用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置和含有其的盾構(gòu)機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置和含有其的盾構(gòu)機，所述觀測裝置包括：攝像裝置、第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，攝像裝置包括攝像殼體、攝像頭和照明燈；第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與攝像裝置相連，第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動攝像裝置繞過攝像裝置中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動；第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與攝像裝置相連，第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動攝像裝置繞與第一旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交的第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。根據(jù)本發(fā)明的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，通過將攝像頭和照明燈設(shè)在攝像殼體內(nèi)，攝像裝置同時具有攝像和照明的功能，且整個觀測裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小。而且，通過設(shè)置第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，攝像裝置可以更好地轉(zhuǎn)動，以對需要觀測的區(qū)域進行仔細觀測。
【專利說明】
用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置和含有其的盾構(gòu)機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置和含有其的盾構(gòu)機。【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，盾構(gòu)機(如土壓平衡盾構(gòu)機、泥水平衡盾構(gòu)機或多模式盾構(gòu)機等)開挖隧道的過程中，依靠其土倉內(nèi)充滿一定壓力的泥漿或渣土來平衡掌子面巖土壓力，盾構(gòu)機的刀盤也全部“浸沒”在土倉內(nèi)的泥漿或渣土里。盾構(gòu)施工過程中，需要定期檢查刀盤、刀具磨損情況和土倉內(nèi)渣土的實際狀況，由于土倉內(nèi)部是一個充滿泥漿或渣土的封閉、黑暗空間，人員不能直接進入。目前的檢查方法一般是先降低土倉內(nèi)的泥漿或渣土液位至中心線以下，甚至需要全部清空艙內(nèi)渣土，以便留出人員在艙內(nèi)活動和檢查設(shè)備所需空間，然后往土倉內(nèi)注入適當?shù)膲嚎s空氣，由壓縮空氣對掌子面的地下水進行密封，防止?jié)B入，最后由人工帶壓進艙進行實地查看。然而，這種檢查方式不僅成本高，且存在較大安全風(fēng)險，尤其是在大埋深、高水壓地層環(huán)境中，國內(nèi)外已發(fā)生多起土倉內(nèi)作業(yè)安全事故。
[0003]另一種易于實施的方法是在土艙內(nèi)安裝視頻監(jiān)控和照明裝置，需要檢查時先降低土艙內(nèi)泥漿或渣土液位，然后啟動觀測設(shè)備。然而，這種方式的視頻觀測口易于被粘稠的渣土覆蓋、遮擋，特別是對于土壓平衡盾構(gòu)來說，粘稠泥土必然會將視頻觀測口和視頻裝置完全堵塞。另外，推進機構(gòu)較為復(fù)雜，安裝尺寸較大，攝像頭不能靈活轉(zhuǎn)動以對準需要詳細觀測區(qū)域。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，所述觀測裝置的結(jié)構(gòu)緊湊。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有上述用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置的盾構(gòu)機。
[0006]根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，包括:攝像裝置，所述攝像裝置包括攝像殼體、設(shè)在所述攝像殼體內(nèi)的攝像頭和照明燈;第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述攝像裝置相連，所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動所述攝像裝置繞過所述攝像裝置中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動；以及第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述攝像裝置相連，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動所述攝像裝置繞與所述第一旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交的第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，通過將攝像頭和照明燈均設(shè)在攝像殼體內(nèi)，攝像裝置同時具有攝像和照明的功能，且使得整個觀測裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，減小了觀測裝置的占用空間。而且，通過設(shè)置第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，攝像裝置可以更好地轉(zhuǎn)動，以對需要觀測的區(qū)域進行仔細觀測。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)筒，所述旋轉(zhuǎn)筒的第一端設(shè)有沿所述旋轉(zhuǎn)筒的周向間隔設(shè)置的至少一個支撐凸臺，所述支撐凸臺與所述攝像殼體相連，所述旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)帶動所述攝像裝置繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，其中所述第一旋轉(zhuǎn)軸線為所述旋轉(zhuǎn)筒的中心軸線。
[0009]進一步地，所述用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置進一步包括:驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿與所述旋轉(zhuǎn)筒固定以帶動所述旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。
[0010]可選地，所述攝像殼體上設(shè)有與所述第二旋轉(zhuǎn)軸線同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)齒輪，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可移動的旋轉(zhuǎn)配合件，所述旋轉(zhuǎn)配合件具有與所述旋轉(zhuǎn)齒輪配合的齒條。
[0011]進一步地，所述用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置進一步包括:移動旋轉(zhuǎn)桿，所述移動旋轉(zhuǎn)桿具有與所述驅(qū)動桿螺紋配合的螺桿部，所述移動旋轉(zhuǎn)桿的第一端與所述旋轉(zhuǎn)配合件相連，當所述移動旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)時所述移動旋轉(zhuǎn)桿移動帶動所述攝像裝置繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。
[0012]可選地，所述攝像殼體通過樞轉(zhuǎn)軸與所述支撐凸臺可樞轉(zhuǎn)地相連，其中所述旋轉(zhuǎn)齒輪固定在所述樞轉(zhuǎn)軸上。
[0013]進一步地，所述支撐凸臺的沿所述旋轉(zhuǎn)筒的周向上的背離所述齒條的一側(cè)設(shè)有限位塊，所述限位塊的鄰近所述齒條的一側(cè)表面延伸至超出所述支撐凸臺的鄰近所述齒條的一側(cè)表面。
[0014]進一步地，所述旋轉(zhuǎn)配合件上設(shè)有在移動方向上位于所述齒條前側(cè)的第一限位部和位于所述齒條后側(cè)的第二限位部。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述攝像殼體大體為球狀，所述攝像殼體包括:攝像座，其中所述攝像頭和所述照明燈設(shè)在所述攝像座上;和護罩，所述護罩設(shè)在所述攝像座上且罩設(shè)在所述攝像頭和所述照明燈外，所述護罩為透光硬質(zhì)材料件。
[0016]可選地，所述攝像頭和所述照明燈分別為一個，所述攝像頭和所述照明燈位于所述攝像座的中部且沿所述攝像座的徑向相對;或所述攝像頭為一個且所述攝像頭位于所述攝像座的中央，所述照明燈為多個且所述多個照明燈環(huán)繞所述攝像頭設(shè)置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明第二方面的盾構(gòu)機，包括根據(jù)本發(fā)明上述第一方面的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述盾構(gòu)機為土壓平衡盾構(gòu)機或泥水平衡盾構(gòu)機或多模式盾構(gòu)機。
[0019]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到?！靖綀D說明】
[0020]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置的示意圖；[〇〇22]圖2是圖1中的A向視圖；
[0023]圖3是圖1中所示的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置的立體圖；
[0024]圖4是圖1中所示的觀測裝置的另一個角度的立體圖；
[0025]圖5是據(jù)本發(fā)明實施例的觀測裝置的攝像裝置的剖面圖；
[0026]圖6是圖5中的B向視圖；[〇〇27]圖7是圖5中的C向視圖；
[0028]圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的觀測裝置的攝像裝置的剖面圖；
[0029]圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的觀測裝置的使用狀態(tài)示意圖；
[0030]圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的觀測裝置使用前的示意圖；
[0031]圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的觀測裝置使用前的沖洗操作示意圖。[〇〇32]附圖標記:[〇〇33]200:觀測裝置；[〇〇34]211:攝像殼體;212:攝像頭;213:照明燈；[〇〇35]214:攝像座;215:護罩;216:樞轉(zhuǎn)軸;217:旋轉(zhuǎn)齒輪；
[0036]218:密封件;219:電纜；[〇〇37]202:旋轉(zhuǎn)筒;221:支撐凸臺；222:限位塊;223:固定板；[〇〇38]224:驅(qū)動桿;2241:驅(qū)動桿把手;2242:調(diào)節(jié)環(huán);2243:密封圈；[〇〇39]225:法蘭結(jié)構(gòu)；226:筋板結(jié)構(gòu)；227:端面法蘭；[〇〇4〇] 231:旋轉(zhuǎn)配合件;232:齒條;233:第一限位部;234:第二限位部；[〇〇411235:移動旋轉(zhuǎn)桿;2351:螺桿部;2352:移動旋轉(zhuǎn)桿把手；[〇〇42]100:密封裝置;900:沖洗裝置；[〇〇43]1:盾構(gòu)機土倉;2:隔板;3:渣料;4:球閥；5:連接管段;6:固定座?！揪唧w實施方式】
[0044]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0045]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0046]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0047]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0048]下面參考圖1-圖11描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置 200。觀測裝置200用于對刀盤、刀具磨損情況和盾構(gòu)機土倉1內(nèi)渣土的實際狀況等進行觀測。
[0049]如圖1-圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置 200，包括攝像裝置、第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
[0050]攝像裝置包括攝像殼體211、設(shè)在攝像殼體211內(nèi)的攝像頭212和照明燈213。例如， 如圖5-圖8所示，攝像頭212和照明燈213集成在攝像殼體211內(nèi)，由此，通過將攝像頭212和照明燈213集成布置，攝像裝置同時具備攝像和照明的功能，使得整個觀測裝置200的結(jié)構(gòu)緊湊，所需安裝空間小。
[0051]第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)均與攝像裝置相連，第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動攝像裝置繞過攝像裝置中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線(例如，圖1中沿左右方向延伸的中心線)轉(zhuǎn)動，第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動攝像裝置繞與第一旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交的第二旋轉(zhuǎn)軸線(例如，圖1中過攝像裝置中心且垂直于紙面的中心線)轉(zhuǎn)動。由此，通過設(shè)置第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，使得攝像裝置可以靈活轉(zhuǎn)動以對準需要詳細觀測的區(qū)域，從而可以更好地對需要觀測區(qū)域的實際狀況進行觀測，保證了觀測的精準性。[〇〇52]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置200,通過將攝像頭212和照明燈213均設(shè)在攝像殼體211內(nèi)，攝像裝置同時具有攝像和照明的功能，且使得整個觀測裝置200的結(jié)構(gòu)緊湊，減小了觀測裝置200的占用空間。而且，通過設(shè)置第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，攝像裝置可以更好地轉(zhuǎn)動，以對需要觀測的區(qū)域進行仔細觀測。[〇〇53]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，參照圖1并結(jié)合圖3和圖4,第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)筒 202，旋轉(zhuǎn)筒202為筒形結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)筒202的第一端(例如，圖3和圖4中的左端)設(shè)有沿旋轉(zhuǎn)筒 202的周向間隔設(shè)置的至少一個支撐凸臺221，支撐凸臺221可以沿旋轉(zhuǎn)筒202的側(cè)壁的延伸方向水平向外延伸出，支撐凸臺221與攝像殼體211相連，旋轉(zhuǎn)筒202旋轉(zhuǎn)帶動攝像裝置繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，其中第一旋轉(zhuǎn)軸線為旋轉(zhuǎn)筒202的中心軸線。當旋轉(zhuǎn)筒202繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn)時，攝像裝置可以隨旋轉(zhuǎn)筒202—起同步轉(zhuǎn)動，以使攝像頭212可以更好地對準觀測區(qū)域。[〇〇54]可選地，如圖2所示，支撐凸臺221為兩個，且兩個支撐凸臺221沿旋轉(zhuǎn)筒202的徑向相對，兩個支撐凸臺221之間的夾角為180°，此時兩個支撐凸臺221分別位于攝像裝置的兩側(cè)，攝像裝置可以牢靠地安裝在旋轉(zhuǎn)筒202上，以隨旋轉(zhuǎn)筒202—起轉(zhuǎn)動，保證了攝像裝置繞第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的可靠性。
[0055]如圖3和圖4所示，用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置200進一步包括:驅(qū)動桿224， 驅(qū)動桿224與旋轉(zhuǎn)筒202固定以帶動旋轉(zhuǎn)筒202旋轉(zhuǎn)，此時驅(qū)動桿224相對于旋轉(zhuǎn)筒202是固定不動的。具體而言，驅(qū)動桿224的與旋轉(zhuǎn)筒202相連的一端(例如，圖3中的左端)設(shè)有具有螺栓孔的法蘭連接結(jié)構(gòu)，該法蘭連接結(jié)構(gòu)包括法蘭結(jié)構(gòu)225和與法蘭結(jié)構(gòu)225固定連接的筋板結(jié)構(gòu)226，筋板結(jié)構(gòu)226與驅(qū)動桿224固定連接，法蘭結(jié)構(gòu)225與旋轉(zhuǎn)筒202固定連接，這樣， 轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿224就能轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)筒202，從而帶動攝像裝置一起旋轉(zhuǎn)。進一步地，旋轉(zhuǎn)筒202的遠離攝像裝置的一端設(shè)有與驅(qū)動桿224連接的端面法蘭227。
[0056]如圖1所示，攝像殼體211上設(shè)有與上述第二旋轉(zhuǎn)軸線同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)齒輪217,第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可移動的旋轉(zhuǎn)配合件231，旋轉(zhuǎn)配合件231具有與旋轉(zhuǎn)齒輪217配合的齒條 232。由此，當旋轉(zhuǎn)配合件231沿齒條232的長度方向移動時，可以帶動其上與齒條232配合的旋轉(zhuǎn)齒輪217轉(zhuǎn)動，從而帶動攝像裝置一起繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，以使攝像頭212進一步對準觀測區(qū)域。
[0057]可選地，攝像殼體211通過樞轉(zhuǎn)軸216與支撐凸臺221可樞轉(zhuǎn)地相連，其中旋轉(zhuǎn)齒輪 217固定在樞轉(zhuǎn)軸216上。例如，如圖6和圖7所示，攝像殼體211的兩側(cè)分別設(shè)有向外凸出的兩個樞轉(zhuǎn)軸216,這兩個樞轉(zhuǎn)軸216同軸設(shè)置且與攝像殼體211固定連接，旋轉(zhuǎn)齒輪217設(shè)在這兩個樞轉(zhuǎn)軸216中的其中一個上并與其同軸固定連接。由此，在齒條232的驅(qū)動下使得旋轉(zhuǎn)齒輪217帶動攝像殼體211繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，擴大了攝像頭212的觀測范圍。旋轉(zhuǎn)配合件231優(yōu)選位于攝像殼體211和支撐凸臺221之間，以減小觀測裝置200的占用空間。[〇〇58]具體而言，如圖4所示，支撐凸臺221的遠離旋轉(zhuǎn)筒202的一端形成有與樞轉(zhuǎn)軸216 相配合的半圓孔和螺紋孔，支撐凸臺221的上述一端設(shè)有固定板223,固定板223上也形成有半圓孔以與支撐凸臺221上的半圓孔配合以共同構(gòu)成適于與樞轉(zhuǎn)軸216配合的完整圓孔，螺釘適于穿過固定板223后與支撐凸臺221上的螺紋孔配合以將固定板223連接在支撐凸臺 221上。其中，螺紋孔的數(shù)量和規(guī)格與壓緊固定板223的螺釘相匹配。[〇〇59]如圖2-圖4所示，支撐凸臺221的沿旋轉(zhuǎn)筒202的周向上的背離齒條232的一側(cè)(例如，圖1中的上側(cè))設(shè)有限位塊222,限位塊222的鄰近齒條232的一側(cè)表面(例如，圖2中的左側(cè)表面)延伸至超出支撐凸臺221的鄰近齒條232的一側(cè)表面。由此，通過設(shè)置限位塊222,限位塊222對旋轉(zhuǎn)配合件231起到導(dǎo)向和限位的作用，使齒條232只能沿軸向直線、可靠地移動，從而保證齒條232與旋轉(zhuǎn)齒輪217可以正常工作。
[0060]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)配合件231上設(shè)有在移動方向上位于齒條232前側(cè)(例如，圖1中的左側(cè))的第一限位部233和位于齒條232后側(cè)(例如，圖1中的右側(cè))的第二限位部234,此時旋轉(zhuǎn)配合件231大體為“F”形結(jié)構(gòu)，第一限位部233和第二限位部234在旋轉(zhuǎn)配合件231的移動方向上起到限位的作用，以進一步保證齒條232與旋轉(zhuǎn)齒輪217正常工作。[〇〇61]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例，用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置200進一步包括: 移動旋轉(zhuǎn)桿235,移動旋轉(zhuǎn)桿235具有與驅(qū)動桿224螺紋配合的螺桿部2351，移動旋轉(zhuǎn)桿235 的第一端(例如，圖1中的左端)與旋轉(zhuǎn)配合件231相連，例如，移動旋轉(zhuǎn)桿235優(yōu)選與旋轉(zhuǎn)配合件231環(huán)套或鉸接，但不限于此，當移動旋轉(zhuǎn)桿235旋轉(zhuǎn)時移動旋轉(zhuǎn)桿235移動帶動攝像裝置繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。例如，如圖1所示，驅(qū)動桿224為中空長直圓管結(jié)構(gòu)，移動旋轉(zhuǎn)桿235 可以為長直圓鋼結(jié)構(gòu)，移動旋轉(zhuǎn)桿235穿設(shè)在驅(qū)動桿224內(nèi)，且移動旋轉(zhuǎn)桿235的兩端均伸出驅(qū)動桿224外，當移動旋轉(zhuǎn)桿235轉(zhuǎn)動的同時，移動旋轉(zhuǎn)桿235帶動旋轉(zhuǎn)配合件231左右移動， 以帶動攝像裝置俯仰轉(zhuǎn)動。驅(qū)動桿224的遠離攝像裝置的一端(例如，圖1中的右端)內(nèi)具有與螺桿部2351配合的內(nèi)螺紋。[〇〇62] 可選地，移動旋轉(zhuǎn)桿235與驅(qū)動桿224之間設(shè)有至少一個密封圈2243,以密封移動旋轉(zhuǎn)桿235與驅(qū)動桿224之間的間隙。例如，如圖1所示，驅(qū)動桿224的內(nèi)壁上形成有用于安裝密封圈2243的多個密封槽，多個密封槽位于移動旋轉(zhuǎn)桿235與驅(qū)動桿224的鄰近攝像裝置的一端且沿驅(qū)動桿224的軸向間隔設(shè)置。[〇〇63]進一步地，如圖1所示，驅(qū)動桿224的遠離旋轉(zhuǎn)筒202的一端(例如，圖1中的右端)具有一段可與鎖緊螺母配合的外螺紋結(jié)構(gòu)和用于安裝驅(qū)動桿把手2241的非圓形截面調(diào)整段。 由此，通過設(shè)置驅(qū)動桿把手2241，施加較小的力轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿把手2241就可以帶動驅(qū)動桿224 旋轉(zhuǎn)，便于人員操作，而且，由于驅(qū)動桿224為一截面直徑大大小于旋轉(zhuǎn)筒202的光滑直桿， 承壓面積小，土倉內(nèi)高壓引起的后退力相應(yīng)大大減小，從而便于手動操作。可以理解的是，選用不同數(shù)量和厚度的調(diào)節(jié)環(huán)2242可以調(diào)節(jié)驅(qū)動桿把手2241在上述調(diào)整段上的軸向安裝距離。[〇〇64]參照圖1，螺桿部2351設(shè)在移動旋轉(zhuǎn)桿235的右端，在螺桿部2351的遠離攝像裝置的一側(cè)具有安裝移動旋轉(zhuǎn)桿把手2352的非圓形截面調(diào)節(jié)段和用于安裝鎖緊螺母以壓緊移動旋轉(zhuǎn)桿把手2352的螺紋結(jié)構(gòu)。由此，轉(zhuǎn)動移動旋轉(zhuǎn)桿把手2352就可以通過驅(qū)動桿224和移動旋轉(zhuǎn)桿235的螺旋傳動使移動旋轉(zhuǎn)桿235產(chǎn)生軸向移動，進而帶動旋轉(zhuǎn)配合件231的齒條 232軸向移動，通過齒條232與旋轉(zhuǎn)齒輪217的嚙合帶動攝像裝置繞第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。
[0065]由此，通過采用上述的第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)控制攝像裝置活動，使得攝像裝置具有較大的轉(zhuǎn)角范圍，可以與土倉及刀盤背面情況進行全景觀測。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，攝像殼體211大體為球狀，攝像殼體211為密閉結(jié)構(gòu)，攝像殼體211包括:攝像座214和護罩215，其中攝像頭212和照明燈213設(shè)在攝像座214上，護罩 215設(shè)在攝像座214上且罩設(shè)在攝像頭212和照明燈213外，護罩215為透光硬質(zhì)材料件。例如，如圖5所示，攝像座214內(nèi)具有分別用于安裝攝像頭212和照明燈213的安裝孔，安裝孔的縱向截面大體為“T”形，安裝孔的數(shù)量與攝像座214內(nèi)攝像頭212和照明燈213的數(shù)量一致， 背向攝像頭212鏡頭一側(cè)的攝像座214具有一光滑平面，以便于安裝攝像頭212和照明燈 213,安裝孔貫通攝像座214并在攝像座214的上述光滑平面一側(cè)設(shè)有鎖緊螺紋件，以將攝像頭212和照明燈213牢靠地安裝在攝像座214上。護罩215與攝像座214之間為密閉緊固連接， 優(yōu)選為膠接，但不限于此。進一步地，攝像頭212和照明燈213與對應(yīng)的安裝孔之間設(shè)有密封件 218〇
[0067]可選地，如圖5-圖7所示，攝像頭212和照明燈213分別為一個，攝像頭212和照明燈 213位于攝像座214的中部，且攝像頭212和照明燈213沿攝像座214的徑向相對。當然，如圖8 所示，攝像頭212還可以為一個，且該攝像頭212位于攝像座214的中央，照明燈213為多個， 且多個照明燈213環(huán)繞攝像頭212設(shè)置?？梢岳斫獾氖?，攝像頭212和照明燈213的數(shù)量以及具體布置方式等可以根據(jù)實際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實際要求。[〇〇68]如圖9-圖11所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置200具體使用方式如下:[〇〇69]由于盾構(gòu)機土倉1內(nèi)往往充滿泥漿或塑性渣土，伸入隔板2的觀測口往往被固體渣料3堵塞。球閥4在使用前保持關(guān)閉，將帶有沖洗裝置900的密封裝置100安裝在連接管段5 上，對密封裝置100進行充液加壓，然后緩慢打開球閥4，啟動沖洗裝置900對與觀測口相通的觀測通道進行沖洗。沖洗完成后，沖洗裝置900退縮至連接管段5內(nèi)，關(guān)閉球閥4,然后帶有沖洗裝置900的密封裝置100整體拆下。其中，密封裝置100適于與觀測盾構(gòu)機土倉1的其它裝置(例如，觀測裝置200)等一起配合使用，以對刀盤、刀具磨損情況和盾構(gòu)機土倉1內(nèi)渣土的實際狀況等進行觀測，如圖9所示。當然，密封裝置100也可以與沖洗裝置900配合使用，以在觀測之前對觀測通道進行沖洗，防止觀測通道被固體渣料3堵塞，如圖11所示。其中，密封裝置1〇〇可以有效保證盾構(gòu)機土倉1內(nèi)的壓力，且在沖洗時可以防止盾構(gòu)機土倉1內(nèi)的泥水等沿沖洗裝置900倒灌入操作室內(nèi)，這樣可以避免在盾構(gòu)機土倉1帶壓的狀態(tài)下，人工帶壓進入盾構(gòu)機土倉1作業(yè)，提高了帶壓作業(yè)時沖洗的安全性。
[0070]觀測裝置200的具體使用方法包括以下步驟:[〇〇71]步驟1:將沖洗裝置900從密封裝置100內(nèi)抽出，然后將圖1所示的攝像裝置與第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝到位，再將密封裝置100與連接管段5連接；
[0072]步驟2:對密封裝置100充液使其內(nèi)部的第一密封件218具有所需密封承壓能力；
[0073]步驟3:然后緩慢打開球閥4并在其完全打開后，推動驅(qū)動桿把手2241進而推動位于通道內(nèi)的包括攝像裝置在內(nèi)的結(jié)構(gòu)向盾構(gòu)機土倉1方向移動，到達預(yù)定位置后，驅(qū)動桿 224上的調(diào)節(jié)環(huán)2242與密封裝置100的壓緊法蘭接觸，從而攝像裝置無法再往盾構(gòu)機土倉1 方向推進，避免旋轉(zhuǎn)筒202被推出安裝在觀測口的固定座65外，實現(xiàn)驅(qū)動桿224的軸向限位。 然后開啟攝像頭212和照明燈213,觀測信息通過電纜219傳輸?shù)蕉軜?gòu)機內(nèi)的相關(guān)顯示終端上。轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿把手2241就可帶動旋轉(zhuǎn)筒202和與之連接的攝像裝置繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)動移動旋轉(zhuǎn)桿把手2352就可通過旋轉(zhuǎn)配合件231帶動攝像裝置繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這樣就使得照明燈213和攝像頭212具有三個自由度的活動范圍，可對盾構(gòu)機土倉1各個方向進行全向觀測。[〇〇74]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉1的觀測裝置200,推進和轉(zhuǎn)向阻力小， 可以全手動操作，靈活轉(zhuǎn)向，觀測范圍大，部件少，可靠性高，且具備觀測口堵塞沖洗功能。
[0075]根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的盾構(gòu)機(圖未示出)，包括根據(jù)本發(fā)明上述第一方面實施例的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置。可選地，盾構(gòu)機可以為土壓平衡盾構(gòu)機、泥水平衡盾構(gòu)機或多模式盾構(gòu)機等。其中，土壓平衡盾構(gòu)機可以用于開挖黃土層，泥水平衡盾構(gòu)機可以用于開挖泥水層，多模式盾構(gòu)機可以在多個模式下切換，例如，在開挖黃土層模式和開挖泥水層模式之間切換。
[0076]根據(jù)本發(fā)明實施例的盾構(gòu)機，通過設(shè)置上述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置， 可以有效保證盾構(gòu)施工過程中的安全性。
[0077]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、 “示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。[〇〇78]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，包括:攝像裝置，所述攝像裝置包括攝像殼體、設(shè)在所述攝像殼體內(nèi)的攝像頭和照明燈；第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述攝像裝置相連，所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動 所述攝像裝置繞過所述攝像裝置中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動；以及第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與所述攝像裝置相連，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于驅(qū)動 所述攝像裝置繞與所述第一旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交的第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)筒，所述旋轉(zhuǎn)筒的第一端設(shè)有沿所述旋轉(zhuǎn)筒的周向間隔設(shè)置的至少一個支撐凸 臺，所述支撐凸臺與所述攝像殼體相連，所述旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)帶動所述攝像裝置繞所述第一旋 轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，其中所述第一旋轉(zhuǎn)軸線為所述旋轉(zhuǎn)筒的中心軸線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，進一步包括:驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿與所述旋轉(zhuǎn)筒固定以帶動所述旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述攝像殼體 上設(shè)有與所述第二旋轉(zhuǎn)軸線同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)齒輪，所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括可移動的旋轉(zhuǎn)配合件，所述旋轉(zhuǎn)配合件具有與所述旋轉(zhuǎn)齒輪配 合的齒條。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，進一步包括:移動旋轉(zhuǎn)桿，所述移動旋轉(zhuǎn)桿具有與所述驅(qū)動桿螺紋配合的螺桿部，所述移動旋轉(zhuǎn)桿的第一端與所述旋轉(zhuǎn)配合件相連，當所述移動旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)時所述移動旋轉(zhuǎn)桿移動帶動所述 攝像裝置繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述攝像殼體 通過樞轉(zhuǎn)軸與所述支撐凸臺可樞轉(zhuǎn)地相連，其中所述旋轉(zhuǎn)齒輪固定在所述樞轉(zhuǎn)軸上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述支撐凸臺 的沿所述旋轉(zhuǎn)筒的周向上的背離所述齒條的一側(cè)設(shè)有限位塊，所述限位塊的鄰近所述齒條 的一側(cè)表面延伸至超出所述支撐凸臺的鄰近所述齒條的一側(cè)表面。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)配合 件上設(shè)有在移動方向上位于所述齒條前側(cè)的第一限位部和位于所述齒條后側(cè)的第二限位 部。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所 述攝像殼體大體為球狀，所述攝像殼體包括:攝像座，其中所述攝像頭和所述照明燈設(shè)在所述攝像座上;和護罩，所述護罩設(shè)在所述攝像座上且罩設(shè)在所述攝像頭和所述照明燈外，所述護罩為 透光硬質(zhì)材料件。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于觀測盾構(gòu)機土倉的觀測裝置，其特征在于，所述攝像頭 和所述照明燈分別為一個，所述攝像頭和所述照明燈位于所述攝像座的中部且沿所述攝像 座的徑向相對;或所述攝像頭為一個且所述攝像頭位于所述攝像座的中央，所述照明燈為多個且所述多 個照明燈環(huán)繞所述攝像頭設(shè)置。11.一種盾構(gòu)機，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的用于觀測盾構(gòu)機 土倉的觀測裝置。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的盾構(gòu)機，其特征在于，所述盾構(gòu)機為土壓平衡盾構(gòu)機或泥水 平衡盾構(gòu)機或多模式盾構(gòu)機。
【文檔編號】E21D9/06GK105952463SQ201610481456
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】程永亮, 彭正陽, 唐崇茂, 梁海斌
【申請人】中國鐵建重工集團有限公司