[发明专利]一种可实现等磨损的切桩刀具数量确定方法

说明书

技术领域

本发明属于掘进掘进技术领域，具体涉及一种可实现等磨损的切桩刀具数量确定方法。

背景技术

盾构法由于其具有掘进快速、对地层及周边环境影响小、机械程度高等众多优势，被广泛应用于我国各大城市的轨道交通建设中。随着线路的持续修建和加密，盾构掘进过程中越来越难以避免地遭遇已有建（构）筑物的桩基础等地下障碍物。盾构直接切桩作为一项国际上的前沿技术，相比于拆除上部结构拔桩、开挖竖井后人工凿桩等传统方法，具有节省工程投资、减小周边环境影响、缩短工期等显著优点。

盾构机依靠安装固定在刀盘上的刀具实施切削工作，刀具布置的数量不仅涉及到工程成本问题，更关乎到工程安全。不同于盾构全断面切削土层或岩层，刀盘切桩存在显著的非全断面切削特点，故各切削半径的刀具切削桩基长度的规律与以往切削岩土明显不同。

现有的若个干切桩工程案例在确定刀具数量时，并未根据刀盘非全断面切桩的特点定量计算各刀具的切桩长度，因此，造成某些轨迹的刀具磨损严重后无法继续切削，而某些轨迹的刀具磨损却较轻，形成较大浪费。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，在考虑刀盘切桩存在非全断面切削特点的基础上，通过预先对各刀具的切桩长度进行定量计算，最终提出了一种可实现等磨损的切桩刀具数量确定方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案按以下步骤进行：

步骤1）：建立刀盘转动一圈时刀具切桩轨迹长度的计算模型；

步骤2）：根据刀具切削半径与桩基位置的相对关系，在刀盘旋转切削完整的一根桩的全过程中，分别计算每一个切削半径切削该根桩的轨迹长度；将切削半径分为切透桩基和未切透桩基两种类型，切透桩基的切削半径对应的切桩轨迹长度计算公式为：

L1=2×Σi=1R/(v/n)r·(π2-arcsinSP-R2-[R-i·(v/n)]2rj-arccosSP+R2-[R2-i·(v/n)]2rj);]]>

未切透桩基的切削半径对应的切桩轨迹长度计算公式为：