[发明专利]基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法

权利要求书

1.基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于，所述敞开式TBM刀盘洞内固定方法具体包括以下步骤：

步骤一：刀盘脱离准备阶段，TBM掘进至适当围岩段时，开始进行刀盘分离作业；

步骤二：打设锚杆锁固系统阶段，在进行刀盘分离后，通过利用接驳器(1)转接的锚杆锁定方式，将锁固锚杆改造成方便装配的分离式结构；

步骤三：刀盘固定阶段，锚杆锁固系统固定后，采用“四点锚杆锁定”、“四点支垫支撑”模式固定刀盘，进行更换TBM刀盘密封系统，最后完成刀盘对接。

2.根据权利要求1所述的基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于：步骤一所述的刀盘脱离准备阶段的具体步骤包括：

(1)为保证刀盘与主驱动脱离时施工安全，TBM掘进至单轴抗压强度不小于42MPa的完整围岩段时，开始刀盘分离作业；

(2)拆除边刀和部分铲刀，首先将刀盘后退1.8m后将扭矩油缸缩回40mm，使刀盘抬起，拆掉1把中心刀、所有边刀和部分铲刀，同时拆除被接渣斗遮挡的两个包厢的刀盘连接螺栓；

(3)清理刀盘内部、下部的虚渣以及杂物，清理完成后，将刀盘缓慢推进至掌子面(2)，调整刀盘角度为设计刀盘角度。

3.根据权利要求2所述的基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于：步骤二所述的打设锚杆锁固系统阶段的具体步骤包括：

(1)用自喷漆在铲斗内标记出第一锚杆(61)的固定位置后，刀盘继续退后1.8m，将架子管从中心刀位置送到掌子面(2)内，搭设第一锚杆(61)的操作平台；

(2)设计锁定锚杆的位置与角度，根据要求，将第一锚杆(61)插入掌子面(2)上的岩层中，第一锚杆(61)的尾部与接驳器(1)相连接；

(3)检查接驳器(1)尾部是否处于岩面内，第一锚杆(61)全部安装完成后，将操作平台拆除并清理虚渣及杂物。

4.根据权利要求3所述的基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于：为了避免TBM刀盘、刀具与接驳器碰撞，引起刀盘和锚杆损坏，在步骤(2)中，接驳器(1)尾部不得侵入TBM刀盘的内轮廓线。

5.根据权利要求3所述的基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于：在步骤(2)中所述的设计锁定锚杆的位置与角度的具体过程为：

(1)利用隧道断面仪，在掌子面(2)上确定并标出第一锚杆(61)进入围岩的预设嵌入位置和嵌入角度；

(2)然后按照每个铲斗内安装8根第一锚杆(61)进行钻孔，待锚杆孔全部钻设完毕后，放入锚固剂，插入第一锚杆(61)。

6.根据权利要求3所述的基于锚杆锁定工艺的敞开式TBM刀盘洞内固定方法，其特征在于：步骤三所述的刀盘固定阶段的具体步骤包括：

(1)缓慢推进刀盘，将TBM空推至与掌子面保持1cm左右缝隙位置，用支垫钢板(10)将刀盘大圆环及刀盘背部锥板位置4点垫实，实现刀盘的“四点支垫支撑”；同时，将预设接驳器与刮渣斗对齐，控制受力钢板面积大于0.4m²，扭矩油缸伸出20mm，下压刀盘，使刀盘垫板压实在支垫钢板(10)上，将支垫大圆环(3)、锥板位置钢板与刀盘焊接，实现TBM刀盘的“四点锚杆锁定”；再次缓慢推进刀盘，使刀盘与掌子面(2)贴合，刀盘保持1×10⁴kN推力；

(2)然后在第一锚杆(61)的尾部通过接驳器(1)反向接长50cm的第二锚杆(62)，并将第二锚杆(62)与实配筋板(7)焊接牢固，刀盘固定全部完成；

(3)更换TBM密封系统。