一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，包括以下步骤：一、低温冷冻水的制备及盾构机刀盘冷冻加固体的形成；二、冷冻加固体内布设监测点及安装传感器；三、铺设防火保温层；四、泥水仓隔板设置为冷板；五、安装空气置换装置。本发明专利技术设计合理，通过布设监测点，在掌子面冷冻加固体和盾构机前盾盾壳布置防火保温层，将泥水仓隔板设置为冷板，配合盾构机仓内空气置换装置控制盾构机仓内动火作业产生的热量向冷冻加固体中传递，避免因盾构机仓内动火作业而出现冷冻加固体消融、降低强度等情况，从而保证盾构机刀盘冷冻加固体的稳定、安全，对冷冻加固体温度的控制效果显著。

A temperature control method for hot work in the body of shield machine's cutterhead freezing reinforcement

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法
本专利技术属于盾构机内动火作业温度控制
，尤其是涉及一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法。
技术介绍
盾构机在施工过程中，可能发生刀盘刀箱损坏等情况需进行动火作业修复，带压动火作业修复施工风险大，成本高，修复质量难以控制，宜采用常压动火作业修复。目前一般在刀盘前方施工竖井然后再进行修复，采用竖井方式，首先需要施工围堰，然后开挖并支护，最后再进行修复作业。施工工期长，需采用挖机、抓泥船等大型设备，场地要求高。随着盾构技术的发展，目前采用冷冻加固地层后实现常压动火作业修复，但是，用冷冻法加固地层后，如何在盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业过程中有效地控制冷冻加固体温度控制以避免冷冻法施工不满足冷冻加固体的温度、强度符合设计要求就是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，其方法步骤简单，设计合理且实现方便，通过布设监测点，在掌子面冷冻加固体和盾构机前盾盾壳布置防火保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，该方法包括以下步骤：/n步骤一、低温冷冻水的制备及盾构机刀盘冷冻加固体的形成：/n步骤101、将氯化钙和常温的自来水按照质量比(3～3.5):7进行混合并搅拌均匀，制备成混合盐水；/n步骤102、将搅拌均匀的混合盐水送入冷冻机进行降温冷却，得到低温冷冻水；/n步骤103、通入低温冷冻水，在盾构机刀盘所在的掌子面和周侧形成冷冻加固体；其中，冷冻加固体包括掌子面冷冻加固体和周侧冷冻体；/n步骤二、冷冻加固体内布设监测点及安装传感器：/n步骤201、在掌子面冷冻加固体靠近盾构机的侧面上设置六个监测点；其中，六个监测点分别为设置在掌子面冷冻加固体顶...

【技术特征摘要】
1.一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、低温冷冻水的制备及盾构机刀盘冷冻加固体的形成：
步骤101、将氯化钙和常温的自来水按照质量比(3～3.5):7进行混合并搅拌均匀，制备成混合盐水；
步骤102、将搅拌均匀的混合盐水送入冷冻机进行降温冷却，得到低温冷冻水；
步骤103、通入低温冷冻水，在盾构机刀盘所在的掌子面和周侧形成冷冻加固体；其中，冷冻加固体包括掌子面冷冻加固体和周侧冷冻体；
步骤二、冷冻加固体内布设监测点及安装传感器：
步骤201、在掌子面冷冻加固体靠近盾构机的侧面上设置六个监测点；其中，六个监测点分别为设置在掌子面冷冻加固体顶部中心处的第一监测点、设置在掌子面冷冻加固体高度方向的中心处的第二监测点、第三监测点和第四监测点，以及设置在掌子面冷冻加固体下部的第五监测点和第六监测点，第二监测点、第三监测点和第四监测点沿掌子面冷冻加固体高度方向的中心处长度方向均布，第五监测点和第六监测点距离掌子面冷冻加固体的底部之间有间隙；
步骤202、沿盾构机的前盾盾壳圆周方向布设第一壳体监测点、第二壳体监测点、第三壳体监测点和第四壳体监测点；其中，第一壳体监测点位于盾构机的前盾盾壳顶部，第四壳体监测点位于盾构机的前盾盾壳底部，第二壳体监测点位于第一壳体监测点和第四壳体监测点之间且靠近第一壳体监测点布设，第三壳体监测点位于第一壳体监测点和第四壳体监测点之间且靠近第四壳体监测点布设；
步骤203、在第一壳体监测点、第二壳体监测点、第三壳体监测点和第四壳体监测点处分别安装第一壳体温度传感器、第二壳体温度传感器、第三壳体温度传感器和第四壳体温度传感器；
步骤204、在第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点和第六监测点处分别安装第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器和第六温度传感器；
步骤三、铺设防火保温层：
步骤301、在掌子面冷冻加固体靠近盾构机的侧面上布设第一防火保温层，在周侧冷冻体靠近盾构机的侧面上铺设第二防火保温层；其中，第二防火保温层的一端搭接至盾构机的前盾盾壳上，第二防火保温层的一端搭接至第一防火保温层；
步骤302、在盾构机内泥水仓隔板靠近掌子面冷冻加固体的表面上铺设第三防火保温层；
步骤四、泥水仓隔板设置为冷板：
步骤401、在盾构机内泥水仓隔板上沿泥水仓隔板的环向设置第一排布设点和第二排布设点；其中，第一排布设点和第二排布设点均包括6个冷冻管布设点，6个冷冻管布设点沿泥水仓隔板的周向均布；
步骤402、在第一排布设点和第二排布设点处分别安装冷冻管，冷冻管外采用防火保温层进行包裹；
步骤五、安装空气置换装置：
步骤501、在盾构机的中盾物料仓口设置进风机和列管式冷凝器，在盾构机的泥水仓顶部安装喇叭口集烟器，在盾构机的人仓口处设置抽风机；
步骤502、进风机引入的空气通过列管式冷凝器冷却后，并经中盾构机的盾物料仓送至盾构机的泥水仓底部；同时盾构机内动火作业过程中产生的烟尘、热空气通过喇叭口集烟器收集并经盾构机的人仓口和抽风机将烟尘、热空气排出，确保盾构机内动火作业空间温度满足施工要求。


2.按照权利要求1所述的一种盾构机刀盘冷冻加固体内动火作业的温度控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
步骤A、在盾构机内动火作业过程中，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器和第六温度传感器按照预先设定的采样时间分别对第一监测点、第二监测点、第三监测点、第四监测点、第五监测点和第六监测点处的温度进行检测，获得各个监测点温度，第一壳体温度传感器、第二壳体温度传感器、第三壳体温度传感器和第四壳体温度传感器按照预先设定的采样时间分别对第一壳体监测点、第二壳体监测点、第三壳体监测点和第四壳体监测点处的温度进行检测，获得各个壳体监测点温度；盾构机内设置的内部温度传感器按照预先设定的采样时间对盾构机内温度进行检测，获得盾构机仓内温度；
步骤B、将各个监测点温度中第k个采样时间第i个监测点温度记作Ti(k)，i为正整数，且1≤i≤6；将各个壳体监测点温度第k个采样时间第j个...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗进海，贺卫国，李凯，邓有春，毛知新，杨永强，许铁力，党西锋，吴胜涛，张子峰，李崎，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61