一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法技术

本发明专利技术公开了一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法，通过在岩石隧道掘进机刀盘周边布置围岩凿除滚刀、偏刃边滚刀和加高型刮刀，来实现刀盘扩挖。当刀盘需要扩挖时，即开挖横断面圆直径增大时，首先通过向液压缸供油，围岩凿除滚刀缓慢伸出刀盘，随着刀盘的转动滚压破除围岩，无需人工在狭小的刀盘空间内进行刀盘周围岩体的凿除，可替代人工作业；然后通过在刀盘圆周边缘处布置偏刃边滚刀实现TBM连续扩挖。该方法可用于TBM应对高地应力软岩收敛地层的施工。

A Method of Cutter Head Enlargement Using Special-shaped Cutters

【技术实现步骤摘要】
一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法
本专利技术涉及岩石隧道掘进设备
，具体涉及一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法。
技术介绍
岩石隧道掘进机（TBM）是山岭隧道施工的专用设备，广泛应用于铁路、工程、地铁、水利、煤矿等隧道工程。TBM在高地应力软岩收敛地层掘进时需要刀盘具备扩大开挖直径的功能，通过增大开挖直径预留足够的围岩变形量，一方面确保围岩收敛后隧道仍然可以满足设计净空，另一方面也可避免TBM护盾被卡。因此，刀盘扩挖对于提升TBM工作性能至关重要。TBM刀盘扩挖功能的设计，中国专利号：CN201510307748.0，专利名称为“可变径TBM刀盘”，专利技术人张世展、贺飞等公开了一种可变径TBM刀盘，通过在刀盘中心块与边块之间增加垫块来实现刀盘扩挖。该专利技术在隧道外可实现，但TBM开挖隧道过程中，隧道内无作业空间和吊装设备，刀盘边块重（9m级直径的刀盘边块重达40t），无法实现。中国专利号：CN201310689220.5，专利名称为“基于垫片和定位块的滚刀高度调节方法”，专利技术人霍军周、蔡宝等公开了一种基于垫片和定位块的滚刀高度调节方法，可实现刀盘扩挖，该方法结构刚度低、接触面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）将至少一个围岩凿除滚刀设置在岩石隧道掘进机刀盘的圆周边缘处；所述围岩凿除滚刀包括滚刀刀体、活动刀座和液压缸，所述滚刀刀体通过螺栓固定在活动刀座上，所述液压缸的底端与所述刀盘铰接，所述液压缸的伸缩杆前端与活动刀座铰接；（2）在所述刀盘圆周边缘处设置偏刃边滚刀，所述偏刃边滚刀包括刀圈、套筒、挡圈和偏刃刀体，所述偏刃刀体靠近刀盘最外缘一侧安装，所述套筒和刀圈安装在偏刃刀体的另一侧，起到轴向限位的作用，套筒还可以起到保护偏刃刀体配合面的作用，且所述刀圈与偏刃刀体径向过盈配合；（3）将加高型刮刀安装在围岩凿除滚刀所在的刀盘外缘的开口处，...

【技术特征摘要】
1.一种采用异形刀具的刀盘扩挖方法，其特征在于，包括下列步骤：（1）将至少一个围岩凿除滚刀设置在岩石隧道掘进机刀盘的圆周边缘处；所述围岩凿除滚刀包括滚刀刀体、活动刀座和液压缸，所述滚刀刀体通过螺栓固定在活动刀座上，所述液压缸的底端与所述刀盘铰接，所述液压缸的伸缩杆前端与活动刀座铰接；（2）在所述刀盘圆周边缘处设置偏刃边滚刀，所述偏刃边滚刀包括刀圈、套筒、挡圈和偏刃刀体，所述偏刃刀体靠近刀盘最外缘一侧安装，所述套筒和刀圈安装在偏刃刀体的另一侧，起到轴向限位的作用，套筒还可以起到保护偏刃刀体配合面的作用，且所述刀圈与偏刃刀体径向过盈配合；（3）将加高型刮刀安装在围岩凿除滚刀所在的刀盘外缘的开口处，用于刮渣；刀盘边缘的其他位置设置正常的非扩挖边滚刀；（4）当开挖横断面圆直径增大时，通过向围岩凿除滚刀的液压缸供油，伸缩杆推动活动刀座移动，使滚刀刀体缓慢伸出刀盘外...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨延栋，陈馈，洪开荣，周建军，李凤远，张兵，宋法亮，韩伟锋，刘俊成，秦银平，李宏波，赵海雷，王利明，王唤龙，卢松，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，盾构及掘进技术国家重点实验室，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：广东,44