[发明专利]一种TBM搭载微震传感器自动部署装置

说明书

本发明公开了一种TBM搭载微震传感器自动部署装置，包括滑动‑复位机构、岩壁耦合机构、钻进机构和夹持机构，钻进机构包括钻进电机24、钻进电机变速箱、钻进螺纹杆、带攻牙钻头和微震传感器主体，本发明能够实现自动化微震监测，提高TBM施工作业机械化和自动化程度；能够在TBM掘进过程中与洞壁保持相对静止，并在位移达到最大时自动复位；能够实现微震传感器主体安装时自动紧固，微震传感器主体工作时自动脱松，确保顺利安装微震传感器主体以及阻断TBM振动的传导。

技术领域

本发明涉及微震监测领域，更具体涉及一种TBM搭载微震传感器自动部署装置。

技术背景

全断面隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)是一种高度集成化、机械化的岩石隧道掘进设备。TBM可以实现刀盘切削掌子面岩石，皮带运输碎石，锚杆钻机锚固岩体，钢拱架安装器组装钢拱架支撑，喷浆桥喷射混凝土等系列工序，确保岩石隧道的快速、安全、高质量施工，是一种在国内外广泛应用的重要隧道施工方法。

随着经济社会发展，TBM施工愈加频繁地遇到岩质差、高埋深、高地应力的工程环境。在这种赋存条件下，围岩因开挖导致应力重分布，岩体内应变能逐渐累积并在一定时刻突然释放，产生岩爆灾害。岩爆作为隧道施工最主要问题之一，轻则岩块剥落影响衬砌效果，重则飞石伤人、砸坏设备，甚至可能导致TBM卡机、局部崩塌等，严重影响人员设备安全和工程的正常推进。

为了能够有效合理地防止岩爆，必须找到一种能够准确预警岩爆的监测方法。微震监测技术通过监测围岩中岩石破裂释放的弹性波，分析其时空、能级等信息，能够实现较为准确的岩爆预警。但微震监测技术之所以能够监测岩石破裂震动信号，是依托于埋设在围岩中的微震传感器。因此在TBM隧道施工中，为了确保微震监测系统始终能够覆盖TBM掘进掌子面附近区域，工作人员必须根据TBM施工的进度，频繁的拆装传感器。由于传感器一般安装于掌子面后不远处，活跃的岩爆活动会严重威胁工作人员的人身安全。因此急需找到一种能够避免传感器频繁人工拆装的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供了一种TBM搭载微震传感器自动部署装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种TBM搭载微震传感器自动部署装置，包括攻牙钻头，还包括微震传感器主体和夹持机构，

微震传感器主体从内端到外端依次为夹持部、限位凸起和监测部，

夹持机构包括夹持座和挡板，夹持座上设置有夹持座中心轴通孔，夹持座周向开设有与夹持座中心轴通孔连通的斜柱孔，夹持座的外端沿开有限位槽，微震传感器主体的夹持部插入到夹持座的外端，限位凸起滑入到对应的限位槽中，挡板固定在夹持座的外端面，微震传感器主体的监测部穿过挡板上的挡板通孔，斜柱孔内插入有夹爪。

如上所述的夹持机构还包括夹持电机、驱动齿轮和夹持环，夹持电机固定在夹持座上，夹持电机的旋转轴与驱动齿轮连接，夹持环的内环套设在夹持座上且与夹爪的外螺纹啮合形成丝杆结构，夹持环的外环面通过与驱动齿轮啮合。

如上所述的夹持环与外部轴承外圈连接，外部轴承内圈套设固定在夹持座上。

一种TBM搭载微震传感器自动部署装置，还包括钻进电机、钻进电机变速箱及钻进螺纹杆，钻进电机通过钻进电机变速箱与钻进螺纹杆连接，钻进螺纹杆与夹持座的内端连接。

一种TBM搭载微震传感器自动部署装置，还包括带肋承压壳，钻进电机、钻进电机变速箱、钻进螺纹杆、微震传感器主体和夹持机构均设置在带肋承压壳中，防滑垫使用螺栓连接固定于带肋承压壳的外底板面上，防渣漏斗的外沿固定在带肋承压壳的外底板面上的内圆柱槽腔的外沿，防渣漏斗中心设置有传感器穿孔，微震传感器主体的监测部外端以及攻牙钻头自传感器穿孔穿出带肋承压壳。