一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法技术

本发明专利技术提供了一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，步骤如下：(1)拆除铰接油缸；(2)在前盾/中盾上焊接“T”型钢板，在尾盾处焊接底座；(3)用液压千斤顶使中盾、尾盾分离至35‑45cm；(4)对变形部分测量，并进行补贴计算及配料；接着，对压紧块编号，编号后拆卸，同时拆除相应前道橡胶密封；(5)对补贴打磨，并在前道橡胶密封安装位置处重新安装前道橡胶密封与压紧块；(6)用液压千斤顶将中盾、尾盾间的距离回移至15‑25cm位置，并重新安装铰接油缸；最后，利用铰接油缸使中盾、尾盾就位。本发明专利技术可在正常的井下组装工作中直接对盾构机尾盾的变形处修复，不仅节省人力、物力、财力，还能缩短维修工期。

A Repair Method for Deformation of Articulated Part of Underground Shield Machine

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法
本专利技术涉及机械零件修复领域，尤其涉及一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法。
技术介绍
在各个城市高速发展的今天，交通作为城市发展的血液同样在飞速发展。其中，地下交通开始成为城市拓宽交通面的重要一环，地铁应运而生。因为城市的地面环境错综复杂，为了能够在尽可能小的影响地表环境情况下进行地下隧道的开挖，盾构机作为目前最先进的隧道开挖技术，在地铁隧道的施工中得到了广泛的应用。由于盾构机在地下的工作环境密闭，“安全”对盾构施工来说尤为重要。盾构机一直工作于地下环境之中，由于地下环境中富含地下水以及泥沙等流动性强的物体，因此，在盾构机进行推进工作中，“盾构机密封性”是保证施工安全的重要前提之一。盾构机体积庞大，盾体部分由三段圆柱形钢构件拼接而成，这三个钢构圆柱体分别称为盾构机的前盾、中盾和尾盾。在盾构机组装过程中，前盾、中盾由螺丝紧固或直接焊接组成；尾盾长度较长，在掘进弯曲隧道是行动不便，因此需要铰接与中盾链接，完成一定的转向工作。在转向工作进行时，中盾与尾盾间会产生缝隙，极易导致泥沙或地下水涌入。因此，在中盾及尾盾之间添加铰接密封，填补缝隙，可起到阻挡泥沙及地下水涌入盾体的作用。铰接密封由一道前道橡胶密封、两道挡块、调整螺栓、压紧块以及一道紧急密封气囊组成。紧急密封气囊平时处于无气状态，不起密封作用；只有当盾构的前道橡胶密封出现问题需要更换时，紧急密封气囊才会充气将盾构铰接部位的缝隙暂时封闭起来，以防止在更换前道橡胶密封时发生漏液漏浆现象。由于紧急密封气囊的材料是橡胶，它不能承受很大的摩擦，过于剧烈的摩擦和挤压会使气囊发生破裂和泄漏；又由于其特殊的安装位置，紧急密封气囊一旦发生损坏，将难以更换与修补。盾构机的组装过程在井下进行，由于盾构机盾体庞大，且尾盾结构简单，在组装过程中极易发生磕碰，造成盾体变形。变形位置常发生在盾体与尾盾连接位置的盾尾圆周处，这将会对尾盾铰接部位上的铰接密封的密封性产生严重影响，需及时修补、修复。在盾构机掘进隧道的工作中，由于盾构机上负责支撑隧道的盾体与开挖隧道的内表面贴合较为紧密，在正常井下推进工作进行中，难以对尾盾的变形处进行变形修复。因此，一旦在井下推进过程中发现变形问题，便只能将盾构机重新吊起后再处理。该种方式不仅耗损了大量人力物力，还大大延长了施工工期。因此，目前急需一种可于井下隧道内直接进行变形修复的盾构机铰接部位变形修复方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，包括如下具体步骤：(1)拆除盾构机的中盾与尾盾之间的铰接油缸；(2)在盾构机的前盾/中盾上焊接“T”型钢板，同时在尾盾处焊接底座；(3)使用液压千斤顶连接盾构机的中盾、尾盾，并使用液压站驱动液压千斤顶使中盾、尾盾分离至35-45cm；所述液压千斤顶的一端通过“T”型钢板与前盾/中盾相连，另一端通过底座与尾盾相连；(4)对尾盾圆周上的变形部分进行测量，测量其变形量，并对变形部分进行补贴计算及配料；接着，对铰接密封上的压紧块进行编号，编号后进行螺栓拆卸，同时拆除相应的前道橡胶密封；(5)对步骤(4)中的尾盾变形部分的补贴进行打磨，使尾盾截面形状恢复为正圆，重新安装上所述前道橡胶密封；待前道橡胶密封安装到位，再将之前拆下的压紧块重新对应编号依次安装；(6)使用液压千斤顶将中盾、尾盾间的距离回移至15-25cm位置，并重新安装上铰接油缸；最后，利用铰接油缸使中盾、尾盾完全就位，并使用割枪切割盾构机相应位置处的“T”型钢板与底座，将液压千斤顶摘除。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(2)中“T”型钢板采用两块钢板焊接而成。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(3)中使用液压站驱动液压千斤顶，使中盾、尾盾具体分离至40cm。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(4)中对变形部分进行补贴计算及配料的方法如下：根据具体变形量，配相应的贴补厚度；并且，当变形量小时，直接将第一钢板焊接固定于变形处以补贴；当变形量大时，采用圆钢作为支撑骨架，并配合第二钢板以补贴；其中，所述变形量的大小以测量直径与原定直径尺寸的差值为指标；当测量值与原定尺寸差值的绝对值大于100mm时，定义为形变量大，当测量值与原定尺寸差值的绝对值小于100mm时。作为本专利技术的优选方式之一，所述采用圆钢作为支撑骨架，并配合第二钢板以补贴的具体施工方法为：先将若干直径不一的圆钢横向紧贴摆放于尾盾变形处的两侧，用电焊满焊固定；接着，将一定厚度的第二钢板采用梅花状点焊的方式固定于变形处两侧的圆钢之间。作为本专利技术的优选方式之一，所述直径不一的圆钢的具体指长度20cm，直径3-14mm的圆钢，一定厚度的第二钢板具体指2mm、3mm、5mm或10mm厚度的钢板；补贴时，各圆钢的直径选择自两侧向内呈“由小到大”的趋势，使补贴后的外沿整体呈圆形。作为本专利技术的优选方式之一，所述第一钢板的厚度具体为5-10mm；并且，所述第一钢板与第二钢板的端头均采用满焊，焊接电流电压与工件相匹配。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(4)中“补贴计算及配料”与“压紧块编号”步骤之间还包括如下步骤：对尾盾上的密封工作面采用角磨机进行打磨，打磨后再进行抛光处理。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(6)中使用液压千斤顶将中盾、尾盾间的距离具体回移至20cm位置。作为本专利技术的优选方式之一，具体适用于已下井、且正准备进行始发推进工作的盾构机的变形修复。本专利技术相比现有技术的优点在于：本专利技术步骤简单、操作方便，解决了传统盾构机井下铰接部变形难以修复的难题，可在正常的井下推进工作中，直接对盾构机尾盾的变形处进行修复；相对于传统的“重新吊起再修复”的方法，本专利技术不仅能节省人力、物力、财力，还能大大缩短维修工期；此外，本专利技术方法所采用的所有工具及原材料均为一般建材，获取简单，使用方便，技术要求低，实用，适用于广泛推广。附图说明图1是实施例1中焊接底座的步骤示意图；图2是实施例1中使用液压千斤顶使中盾、尾盾分离的步骤示意图；图3是实施例1中尾盾圆周上变形部分的横截面结构示意图；图4是实施例1中拆除前道橡胶密封的步骤示意图；图5是实施例1中重新安装前道橡胶密封的步骤示意图；图6是实施例1中使用液压千斤顶使中盾、尾盾回移的步骤示意图；图7是实施例1中变形量大时的变形补贴步骤示意图；图8是实施例1中采用梅花状点焊方式焊接第二钢板的步骤示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术实施例中的盾构机为现有市场上流通的常规盾构机，其盾体部分由三段圆柱形钢构件拼接而成，分别为盾构机的前盾、中盾和尾盾；前盾、中盾由螺丝紧固或直接焊接组成，尾盾通过铰接油缸与中盾连接；中盾及尾盾之间安装有铰接密封，以填补中盾与尾盾间产生的缝隙，起到阻挡泥沙及地下水涌入盾体的功能。其中，铰接密封由一道前道橡胶密封、两道挡块、调整螺栓、压紧块以及一道紧急密封气囊组成。实施例1本实施例的一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，适用于已下井、且正准备进行始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)拆除盾构机的中盾与尾盾之间的铰接油缸；(2)在盾构机的前盾/中盾上焊接“T”型钢板，同时在尾盾处焊接底座；(3)使用液压千斤顶连接盾构机的中盾、尾盾，并使用液压站驱动液压千斤顶使中盾、尾盾分离至35‑45cm；所述液压千斤顶的一端通过“T”型钢板与前盾/中盾相连，另一端通过底座与尾盾相连；(4)对尾盾圆周上的变形部分进行测量，测量其变形量，并对变形部分进行补贴计算及配料；接着，对铰接密封上的压紧块进行编号，编号后进行螺栓拆卸，同时拆除相应的前道橡胶密封；(5)对步骤(4)中的尾盾变形部分的补贴进行打磨，使尾盾截面形状恢复为正圆，重新安装上所述前道橡胶密封；待前道橡胶密封安装到位，再将之前拆下的压紧块重新对应编号依次安装；(6)使用液压千斤顶将中盾、尾盾间的距离回移至15‑25cm位置，并重新安装上铰接油缸；最后，利用铰接油缸使中盾、尾盾完全就位，并使用割枪切割盾构机相应位置处的“T”型钢板与底座，将液压千斤顶摘除。

【技术特征摘要】
1.一种用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)拆除盾构机的中盾与尾盾之间的铰接油缸；(2)在盾构机的前盾/中盾上焊接“T”型钢板，同时在尾盾处焊接底座；(3)使用液压千斤顶连接盾构机的中盾、尾盾，并使用液压站驱动液压千斤顶使中盾、尾盾分离至35-45cm；所述液压千斤顶的一端通过“T”型钢板与前盾/中盾相连，另一端通过底座与尾盾相连；(4)对尾盾圆周上的变形部分进行测量，测量其变形量，并对变形部分进行补贴计算及配料；接着，对铰接密封上的压紧块进行编号，编号后进行螺栓拆卸，同时拆除相应的前道橡胶密封；(5)对步骤(4)中的尾盾变形部分的补贴进行打磨，使尾盾截面形状恢复为正圆，重新安装上所述前道橡胶密封；待前道橡胶密封安装到位，再将之前拆下的压紧块重新对应编号依次安装；(6)使用液压千斤顶将中盾、尾盾间的距离回移至15-25cm位置，并重新安装上铰接油缸；最后，利用铰接油缸使中盾、尾盾完全就位，并使用割枪切割盾构机相应位置处的“T”型钢板与底座，将液压千斤顶摘除。2.根据权利要求1所述的用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，其特征在于，所述步骤(2)中“T”型钢板采用两块钢板焊接而成。3.根据权利要求1所述的用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，其特征在于，所述步骤(3)中使用液压站驱动液压千斤顶，使中盾、尾盾具体分离至40cm。4.根据权利要求1所述的用于井下盾构机铰接部位变形的修复方法，其特征在于，所述步骤(4)中对变形部分进行补贴计算及配料的方法如下：根据具体变形量，配相应的贴补厚度；并且，当变形量小时，直接将第一钢板焊接固定于变形处以补贴；当变形量大时，采用圆钢作为支撑骨架，并配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜学广，梁超，陆跃，连文江，王圣涛，杨仲杰，张岩，徐洪强，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34