1.一种盾构机姿态辅助调整装置,包括缸杆(1)、缸筒(2)、压力传感器(3)、端盖(4)、固定轴(5)、挡板(6)、盾构连接架(7)、台车(13)连接架(8)、第一螺栓(9)、第二螺栓(10)、第三螺栓(11)、固定套(14)和分隔板(15),其特征在于:所述缸杆(1)上下两端分别设置有压力传感器(3),所述盾构连接架(7)的形状为竖直方向的C形,所述盾构连接架(7)上下两端分别通过第一螺栓(9)固定安装有端盖(4),所述端盖(4)套在所述缸杆(1)和所述压力传感器(3)上,所述压力传感器(3)与所述端盖(4)通过第二螺栓(10)固定连接;所述缸杆(1)中间固定安装有分隔板(15),所述缸杆(1)中间套设有缸筒(2),所述缸筒(2)两端与所述缸杆(1)密封接触,所述分隔板(15)外表面与所述缸筒(2)内部密封接触,所述缸筒(2)上下两端分别设置有油管,所述缸筒(2)和所述缸杆(1)组成双向液压缸;所述缸筒(2)前后分别固定安装有固定套(14),所述台车(13)连接架(8)的形状为水平方向的C形,所述台车(13)连接架(8)两端贯穿插设有固定轴(5),所述固定轴(5)靠近所述缸杆(1)一端插在所述固定套(14)内,所述固定轴(5)远离所述缸杆(1)一端盖(4)设有挡板(6),所述挡板(6)与所述台车(13)连接架(8)通过第三螺栓(11)固定连接;所述盾构连接架(7)固定安装在盾构机(12)的管片拼装机支架上,所述台车(13)连接架(8)固定安装在台车(13)前端,所述缸杆(1)与所述端盖(4)转动连接;所述缸筒(2)上下两端的油管分别与外部液压系统相连接。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机姿态辅助调整装置,其特征在于:所述端盖(4)中心预留有通孔,所述压力传感器(3)的信号线通过所述端盖(4)的中心孔引出;所述缸杆(1)端面压在所述压力传感器(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机姿态辅助调整装置,其特征在于:所述压力传感器(3)实时监测控制力的变化并显示在主控室,并通过控制液压系统压力调整控制力的大小;当不需要进行姿态调整时,通过液压锁将所述缸筒(2)位置锁死,调整装置保留对所述台车(13)的拖拽功能。
4.一种使用如权利要求1-3任意一项所述的一种盾构机姿态辅助调整装置的盾构机姿态辅助调整方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:将所述盾构连接架(7)固定安装在盾构机(12)的管片拼装机支架上、所述台车(13)连接架(8)固定安装在台车(13)前端,由于所述缸杆(1)与所述端盖(4)转动连接,所以通过这种连接方式,实现盾构机(12)与台车(13)之间有左右旋转、上下旋转、上下移动三个自由度;步骤S2:当盾构机(12)出现“栽头”问题时,通过液压系统对所述缸筒(2)的上部腔体加压,使所述缸筒(2)产生上移趋势,在台车(13)重力的作用下所述缸杆(1)会产生向下的力并传递到盾构机(12)尾部,与地层对盾构机(12)的支撑力组合形成阻止盾构“栽头”的控制力矩;步骤S3:随着盾构机(12)的不断掘进,在该力矩及推进油缸的持续作用下可以使盾构姿态逐步恢复正常,在此过程中,所述压力传感器(3)监测所述缸杆(1)输出的上下两个方向的推力,即控制力;步骤S4:控制力F的变化实时显示在主控室,并通过控制液压系统压力调整F的大小,结合盾构机(12)的姿态调整情况调整,以顺利恢复正常姿态,当不需要进行姿态调整时,通过液压锁将缸筒(2)位置锁死,调整装置保留对台车(13)的拖拽功能。