[發(fā)明專利]盾構(gòu)搭載刀盤、有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911113866.2
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110792447B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王旌;劉正好;石少帥;李利平;孫尚渠;宋曙光;張益杰;熊逸凡;巴興之;王凱
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/093;E21D9/00;E21F7/00;E21B33/13
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本公開提供了一種盾構(gòu)搭載刀盤、有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置及方法。其中，盾構(gòu)搭載刀盤，包括圓盤形刀座，所述圓盤形刀座內(nèi)均布有四對刀具，每對刀具有兩個相對的刀片構(gòu)成；所述圓盤形刀座內(nèi)設(shè)置有四個凹槽，分別為第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，對應(yīng)設(shè)置在兩個相對的刀片之間；所述第一凹槽內(nèi)設(shè)置有地質(zhì)雷達，其跟隨圓盤形刀座旋轉(zhuǎn)，用于對盾構(gòu)工作面的前方進行圓周探測；所述第二凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的探測孔孔位，所述第三凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的抽氣孔孔位，所述第四凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的注漿孔孔位。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于盾構(gòu)隧道施工領(lǐng)域，尤其涉及一種盾構(gòu)搭載刀盤、有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

在地鐵隧道建設(shè)過程中，時常受到有害氣體影響。高濃度可燃有害氣體，如一氧化碳，硫化氫，二氧化硫，甲烷等在盾構(gòu)施工過程中極易引發(fā)爆炸。而低濃度的有害氣體如一氧化碳易于血紅蛋白結(jié)合造成缺氧，硫化氫麻痹神經(jīng)，甚至造成窒息。隧道施工，對維護人員人身安全造成極大安全隱患。創(chuàng)新盾構(gòu)搭載有害氣體預(yù)警，探測，處理裝置，完善隧道建設(shè)監(jiān)控方案，對隧道安全施工、智慧決策、安全運營及自然資源充分利用具有重要推動意義。

目前針對有害氣體探測多采用地質(zhì)法，從地面打超前地質(zhì)鉆孔，需要施工大量超前地質(zhì)鉆孔，嚴重影響施工進度，增加施工成本。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對于現(xiàn)存地下封閉空間的有害氣體多為有壓氣體，隨著有壓氣體的逸出，會影響到整個空腔的穩(wěn)定性，在隧道掘進施工過程中極易發(fā)生不均勻變形，影響盾構(gòu)姿態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本公開的第一方面提供一種盾構(gòu)搭載刀盤，其能夠?qū)崿F(xiàn)小型地質(zhì)雷達盾構(gòu)集成搭載，提高盾構(gòu)過程的安全性。

本公開的第二方面提供有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置，其能夠在盾構(gòu)掘進過程中對有害氣體災(zāi)害源實時預(yù)警，實現(xiàn)對氣體災(zāi)害源的穩(wěn)定性分析與評判；能夠?qū)Σ环€(wěn)定氣體災(zāi)害源進行實時注漿，為安全科學(xué)盾構(gòu)提供有力保障。

本公開的第三方面提供有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置的使用方法，其能夠在盾構(gòu)掘進過程中對有害氣體災(zāi)害源實時預(yù)警，實現(xiàn)對氣體災(zāi)害源的穩(wěn)定性分析與評判；能夠?qū)Σ环€(wěn)定氣體災(zāi)害源進行實時注漿，為安全科學(xué)盾構(gòu)提供有力保障。

為了實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：

本公開第一方面提供的一種盾構(gòu)搭載刀盤，其包括：

圓盤形刀座，所述圓盤形刀座內(nèi)均布有四對刀具，每對刀具有兩個相對的刀片構(gòu)成；所述圓盤形刀座內(nèi)設(shè)置有四個凹槽，分別為第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，對應(yīng)設(shè)置在兩個相對的刀片之間；所述第一凹槽內(nèi)設(shè)置有地質(zhì)雷達，其跟隨圓盤形刀座旋轉(zhuǎn)，用于對盾構(gòu)工作面的前方進行圓周探測；所述第二凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的探測孔孔位，所述第三凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的抽氣孔孔位，所述第四凹槽內(nèi)設(shè)置有可開閉的注漿孔孔位。

作為一種實施方式，所述地質(zhì)雷達外側(cè)設(shè)置有減震層。

本公開第二方面提供的一種有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置，其包括：

盾構(gòu)機，其上搭載有如上述所述的盾構(gòu)搭載刀盤；所述盾構(gòu)機和盾構(gòu)搭載刀盤上的地質(zhì)雷達均與控制中心相連，當?shù)刭|(zhì)雷達接收到不良地質(zhì)信號且發(fā)現(xiàn)空洞時，地質(zhì)雷達將探測信息傳輸至控制中心并由控制中心控制盾構(gòu)機停止掘進施工作業(yè)；

鉆孔設(shè)備，其通過盾構(gòu)搭載刀盤上的探測孔孔位向空洞進行鉆探；

氣體識別裝置，其包括抽氣泵，抽氣泵通過盾構(gòu)搭載刀盤上的抽氣孔孔位用于抽取空洞內(nèi)的氣體并傳送至氣體傳感器模塊，由氣體傳感器模塊識別出鉆探孔內(nèi)的氣體類型，再傳送至控制中心。

作為一種實施方式，所述有害氣體富存區(qū)盾構(gòu)隧道施工裝置，還包括：