矩形顶管机开挖盲区的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法，包括根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置，在开挖盲区进行钻孔，控制矩形顶管机开始施工。通过在开挖盲区进行钻孔，可以有效预防、破碎开挖盲区的土体，为矩形顶管机后续施工打好基础。预先钻孔破坏开挖盲区上的土体，可以提高土体的流动性，钻孔作业结束后，矩形顶管机只需对开挖盲区的土体进行轻微扰动即可使其脱落，避免了开挖盲区的土体对矩形顶管机的施工造成干扰，减小矩形顶管机的掘进阻力，有效降低了刀盘的负担，让矩形顶管机施工更加顺利。此外，预先破坏开挖盲区上的土体，还可以防止矩形顶管机的机头姿态发送偏移，使得矩形顶管机施工后的掘进轨迹更加精确。

【技术实现步骤摘要】
矩形顶管机开挖盲区的处理方法
本专利技术涉及顶管机施工
，具体而言，涉及一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法。
技术介绍
矩形顶管机常用于城市地铁出入口、过街通道等。与圆形断面相比，矩形断面的有效使用面积增大20％以上，可以更有效地利用空间，并且在相同空间需求下，矩形断面隧道覆土更浅，矩形顶管机因其截面形状，常设计成大刀盘和小刀盘交错排列的形式，这种结构设计造成相邻刀盘之间和刀盘与盾体之间会存在间隙，该间隙被称为开挖盲区，相关技术中对具有开挖盲区的矩形顶管机采用曲柄摇杆式浮动刀盘结构设计，但该方案相对一般形态矩形顶管机，存在土体扰动大、中心回转轴受力大且难以校核等问题，并且施工过程中浮动刀盘容易损坏，维修困难。矩形顶管机因其断面利用率高，越来越受学者重视，但矩形顶管机存在的开挖盲区问题一直未得到有效解决。掘进过程中，开挖盲区的土体无法被矩形顶管机的刀盘破碎，因此会增大掘进机前进阻力，同时，未破碎土体也会使得矩形顶管机的机头姿态发生偏移。开挖盲区对矩形顶管机的施工带来许多负面影响，相关技术中尚没有很好的解决方案。因此，矩形顶管机开挖盲区的处理技术意义重大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个方面在于，提出一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法。有鉴于此，根据本专利技术的一个方面，提供了一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法，包括：根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置；在开挖盲区进行钻孔；控制矩形顶管机开始施工。本专利技术提供的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，在矩形顶管机施工前，先根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置，并在开挖盲区进行钻孔，可以有效预防、破碎开挖盲区的土体，为矩形顶管机后续施工打好基础。通过预先钻孔破坏开挖盲区上的土体，可以提高土体的流动性，钻孔作业结束后，再进行矩形顶管机的施工，此时，矩形顶管机只需对开挖盲区的土体进行轻微扰动即可使其脱落，避免了开挖盲区的土体对矩形顶管机的施工造成干扰，减小矩形顶管机的掘进阻力，有效降低了刀盘的负担，让矩形顶管机施工更加顺利。此外，预先破坏开挖盲区上的土体，还可以防止矩形顶管机的机头姿态发送偏移，使得矩形顶管机施工后的掘进轨迹更加精确。本专利技术提供的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，简单易于实施，有效解决了矩形顶管机开挖盲区的问题。具体地，执行在开挖盲区进行钻孔的步骤时，孔的直径可以根据需要调整，当孔的直径设计的较小时，可以提高钻孔效率，降低施工难度。可以理解的是，本专利技术提供的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，适用于多种地质，并且在硬岩地质中的效果更加显著。此外，本专利技术提供的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，在开挖盲区进行钻孔步骤时，对钻孔工具没有限制，可根据具体的施工环境选择适合的钻孔工具。另外，根据本专利技术提供的上述技术方案中的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，矩形顶管机开挖盲区的处理方法还包括：钻孔后破碎的土体再次硬化时，在接收硐室再次执行在开挖盲区进行钻孔的步骤。在该技术方案中，矩形顶管机在施工过程中，开挖盲区上因钻孔而破碎的土体再次硬化时，可以在接收硐室再次执行在开挖盲区进行钻孔的步骤，使得开挖盲区的土体再次破碎，以实现避免开挖盲区的土体对矩形顶管机的施工造成干扰，减小矩形顶管机的掘进阻力，使得矩形顶管机开始施工后掘进轨迹更加精确。在上述任一技术方案中，在开挖盲区进行钻孔的步骤在接收硐室和/或始发硐室执行。在该技术方案中，在开挖盲区进行钻孔的步骤可以在接收硐室执行，在接收硐室对开挖盲区进行钻孔，不影响矩形顶管机施工，可以随时进行钻孔工作，进而缩短矩形顶管机的施工工期。或者，在开挖盲区进行钻孔的步骤也可以在始发硐室执行，在始发硐室对开挖盲区进行钻孔，会更有针对性。具体地，可以根据待开挖面的情况进行更有针对性的钻孔，提高施工效率。此外，也可以同时在接收硐室和始发硐室同时执行在开挖盲区进行钻孔的步骤，一方面在在接收硐室对开挖盲区进行钻孔，不影响矩形顶管机施工，另一方面，在在始发硐室内，根据待开挖面的情况进行更有针对性的钻孔，提高施工效率。在上述任一技术方案中，基于矩形顶管机具有可退回功能，在始发硐室执行在开挖盲区进行钻孔的步骤。在该技术方案中，当施工过程中，施工工况无接收硐室，或者接收硐室不便于执行在开挖盲区进行钻孔的步骤时，基于矩形顶管机具有可退回功能，可以在始发硐室内，根据待开挖面的情况，执行在开挖盲区进行钻孔的步骤。在上述任一技术方案中，根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置的步骤为：将矩形顶管机的刀盘布局图绘制在待开挖面上。在该技术方案中，根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置的步骤为将矩形顶管机的刀盘布局图绘制在待开挖面上。通过将矩形顶管机的刀盘布局图绘制在待开挖面上，可以准确确定刀盘与刀盘之间，以及刀盘与盾体之间的间隙位置，也即，准确确定开挖盲区的位置，进而在开挖盲区进行钻孔的步骤，预先破坏开挖盲区上的土体，以实现避免开挖盲区的土体对矩形顶管机的施工造成干扰，减小矩形顶管机的掘进阻力，使得矩形顶管机开始施工后掘进轨迹更加精确。此外，也可以采用其他测绘方法确定待开挖面上开挖盲区的位置。在上述任一技术方案中，矩形顶管机开挖盲区的处理方法还包括：在开挖盲区进行钻孔步骤而破碎的土体再次硬化时，在接收硐室再次执行在开挖盲区进行钻孔的步骤。在该技术方案中，矩形顶管机施工过程中，在开挖盲区进行钻孔步骤后，开挖盲区上因钻孔而破碎的土体再次硬化时，可以在接收硐室再次执行在开挖盲区进行钻孔的步骤，使得开挖盲区的土体再次破碎，以实现避免开挖盲区的土体对矩形顶管机的施工造成干扰，减小矩形顶管机的掘进阻力，使得矩形顶管机开始施工后掘进轨迹更加精确。在上述任一技术方案中，使用水平钻机在开挖盲区进行钻孔。在该技术方案中，通过水平钻机在开挖盲区进行钻孔，施工简单、高效，且水平钻机可便携式移动，从而实现在待开挖面的断面的各个位置上钻孔。此外，水平钻机的钻孔深度至少可达300米，并且所钻孔的孔径可根据需要调整。可以理解的是，各种类型的水平钻机均适用本专利技术的技术方案。在上述任一技术方案中，在开挖盲区进行钻孔步骤的孔的数量为多个。在该技术方案中，在开挖盲区进行钻孔步骤的孔的数量为多个。通过在开挖盲区钻多个孔，可以对多个位置的土体进行破碎，避免开挖盲区的区域内出现较大面积未被破坏的土体，对矩形顶管机的后续施工造成阻力。在上述任一技术方案中，孔的数量为多个时，多个孔在开挖盲区上均匀间隔分布。在该技术方案中，孔的数量为多个时，通过将多个孔均匀间隔分布在开挖盲区的区域内，使得对开挖盲区的土体的破坏更准确，避免出现较大面积未被破坏的土体，对矩形顶管机的后续施工造成阻力。在上述任一技术方案中，孔的数量与开挖盲区的面积成正比。在该技术方案中，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，包括：/n根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置；/n在所述开挖盲区进行钻孔；/n控制所述矩形顶管机开始施工。/n

【技术特征摘要】
1.一种矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，包括：
根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上开挖盲区的位置；
在所述开挖盲区进行钻孔；
控制所述矩形顶管机开始施工。


2.根据权利要求1所述的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，还包括：
钻孔后破碎的土体再次硬化时，在接收硐室再次执行在所述开挖盲区进行钻孔的步骤。


3.根据权利要求1所述的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，在所述开挖盲区进行钻孔的步骤在接收硐室和/或始发硐室执行。


4.根据权利要求1所述的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，基于矩形顶管机具有可退回功能，在始发硐室执行在所述开挖盲区进行钻孔的步骤。


5.根据权利要求3或4所述的矩形顶管机开挖盲区的处理方法，其特征在于，根据矩形顶管机的刀盘布局图预先确定待开挖面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，程永亮，彭正阳，马龙明，刘学，申鹏飞，张瑞临，陈亮，江志强，杨连花，董岩松，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43