[发明专利]一种基岩突起地层泥水盾构辅助掘进方法

权利要求书

1.一种基岩突起地层泥水盾构辅助掘进方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

a、将刀座螺栓（1）的头部制阶梯盲孔，所述阶梯盲孔的上部制螺纹，将刀座螺栓（1）安装在常压换刀装置的刀座（7）位置；将光纤光栅传感器（2）的外部套设上薄壁钢管，将所述薄壁钢管的外壁上制与盲孔上部内螺纹配合的外螺纹，随后将光纤光栅传感器（2）与刀座螺栓（1）进行螺纹连接，螺纹上涂抹螺纹紧固胶，调整螺纹拧入深度让光纤光栅传感器（2）的测量端与盲孔的孔底接触使测量端产生形变，螺纹紧固胶固化12小时后可将常压换刀装置安装在刀盘（3）上；

b、光纤光栅传感器（2）的尾纤穿过常压换刀装置的端盖（9）后与设置在端盖常压环境一侧的数据采集系统（4）连接，将带光纤光栅传感器（2）、数据采集系统（4）的常压换刀装置整体安装至刀盘（3）上，随后将锂电池组件（5）与数据采集系统（4）连接为其供电，将安装在盾构机的中心锥旋转接头位置的角度传感器与数据采集系统（4）连接；所述数据采集系统（4）带有无线信号发射模块；将数据采集系统（4）与固定在端盖（9）上的锂电池组件（5）连接； 数据采集系统（4）发射的无线信号由带有无线信号接收模块的便携式计算机（6）接收，并将监测数据存储在便携式计算机（6）上；

c、缓慢转动刀盘（3），使待测常压换刀装置中心与刀盘（3）中心连线处于水平方向，此时对角度传感器置0；

d、开启数据采集系统（4）、便携式计算机（6），确认便携式计算机（6）能够与光纤光栅传感器（2）及角度传感器之间正常传输数据，如不正常检查线路、光纤光栅传感器（2）及角度传感器，确认信号传输正常进行下一步；

e、启动盾构刀盘（3），将贯入度设定为1~2mm/r、转速设定为0.6r/min掘进，根据时间转角曲线、时间载荷曲线，获得测量位置常压换刀装置接触岩石角度和脱离岩石角度，进而计算出岩石侵入开挖面高度；

f、按照岩石侵入高度检查刀具配置，要求岩石接触区及附近1.0m范围内常压换刀装置内的刀具均配置成滚刀（8）；

g、开展掘进参数交叉优选试验，每种工况要求刀盘（3）至少转动5周；掘进参数交叉试验控制的参数为刀盘（3）转速、刀盘（3）贯入度，评价的指标为滚刀在岩石区的最大载荷、平均载荷，技术人员根据滚刀在岩石区载荷情况并结合刀具的额定载荷选择合适的刀盘（3）转速、刀盘（3）贯入度进行掘进；

h、在盾构掘进中，计算机持续对采集的数据进行分析，可实时显示岩石侵入高度数据提示工作人员是否需要停机更改刀具配置；

i、随着掘进的进行，岩石强度、岩石的完整性可能会发生变化，刀具的载荷特征也会发生变化；当监测到的刀具载荷增减达到25%时，提示掘进参数有进一步优化的空间，需要按照步骤g再次开展掘进参数优选工作。