[發明專利]一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法

有效

• 申請號: 201210119346.4
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102852527A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 夏金春;董宇;李明景;馬鳳偉;王衛強;王博;周慶偉;劉斌
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團有限公司;中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及城市地鐵隧道施工領域，尤其涉及一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法。

背景技術

目前，盾構機刀盤刀具的布置形式一般根據擬投入使用的區間隧道的水文地質條件來進行設計，當地質條件發生變化時，原有的刀具形式很難適應當前的地質情況，造成相關掘進參數的異常，進而影響盾構掘進的整體施工速度。為適應粉土地層施工而設計的盾構機刀盤在進入密實砂層中的施工時出現了掘進參數的異常，主要表現在：一是刀盤扭矩增大，接近額定扭矩，刀盤刀具長期在高負荷下工作，很容易造成刀具的磨損；二是掘進速度緩慢，易在刀盤的中心部位形成泥餅時，結泥餅部位的土體很難被刀盤刀具切削下來，由此增大了總推力降低了掘進速度，造成施工進度的緩慢。三是地面沉降不易控制：由于密實砂層中盾構機密閉艙內壓力難于建立，極易造成局部超挖，產生地面的沉降。

發明內容

本發明公開了一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法，以解決上述隧道施工中遇到的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法，包括以下步驟：

1)拆除刀盤中心部位主臂上的刮刀螺栓；

2)沿順時針方向對刮刀座沿焊縫進行割除，割除時采用耐火石棉布覆蓋刀盤表面，并對割除面進行打磨處理；

3)將盾構機刀盤中心部位附近及輔臂上靠近刀盤邊緣間距較小的刀具沿面板進行割除，并對割除面進行打磨處理；以及

4)將先行刀沿中心耐磨塊切割為兩部分，對稱安裝在原有刮刀的位置，使刀具安裝高度與原刮刀保持一致，安裝角度按原角度順時針旋轉九十度，并采用耐磨焊條對刀具進行堆焊。

本發明的有益效果為：刀盤扭矩降低，盾構機設備性能得到保障，同時加快了施工進度；減小了刀具磨損的風險，節約了刀具更換的費用；盾構機刀具切削的土體進入密閉艙通道順暢，避免了刀盤泥餅的生成，密閉艙壓力得到提高，有效控制了地面沉降。

附圖說明

下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明的實施例中采用了一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法后的刀盤刀具的結構示意圖；

圖2為本發明的實施例中改進前的盾構掘進的刀盤刀具的結構示意圖；

圖3為本發明的實施例中一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法的先行刀的改進前的狀態示意圖

圖4為本發明的實施例中一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法的先行刀的切割后的狀態示意圖。

圖中：

1、刀具主臂割除面；11主臂刀具；12、輔臂刀具；2、刀具輔臂割除面；3、刮刀座；4、先行刀；41、先行刀左部；42、先行刀右部。

具體實施方式

本發明所述的一種密實砂層中加快盾構掘進的刀盤刀具改進方法包括以下步驟：

1)拆除刀盤中心部位主臂上的刮刀螺栓；

2)沿順時針方向對刮刀座3沿焊縫進行割除，割除時采用耐火石棉布覆蓋刀盤表面，并對割除面進行打磨處理；

3)將盾構機刀盤中心部位附近的主臂刀具11及輔臂上靠近刀盤邊緣間距較小的輔臂刀具12和沿面板進行割除，并對刀具主臂割除面1和刀具輔臂割除面2進行打磨處理；以及

4)將先行刀4沿中心耐磨塊切割為先行刀左部41和先行刀右部42兩部分，對稱安裝在原有刮刀的位置，使刀具安裝高度與原刮刀保持一致，安裝角度按原角度順時針旋轉九十度，并采用耐磨焊條對刀具進行堆焊。

如圖1-4所示，本發明在不改變刀盤主體結構和切削能力的前提下，減小相同切削軌跡上刀具的數量，以起到增大開口率的效果，提高土體的流動性，加快密實砂層中盾構掘進的速度。對于現行刀具的切割改造，應盡量避免損壞耐磨塊，并保持原有焊接的緊固性。本發明改進后的刀盤在盾構隧道的后續施工中，掘進速度有較大提高，盾構密閉艙壓力趨于穩定，有效控制了地面沉降，縮短了施工工期，由此降低了施工成本。

雖然以上僅描述了本發明的具體實施方式范例，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更或修改均落入本發明的保護范圍。