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一种掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法技术

技术编号:26164740 阅读:56 留言:0更新日期:2020-10-31 13:06
本发明专利技术公开了一种掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法,本方法首先设定了掘进机刀盘内各边刀的扩挖轨迹方程;随后调整掘进机刀盘的姿态,使得掘进机刀盘底部为边刀扩挖起点;最后根据设定的扩挖轨迹方程利用掘进机刀盘内的N把边刀对待扩挖段进行接力扩挖,直到掘进机完成指定扩挖距离的扩挖。本发明专利技术提出的边刀与刀盘底部相切圆扩挖轨迹方程,可实现对扩挖段进行变速、变径地精准扩挖,最终扩挖断面为相切圆,且与掘进机刀盘底部相切,确保扩挖断面受力最好,掘进机的掘进姿态最优,能够有效预防TBM刀盘下沉或卡机并克服了掘进机的掘进路径偏离隧道设计轴线的技术难题。本方法可提高掘进机掘进效率,确保掘进机掘进洞段安全高效贯通。

【技术实现步骤摘要】
一种掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法
本专利技术涉及一种TBM刀盘扩挖施工方法,特别涉及一种能按照规定轨迹精准扩挖的隧道施工方法。
技术介绍
全断面岩石隧道掘进机(TBM)广泛应用于公路、铁路、水利等隧道工程。TBM通过刀盘旋转滚压岩石实现隧道开挖,其开挖断面主要为圆形断面。在高地应力情况下,对于硬质岩洞段,可能出现岩爆和大变形,轻则卡机被困,重则机毁人亡,严重威胁工程、设备、施工人员的安全,也严重影响工程施工进度;对于软弱岩体,在高地应力的作用下,开挖后可能会发生挤压大变形,给TBM开挖造成很大困难,甚至造成TBM卡机事故。这时一般通过TBM扩挖进行处理。常规TBM扩挖需要对刀盘刀具进行大量调整,操作过程繁琐,施工难度大,同时扩挖轨迹为同心圆,TBM刀盘容易出现下沉,轻则影响TBM掘进姿态,重则TBM刀盘中心线偏离设计开挖轴线,导致隧道开挖不能满足设计要求。如申请号为201910540619.4的一种模块化可变径扩挖的TBM刀盘,上述刀盘虽然能实现变径,但是刀盘模块结构复杂,刀盘包括中心刀盘与四块周边刀盘,中心刀盘与周边刀盘间通过顶推油缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法,所述掘进机刀盘具有N把边刀,其特征在于,所述掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法包括以下步骤:/n1)按照边刀通过掘进机刀盘底部相切点的先后顺序对N把边刀依次进行编号,记为i,i=1,2,…,N;设掘进机刀盘内第i号边刀的扩挖轨迹方程为:/n

【技术特征摘要】
1.一种掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法,所述掘进机刀盘具有N把边刀,其特征在于,所述掘进机刀盘相切圆扩挖施工方法包括以下步骤:
1)按照边刀通过掘进机刀盘底部相切点的先后顺序对N把边刀依次进行编号,记为i,i=1,2,…,N;设掘进机刀盘内第i号边刀的扩挖轨迹方程为:



式中,s(ti)为掘进机刀盘中第i号边刀在ti时刻的径向运动轨迹;ti是以第i号边刀从掘进机刀盘底部开始运动至当前位置所需的时间,ti∈[0,...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦鹏翔梁婷金峰
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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