[发明专利]一种防止盾构机盾体卡壳的方法

说明书

本发明提供了一种防止盾构机盾体卡壳的方法，通过增大刀盘上边滚刀刀高实现开挖直径增大量△D避免卡盾，开挖直径增大量△D通过以下公式计算：△D＝2△R＝2·Z·sinα。本发明在正常掘进区段，盾构机按原设计开挖直径开挖；在易出现盾体卡壳的掘进区段，盾构机实际开挖直径大于设计开挖直径，从而增大盾体与开挖土体之间的间隙，减小盾构机与土体之间的摩擦力，实现防止盾构机盾体卡壳的目的。此外，通过将边滚刀进行加高增大开挖直径的方法，避免了对已有滚刀刀箱进行割除与重新焊接的工作量以及在此的过程中降低刀盘钢结构强度的风险。

技术领域

本发明涉及一种防止盾构机盾体卡壳的方法，属于隧道工程技术领域。

背景技术

盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，隧道施工过程中，多种原因会导致盾构机卡盾现象的发生，比如出现复杂地质情况导致盾构机掘进速度变慢或者长时间停机时，盾体外围的土体收缩增大了盾构机与土体之间的摩擦力；比如外圈刀具磨损严重未及时更换导致开挖直径减小导致卡盾。不论何种原因，一旦卡盾现象发生，盾构机将无法正常掘进，不但严重影响施工工期，且浪费大量人力物力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种通过增大开挖直径防止盾构机盾体卡壳发生的方法。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种防止盾构机盾体卡壳的方法，通过增大刀盘上边滚刀刀高实现开挖直径增大量△D避免卡盾，开挖直径增大量△D通过以下公式计算：

△D＝2△R＝2·Z·sinα

其中：△D：开挖直径增大量；

△R：单边扩挖量；

α：倾斜角度；

Z：边滚刀抬高尺寸。

通过以下方案实现：

刀箱本体内设有拉紧块、压块和变径L型块，所述拉紧块与压块通过螺栓实现对边滚刀的固定。

所述变径L型块包括A底与B底，A底与B底的外底面均设有螺纹孔；所述A底的厚度为L，B底的厚度为L+Z；边滚刀置于A底与B底之间，变径L型块通过A底或B底的螺纹孔使用螺栓与刀箱本体固定，从而实现边滚刀刀高的高度差Z。

具体操作步骤为：

1)在正常掘进区段，轨迹半径最大的边滚刀使用变径L型块的A底的固定状态，边滚刀刀座保证正常的开挖直径。

2)在易出现盾体卡壳的掘进区段；通过拆装拉紧块5与压块4之间的螺栓9，使用变径L型块的B底的固定状态，边滚刀刀座增大开挖直径，从而增大盾体与开挖土体之间的间隙，减小盾构机与土体之间的摩擦力，实现防止盾体卡壳的目的。

有益效果：本发明在正常掘进区段，盾构机按原设计开挖直径开挖；在易出现盾体卡壳的掘进区段，盾构机实际开挖直径大于设计开挖直径，从而增大盾体与开挖土体之间的间隙，减小盾构机与土体之间的摩擦力，实现防止盾构机盾体卡壳的目的。此外，通过将边滚刀进行加高增大开挖直径的方法，避免了对已有滚刀刀箱进行割除与重新焊接的工作量以及在此的过程中降低刀盘钢结构强度的风险。

附图说明

图1为本发明滚刀刀箱总成结构示意图；

图2为本发明变径L型块结构尺寸示意图；

图3为本发明增大开挖直径原理示意图。

图中：1刀箱本体、2变径L型块、3边滚刀、4压块、5拉紧块、6A底、7B底、8螺纹孔、9螺栓。

具体实施方式