化多功能监视系统，其特征在于：包括设置在盾构机刀盘1内侧与开挖仓隔板2之间的保护箱4，保护箱4设置在盾构机刀盘1的上部中心位置，保护箱4的顶部固定有垂直设置的连接杆10，连接杆10的上端固定有电动推杆3，电动推杆3水平固定在开挖仓隔板2上，保护箱4内设置有摄像机5和补光灯6，保护箱4的上部设置有高压水管7和高压气管8，高压水管7通过高压水泵连接有蓄水箱，高压气管8通过管路连接有空气压缩机， 摄像机5、补光灯6、高压水泵和空气压缩机均通过线路连接有一体化控制箱9。
保护箱4呈透明的空心长方体结构，保护箱4的材质为夹胶玻璃。 摄像机5采用360度全景摄像机。 高压水管7和高压气管8对称设置在保护箱4的左右两侧，且高压水管7的端部连接有高压喷头。
其中，高压水泵、蓄水箱以及空气压缩机均设置在盾构机后部不影响正常掘进工作的位置。
由于考虑到盾构施工过程中，因水分较大导致保护箱外侧结泥且利用高压水管7、高压气管8难以清理，造成监视受限等问题，本实用新型主要适用于砂卵石地层的盾构掘进当中。
本实用新型不仅能够实时了解开挖面情况以及盾构刀具的磨损情况，而且能够通过电动推杆配合摄像机进行伸缩的功能，监视盾构机的拱部是否存在超挖或盾体上方是否有空洞的情况。从而能够根据具体情况采取针对性措施，实现根据开挖面稳定动态降低掘进土压，根据肉眼观察刀具磨损确定是否换刀，根据监视拱部一旦超挖时的及时回填。不仅提高掘进工效，杜绝了超挖带来的安全事故发生，而且通过监视解决了掘进中刀具磨损、渣土改良等一系列难题。
采用本实用新型监视系统的盾构施工，已成功完成了北京新机场线左右线盾构作业，通过视频动态了解刀具磨损，实现刀具磨损时立即换刀，杜绝因刀具磨损带来损害，通过监视发现拱部超挖立即调整出渣量和进行地面钻孔回填，有效控制了沉降，填补了我国砂卵石地层盾构掘进仓可视化监控技术的空白，取得了良好的经济效益和社会效益。
