[發明專利]盾構刀盤固定轉動方向的掘進施工方法

有效

• 申請號: 201811213524.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109184721B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 何國軍;李鴻;裘華;邵金洪;董明鋼;黃德中;范杰;孫晗;徐辰春;袁風波;鄭宜楓;胡群輝;楊建平;錢凱;趙陽;孫振東;何昀;夏源思;王志華;羅賽楠;左志學;楊燚;傅曉瑞;倪博煒;韓嘉臻
• 申請（專利權）人: 上海隧道工程有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

本發明涉及一種盾構刀盤固定轉動方向的掘進施工方法，包括如下步驟：盾構機掘進施工時，令所述盾構機的刀盤交替地沿第一方向和第二方向轉動設定環數；在更換刮刀時，更換位于所述輻條板第一側的刮刀，而后令所述刀盤沿所述第一方向轉動；在下一次更換刮刀時，更換位于所述輻條板第二側的刮刀，而后令所述盾構機的刀盤沿所述第二方向轉動；重復該步驟，進行交替地更換位于所述輻條板第一側和位于所述輻條板第二側的刮刀，直至盾構機完成掘進施工。本發明的刀盤采用固定轉動方向的方式進行旋轉，使得刮刀能夠被充分利用，在經過設定環數的切削作業后，該刮刀因磨損而高度降低，避免了反轉時與土接觸，有效減少了刮刀的非正常損耗。

技術領域

本發明涉及盾構工程技術領域，特指一種盾構刀盤固定轉動方向的掘進施工方法。

背景技術

隨著國內高速公路、高速鐵路、城市軌道交通建設的飛速發展，越來越多采用大直徑盾構隧道穿越大江大河，涌現了一大批14m級以上的超大直徑盾構施工項目。在盾構隧道長距離掘進施工中，當刀具嚴重磨損時，盾構機的掘進速度將下降，效率降低，需要及時檢查和更換刀具。同時，隨著穿越江河湖海的隧道單次盾構掘進里程不斷加長、埋深和盾構直徑不斷加大，刀具磨損速率和損壞程度相應大幅升高，各種刀具的更換施工將成為一種常態。盾構一般采用正、反轉交替掘進，當需要進行更換刀具作業時，對稱布置在刀臂兩側的刀具均需更換，存在換刀周期長的問題，嚴重影響盾構施工效率。當切削下的渣土黏性大、流動性較差時，先行刀切削下的渣土易在刀盤面板上淤積形成泥餅，導致排泥不暢，進而導致刀盤扭矩和擠壓力增大，嚴重影響推進速度；對稱布置在主刀臂兩側的可常壓更換刮刀，當刀盤正轉時，左側刮刀切削面切土，使泥土直接流進開口，由于實際開挖面并非如刀具布置型式一般整齊，故右側刮刀背部合金也與土接觸，造成不必要的損耗，尤其是在富含礫石、卵石、漂石的復合地層中，右側刮刀背部合金易出現崩齒，這極大降低了切削效率，嚴重時將導致刀盤面板損傷，必要時需停機處理，延誤工期，反轉情況類似。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種盾構刀盤固定轉動方向的掘進施工方法，解決現有換刀作業時刀臂兩側均更換導致換刀周期長，進而嚴重影響施工效率的問題，還用于解決切削下的渣土在刀盤面板上淤積導致排泥不暢，進而快速影響推進參數的問題，還用于解決刀盤旋轉時一側的刮刀切土，另一側刮刀的背部合金與土接觸而易出現崩齒，嚴重時造成刀盤面板受損而需停機處理導致延誤工期的問題。

實現上述目的的技術方案是：

本發明提供了一種盾構刀盤固定轉動方向的掘進施工方法，包括如下步驟：

盾構機掘進施工時，令所述盾構機的刀盤沿第一方向轉動設定環數，在所述刀盤沿所述第一方向轉動時，所述刀盤上位于輻條板第一側的刮刀的切削面切削土體；

令所述盾構機的刀盤沿與所述第一方向相反的第二方向轉動設定環數，在所述刀盤沿所述第二方向轉動時，所述刀盤上位于輻條板第二側的刮刀的切削面切削土體；

在更換刮刀時，更換位于所述輻條板第一側的刮刀，而后令所述刀盤沿所述第一方向轉動；在下一次更換刮刀時，更換位于所述輻條板第二側的刮刀，而后令所述盾構機的刀盤沿所述第二方向轉動；重復該步驟，進行交替地更換位于所述輻條板第一側和位于所述輻條板第二側的刮刀，直至盾構機完成掘進施工。

本發明的刀盤采用固定轉動方向的方式進行旋轉，使得與轉動方向對應的一側的刮刀能夠被充分利用，在經過設定環數的切削作業后，該刮刀因磨損而高度降低，這樣刀盤反轉時，另一側的刮刀進行切削作業，因磨損而高度降低的刮刀在刀盤反轉時避免了與土接觸，從而避免了刀具背部合金切土時容易掉齒、崩齒的情況，有效減少了刮刀的非正常損耗。且因磨損而高度降低的刮刀，還能使得先行刀切削下來的渣土更容易進入刀盤的開口，降低的刮刀減弱了對渣土的阻擋效果，有效避免了渣土的淤積。本發明采用交替進行刮刀更換作業和使用的方式，使得每把刀具能夠使用充分，較現有同時更換兩側刮刀提升了較多的使用環數，降低了刀具的使用總成本，且單側換刀具有更換數量小，換刀周期少，較大程度上節省了施工工期。