一种盾构机开仓验收方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构机开仓验收方法，冷冻施工过程中，监测刀盘附近的土体的温度，在刀盘附近的土体中设置若干测温孔，各测温孔中安装若干温度传感器，然后分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标，表明冻土帷幕已达足够的厚度和足够坚固，从而保证施工安全，然后可开仓换刀，此发明专利技术用于盾构机开仓换刀技术领域。

An Acceptance Method for Shield Machine Opening

The invention discloses an acceptance method for opening a warehouse of a shield machine. During freezing construction, the temperature of the soil near the cutter head is monitored, several temperature measuring holes are set in the soil near the cutter head, and several temperature sensors are installed in each temperature measuring hole. Then the temperature data measured are analyzed and processed, and the result of analysis and processing meets the technical requirements. The standard shows that the frozen soil curtain has reached enough thickness and rigidity to ensure the safety of construction, and then the warehouse can be opened for tool change. This invention is used in the technical field of shield machine warehouse opening for tool change.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机开仓验收方法
本专利技术涉及盾构机开仓换刀
，特别是涉及一种盾构机开仓验收方法。
技术介绍
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构法施工的基本工作原理是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面，挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。而在盾构掘进过程中，盾构机刀盘上的刀具达到一定程度的磨损或损坏时，需要进行停机检修或更换刀具。当施工人员进仓作业时需要对掌子面进行加固，避免掌子面塌方造成人员伤亡等重大事故，特别是在软弱地层中。当采用盾构机刀盘冷冻施工对土层进行加固时，在刀盘上设置冷冻管路并通入冷冻介质，冷冻介质一般为-28～-30℃的盐水，使整个刀盘钢结构变成巨大的“冻结圆盘”(等温体)，通过冷冻刀盘对盾构机头前、后、上、下的土体进行土体冻结，使周边形成冻土帷幕，达到常压开仓换刀的要求，然后在冻土帷幕的保护下进行开仓换刀。冷冻施工若干天后，即可开仓进行换刀，一般地，没有确切的验收方法保证开仓前冻土帷幕已达足够的厚度和足够坚固，从而难以保证开仓的安全，开仓过程中仍可能发生掌子面塌方的事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种保证开仓安全的盾构机开仓验收方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种盾构机开仓验收方法，包括以下步骤：a、冷冻施工过程中，监测刀盘附近的土体的温度，在刀盘附近的土体中设置若干测温孔，各测温孔中安装若干温度传感器；b、分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标时，即可开仓换刀，技术指标包括：各测温孔内各点的温度不高于第一设定值、冻土厚度不小于第二设定值、冻土的平均温度不高于第三设定值。进一步作为本专利技术技术方案的改进，各测温孔从刀盘处延伸到土体内部，测温孔包括若干第一测温孔和第二测温孔，靠近刀盘圆周和围绕刀盘的中心轴线布置8个第一测温孔，相邻的两第一测温孔的夹角为45°，各第一测温孔的中心在同一圆周上。进一步作为本专利技术技术方案的改进，靠近刀盘中心和围绕刀盘的中心轴线布置4个第二测温孔，相邻的两第二测温孔的夹角为90°，各第二测温孔的中心在同一圆周上。进一步作为本专利技术技术方案的改进，各第一测温孔和第二测温孔均垂直于刀盘。进一步作为本专利技术技术方案的改进，各第一测温孔和第二测温孔伸入刀盘前方的土体的深度为1.5m，各第一测温孔和第二测温孔内沿深度方向均布置7个测温点，相邻的两个测温点的距离为20cm。进一步作为本专利技术技术方案的改进，在各测温点处安装温度传感器。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤b中的技术指标值为：第一设定值为-1℃、第二设定值为0.5m、第三设定值为-9℃。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤a中，还要监测冷冻管路的温度和流量，冷冻管路包括干路管和若干支路管，干路管和各支路管的去路和回路上均安装有温度传感器，干路管上安装有流量计。进一步作为本专利技术技术方案的改进，各去路和回路的温度差不大于2℃，冷冻管路的流量不小于5m3/h。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤b中，采用一条总线采集和汇总各温度传感器的温度数据，每12小时记录一次数据，并对数据进行汇总分析。本专利技术的有益效果：此盾构机开仓验收方法，冷冻施工过程中，监测刀盘附近的土体的温度，在刀盘附近的土体中设置若干测温孔，各测温孔中安装若干温度传感器，然后分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标，表明冻土帷幕已达足够的厚度和足够坚固，从而保证施工安全，然后可开仓换刀。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术实施例的主视图；图2是本专利技术实施例的侧视图。具体实施方式参照图1和图2，本专利技术为一种盾构机开仓验收方法，包括以下步骤：a、冷冻施工过程中，监测刀盘1附近的土体4的温度，在刀盘1附近的土体4中设置若干测温孔2，各测温孔2中安装若干温度传感器；b、分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标时，即可开仓换刀，技术指标包括：各测温孔2内各点的温度不高于第一设定值、冻土厚度不小于第二设定值、冻土的平均温度不高于第三设定值。此盾构机开仓验收方法，冷冻施工过程中，监测刀盘1附近的土体4的温度，分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标时，表明冻土帷幕已达足够的厚度和足够坚固，从而保证施工安全，然后可开仓换刀。土体4中挖掘若干测温孔2，测温孔2具有一定的深度，在测温孔2中安装若干温度传感器以测量测温孔2中各点的温度，从而得到土体4中相应点的温度数据。随着冷冻施工的进行，刀盘1附近的土体4的温度会逐渐降低，逐渐变成冻土，冻土从刀盘1处开始逐渐扩散发展，分析处理温度数据，当分析处理结果满足规定的技术指标时，表明冻土帷幕已达足够的厚度和足够坚固，即可开仓换刀。温度监测的重点为盾构机掘进方向上的土体4，即刀盘1前方的土体4。由于刀盘1的直径比较大，可达6m多，为了保证温度监测的准确性，测温孔2需合理布置。作为本专利技术优选的实施方式，各测温孔2从刀盘1处延伸到土体4内部，测温孔2包括若干第一测温孔21和第二测温孔22，靠近刀盘1圆周和围绕刀盘1的中心轴线布置8个第一测温孔21，相邻的两个第一测温孔21的夹角为45°，各第一测温孔21的中心在同一圆周上。作为本专利技术优选的实施方式，靠近刀盘1中心和围绕刀盘1的中心轴线布置4个第二测温孔22，相邻的两第二测温孔22的夹角为90°，各第二测温孔22的中心在同一圆周上。由于靠近刀盘1圆周的土体4直径范围比较大，第一测温孔21布置8个，主要用于监测外围直径比较大的土体4的温度；靠近刀盘1中心的土体4的直径范围比较小，第二测温孔22布置4个，主要用于监测位于中心的土体4的温度。8个第一测温孔21和4个第二测温孔22合理布置，能够准确有效地监测掘进方向上的土体4的温度。作为本专利技术优选的实施方式，各第一测温孔21和第二测温孔22均垂直于刀盘1，即平行于掘进方向。作为本专利技术优选的实施方式，各个第一测温孔21和第二测温孔22伸入刀盘1前方的土体4的深度为1.5m，各个第一测温孔21和第二测温孔22内沿深度方向均布置7个测温点，相邻的两个测温点的距离为20cm。作为本专利技术优选的实施方式，在各测温点处安装温度传感器。第一测温孔21和第二测温孔22内的各个测温点可测量刀盘1前方的土体4的1.5m深度范围内的各点的温度。作为本专利技术优选的实施方式，步骤b中的技术指标值为：第一设定值为-1℃、第二设定值为0.5m、第三设定值为-9℃，从而技术指标为：各测温孔2内各点的温度不高于-1℃、冻土厚度不小于0.5m、冻土的平均温度不高于-9℃。温度为0℃以下的岩石和土壤为冻土。各测温孔2内各点的温度不高于-1℃，从而保证在测温孔2的深度范围内，原来地质软弱的土体4均变成了冻土。冻土厚度不小于0.5m，以保证施工安全，此处第一测温孔21和第二测温孔22伸入土体4的深度为1.5m，当第一测温孔21和第二测温孔22内各个测温点的温度均小于或等于-1℃时，表明1.5m深度内的土体4均变成了冻土，从而保证冻土帷幕足够厚。冻土的平均温度不高于-9℃，冻土的温度越低，强度越高，第一测温孔21和第二测温孔22内各个测温点的平均温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机开仓验收方法，其特征在于，包括以下步骤：a、冷冻施工过程中，监测刀盘(1)附近的土体(4)的温度，在刀盘(1)附近的土体(4)中设置若干测温孔(2)，各所述测温孔(2)中安装若干温度传感器；b、分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标时，即可开仓换刀，所述技术指标包括：各所述测温孔(2)内各点的温度不高于第一设定值、冻土厚度不小于第二设定值、冻土的平均温度不高于第三设定值。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机开仓验收方法，其特征在于，包括以下步骤：a、冷冻施工过程中，监测刀盘(1)附近的土体(4)的温度，在刀盘(1)附近的土体(4)中设置若干测温孔(2)，各所述测温孔(2)中安装若干温度传感器；b、分析处理测得的温度数据，分析处理结果满足规定的技术指标时，即可开仓换刀，所述技术指标包括：各所述测温孔(2)内各点的温度不高于第一设定值、冻土厚度不小于第二设定值、冻土的平均温度不高于第三设定值。2.根据权利要求1所述的盾构机开仓验收方法，其特征在于：各所述测温孔(2)从刀盘(1)处延伸到土体(4)内部，所述测温孔(2)包括若干第一测温孔(21)和第二测温孔(22)，靠近刀盘(1)圆周和围绕刀盘(1)的中心轴线布置8个所述第一测温孔(21)，相邻的两所述第一测温孔(21)的夹角为45°，各所述第一测温孔(21)的中心在同一圆周上。3.根据权利要求2所述的盾构机开仓验收方法，其特征在于：靠近刀盘(1)中心和围绕刀盘(1)的中心轴线布置4个所述第二测温孔(22)，相邻的两所述第二测温孔(22)的夹角为90°，各所述第二测温孔(22)的中心在同一圆周上。4.根据权利要求3所述的盾构机开仓验收方法，其特征在于：各所述第一测温孔(21)和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：易觉，竺维彬，凌波，赖伟文，陈钦东，冯胜利，陈俊山，刁志刚，马升雁，李学科，罗福昌，彭智勇，庞剑东，
申请(专利权)人：广东华隧建设集团股份有限公司，广州地铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44