[发明专利]一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法

说明书

本发明公开了一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，包括以下步骤：一、低温冷冻水的制备及盾构机刀盘冷冻加固体的形成；二、冷冻加固体内布设监测点及安装传感器；三、铺设防火保温层；四、泥水仓隔板设置为冷板；五、安装空气置换装置。本发明设计合理，通过布设监测点，在掌子面冷冻加固体和盾构机前盾盾壳布置防火保温层，将泥水仓隔板设置为冷板，配合盾构机仓内空气置换装置控制盾构机仓内动火作业产生的热量向冷冻加固体中传递，避免因盾构机仓内动火作业而出现冷冻加固体消融、降低强度等情况，从而保证盾构机刀盘冷冻加固体的稳定、安全，对冷冻加固体温度的控制效果显著。

技术领域

本发明属于盾构机内动火作业温度控制技术领域，尤其是涉及一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法。

背景技术

盾构机在施工过程中，可能发生刀盘刀箱损坏等情况需进行动火作业修复，带压动火作业修复施工风险大，成本高，修复质量难以控制，宜采用常压动火作业修复。目前一般在刀盘前方施工竖井然后再进行修复，采用竖井方式，首先需要施工围堰，然后开挖并支护，最后再进行修复作业。施工工期长，需采用挖机、抓泥船等大型设备，场地要求高。随着盾构技术的发展，目前采用冷冻加固地层后实现常压动火作业修复，但是，用冷冻法加固地层后，如何在盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业过程中有效地控制冷冻加固体温度控制以避免冷冻法施工不满足冷冻加固体的温度、强度符合设计要求就是需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，其方法步骤简单，设计合理且实现方便，通过布设监测点，在掌子面冷冻加固体和盾构机前盾盾壳布置防火保温层，将泥水仓隔板设置为冷板，配合盾构机仓内空气置换装置控制盾构机仓内动火作业产生的热量向冷冻加固体中传递，避免因盾构机仓内动火作业而出现冷冻加固体消融、降低强度等情况，从而保证盾构机刀盘冷冻加固体的稳定、安全，对冷冻加固体温度的控制效果显著。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、低温冷冻水的制备及盾构机刀盘冷冻加固体的形成：

步骤101、将氯化钙和常温的自来水按照质量比(3～3.5):7进行混合并搅拌均匀，制备成混合盐水；

步骤102、将搅拌均匀的混合盐水送入冷冻机进行降温冷却，得到低温冷冻水；

步骤103、通入低温冷冻水，在盾构机刀盘所在的掌子面和周侧形成冷冻加固体；其中，冷冻加固体包括掌子面冷冻加固体和周侧冷冻体；

步骤二、冷冻加固体内布设监测点及安装传感器：

步骤201、在掌子面冷冻加固体靠近盾构机的侧面上设置六个监测点；其中，六个监测点分别为设置在掌子面冷冻加固体顶部中心处的第一监测点、设置在掌子面冷冻加固体高度方向的中心处的第二监测点、第三监测点和第四监测点，以及设置在掌子面冷冻加固体下部的第五监测点和第六监测点，第二监测点、第三监测点和第四监测点沿掌子面冷冻加固体高度方向的中心处长度方向均布，第五监测点和第六监测点与掌子面冷冻加固体的底部之间有间隙；

步骤202、沿盾构机的前盾盾壳圆周方向布设第一壳体监测点、第二壳体监测点、第三壳体监测点和第四壳体监测点；其中，第一壳体监测点位于盾构机的前盾盾壳顶部，第四壳体监测点位于盾构机的前盾盾壳底部，第二壳体监测点位于第一壳体监测点和第四壳体监测点之间且靠近第一壳体监测点布设，第三壳体监测点位于第一壳体监测点和第四壳体监测点之间且靠近第四壳体监测点布设；

步骤203、在第一壳体监测点、第二壳体监测点、第三壳体监测点和第四壳体监测点处分别安装第一壳体温度传感器、第二壳体温度传感器、第三壳体温度传感器和第四壳体温度传感器；