[發(fā)明專利]盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法

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• 申請日: 2022-08-23
• 公開（公告）號: CN115288712A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王又增;賈連輝;葉蕾;周小磊;喻中孝;鐘宇;聶愷延;蘇志學(xué);任振;張浩;朱晉林;李俊志;丁夢俊;韓文鵬;陳建偉;張衛(wèi)衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/093
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 朱巖松;陳燁

本發(fā)明為一種盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法，該盾構(gòu)刀盤包括刀盤主體和多根主梁，多根主梁在刀盤主體的掘進(jìn)面上沿刀盤主體的徑向設(shè)置，相鄰兩根主梁之間能移動(dòng)地設(shè)置有活動(dòng)件，移動(dòng)活動(dòng)件在相鄰兩主梁之間的位置，以改變活動(dòng)件分別與相鄰兩主梁之間的空間，從而有效降低泥餅在刀盤上的附著能力，通過沖刷對泥餅進(jìn)行破除，解決了盾構(gòu)刀盤泥餅清理效果不佳、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、安全性低、成本過高的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步的，涉及一種盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法，尤其涉及一種預(yù)防泥餅形成的盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法。

背景技術(shù)

在盾構(gòu)施工過程中，盾構(gòu)掘進(jìn)具有一定的地質(zhì)適應(yīng)性，一旦選型不合理或者地質(zhì)比較復(fù)雜或者盾構(gòu)操作者施工方法不當(dāng)，都會(huì)造成盾構(gòu)施工效率低下。在工程實(shí)際應(yīng)用中，盾構(gòu)機(jī)在開挖黏性土、各類泥巖、強(qiáng)風(fēng)化軟巖等復(fù)雜地層時(shí)，刀盤的刀梁格柵極易被黏土堵塞，導(dǎo)致刀盤與掌子面間的渣漿很難流動(dòng)至開挖倉內(nèi)，渣漿經(jīng)在過多次碾壓后，極易在刀盤表面形成泥餅、堵塞刀梁格柵。刀盤表面形成的泥餅，若不及時(shí)清理，會(huì)造成惡性循環(huán)，泥餅的厚度一旦超過開挖刀的高度，盾構(gòu)刀盤將失去開挖能力，嚴(yán)重影響盾構(gòu)施工。

在盾構(gòu)刀盤形成泥餅且刀具無法繼續(xù)切削土體的情況下，如果強(qiáng)行推進(jìn)會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)推力、扭矩的大幅上升，開挖倉內(nèi)溫度異常升高，出渣量較少，在該種情況下，必須對刀盤上的泥餅進(jìn)行清理，才能使盾構(gòu)刀盤恢復(fù)開挖能力，否則將無法繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。

在現(xiàn)有的施工中，針對刀盤結(jié)泥餅的難題，已有多種處理方法。對于一般結(jié)泥餅且不嚴(yán)重的情況，目前主要采用注入泡沫劑、分散劑和雙氧水等液體對結(jié)泥餅的刀盤進(jìn)行浸泡，浸泡一段時(shí)間后再高速旋轉(zhuǎn)刀盤，通過離心力將泥餅甩掉；對于結(jié)泥餅嚴(yán)重的情況，需要工作人員帶壓進(jìn)倉，對刀盤上的泥餅進(jìn)行手動(dòng)清理，而帶壓進(jìn)倉需要復(fù)雜的準(zhǔn)備工作(如：制泥膜，降低泥水倉液位或者降低土倉的高度等)，工作人員帶壓進(jìn)倉利用液壓鎬、風(fēng)鎬、高壓水槍等工具對泥餅進(jìn)行破除清理，勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高，同時(shí)面臨掌子面坍塌的風(fēng)險(xiǎn)；對于極不穩(wěn)定地層還需要對掌子面進(jìn)行加固，以降低開倉破除泥餅的風(fēng)險(xiǎn)；對于極其復(fù)雜的地層，即使通過工作人員手動(dòng)也很難開倉帶壓清理泥餅，甚至需要花費(fèi)高額費(fèi)用在盾構(gòu)機(jī)刀盤前面施工豎井，然后工作人員通過豎井達(dá)到刀盤的前部才能對泥餅進(jìn)行破除。

由上所述，可以看出泥餅破除方法需要工作人員帶壓進(jìn)倉，勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高；另外，需要對掌子面及其周邊土體進(jìn)行加固，成本高、施工周期長，嚴(yán)重影響掘進(jìn)進(jìn)度。

針對相關(guān)技術(shù)中對于盾構(gòu)刀盤泥餅清理效果不佳、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、安全性低、成本過高的問題，目前尚未給出有效的解決方案。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法，避免了刀盤易結(jié)泥餅和開倉帶壓施工引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)降低了泥餅破除的成本，保證對泥餅的高效破除。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種盾構(gòu)刀盤及用于盾構(gòu)刀盤的泥餅防治方法，不僅能夠預(yù)防泥餅的形成，而且在泥餅形成后可達(dá)到對泥餅高效、高質(zhì)的破除效果，有效解決了盾構(gòu)機(jī)在粘性、復(fù)雜地層易結(jié)泥餅和泥餅難以破除等難題。

本發(fā)明的目的可采用下列方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)刀盤，所述盾構(gòu)刀盤包括刀盤主體和多根主梁，所述多根主梁在所述刀盤主體的掘進(jìn)面上沿所述刀盤主體的徑向設(shè)置，相鄰兩根所述主梁之間能移動(dòng)地設(shè)置有活動(dòng)件，移動(dòng)所述活動(dòng)件在相鄰兩所述主梁之間的位置，以改變所述活動(dòng)件分別與相鄰兩所述主梁之間的空間。

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述盾構(gòu)刀盤還包括第一固定環(huán)，所述第一固定環(huán)與所述刀盤主體的掘進(jìn)面同軸心設(shè)置，所述第一固定環(huán)與所述多根主梁連接，所述活動(dòng)件能移動(dòng)地設(shè)置于所述第一固定環(huán)上，以沿所述第一固定環(huán)的周向調(diào)節(jié)所述活動(dòng)件在相鄰兩所述主梁之間的位置。