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申请/专利权人：中交一公局第三工程有限公司;中国交通建设股份有限公司轨道交通分公司;中国海洋大学

摘要：本发明公开一种盾构隧道连续与垂直皮带机相结合的智能出渣系统。包括智能识别系统、连续皮带机和波纹挡边垂直皮带机。所述智能识别系统通过深层卷积神经网络识别渣料参数泥岩含量、砂岩含量、含水率并对渣土进行分类,建立针对砂泥岩互层不同渣土类别的输送参数输送速度、最大输送倾角，所述连续皮带机通过转渣滚筒将渣料转运至波纹挡边垂直皮带机，所述波纹挡边垂直皮带机将渣土提升至地面始发井口。本发明技术方案通过设置渣料智能识别系统、连续皮带机、波纹挡边垂直皮带机,有效解决了大直径大纵坡土压平衡盾构在砂泥岩互层中连续、高效地出渣的难题。

主权项：1.一种盾构隧道连续与垂直皮带机相结合的智能出渣系统，其特征在于：具体包括以下步骤：S1.筛除渣料中的大粒径颗粒。振动筛分采用湿法筛分，一级筛分将大于20cm的颗粒筛除，二级筛分将5-20cm的颗粒筛除。筛分出的大粒径渣土由渣土车单独运送至始发井口，转运至龙门吊并上送至地面；S2.利用深层卷积神经网络对垂直安装在连续皮带机上方的定时拍照相机拍摄的出渣图像进行自动分类；具体包括以下步骤：1.砂泥岩互层盾构渣土通过连续皮带机出渣系统向隧道外传输，当渣土到达连续皮带机时，进入相机预设的目标视野区域；2.系统通过高清摄像头获取监控区域实时的视频流，然后截取当前帧的图像，供后续算法模块的识别；3.将系统图像采集模块获取到的当前帧图像作为识别模块的输入；4.图像预处理算法部分对原始岩渣图像进行裁剪和增强等预处理操作；5.加载训练好的模型对完成预处理步骤的图像进行检测得到出渣状态分类结果；6.最后将所有识别到的有效图像分类保存到扩展存储介质，将预测结果及实时图像显示在软件界面上，为管理人员下一步的处理决策提供依据。S3.根据S2监测到的砂泥岩互层渣料参数泥岩含量、砂岩含量、含水率对渣料进行分类。1.砂泥岩互层渣料根据砂岩和泥岩含量被划分为3个等级：①.泥岩含量为25％-50％，砂岩含量为50％-75％；②.泥岩含量为50-75％，泥岩含量为25％-50％；③.泥岩含量为75％-100％，泥岩含量为0％-25％；2.砂泥岩互层渣料按照含水率不同被划分为3个等级：①.含水率10％-20％；②.含水率为20％-30％；③.含水率大于30％；S4.通过传感器将S1监测所得渣料参数传送至皮带机控制系统，皮带机控制系统做出指令，根据渣土分类信息自动调整与渣料类别相匹配的连续皮带机的输送倾角、输送速率；1.若所述泥岩含量为25％-50％，砂岩含量为50％-75％，含水率10％-20％，所述连续皮带机输送速率为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为9°；2.若所述泥岩含量为25％-50％，砂岩含量为50％-75％，含水率为20％-30％，所述连续皮带机输送速率为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为7°；3.若所述泥岩含量为25％-50％，砂岩含量为50％-75％，含水率为30％-40％，所述连续皮带机输送速率为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为5°；4.若所述泥岩含量为50-75％，砂岩含量为25％-50％，含水率为10％-20％，所述连续皮带机输送速率为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为10°；5.若所述泥岩含量为50-75％，砂岩含量为25％-50％，含水率为20％-30％，所述连续皮带机输送速度为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为8°；6.若所述泥岩含量为50-75％，砂岩含量为25％-50％，含水率为30％-40％，所述连续皮带机输送速度为为2.4-3.0ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为6°；7.若所述泥岩含量为75％-100％，砂岩含量为0％-25％，含水率为10％-20％，所述连续皮带机输送速度为为3.0-3.6ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为10°；8.若所述泥岩含量为75％-100％，砂岩含量为0％-25％，含水率为20％-30％，所述连续皮带机输送速度为为3.0-3.6ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为8°；9.若所述泥岩含量为75％-100％，砂岩含量为0％-25％，含水率为30％-40％，所述连续皮带机输送速度为3.0-3.6ms，则所述连续皮带机最大水平输送倾角控制为6°。S5.渣料经连续皮带机运输后通过砖渣滚筒转载至垂直皮带机的机头水平进料段，再由垂直皮带机的机身垂直提升段提升到至垂直皮带机的机尾水平出料段，再由垂直皮带机的机尾水平出料段将渣料运送至地面渣土坑；S6.在垂直皮带机卸料后，通过振动清扫器机械或拍打方式清洁波纹挡边。并在水平回程段采用大压力、小流量水气结合的矩阵式冲洗模式清洗皮带。

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