[发明专利]一种仓内孤石的处理方法

权利要求书

1.一种仓内孤石的处理方法，其特征在于，对于硬度较高，体积较大的孤石，孤石周边土体无法提供足够握裹力时，导致盾构不能直接掘进通过，应立即停止推进并锁定千斤顶，防止盾构后退；

(1)若在加固区内根据开挖面土体自稳情况，开挖面加固效果好自稳能力强的情况，无渗水，人员进入仓内进行常压作业；

(2)若在加固区内，开挖面存在渗水，则进行加固区降水，将地下水位将至开挖面以下，对开挖面进行降水固结加固，开挖面稳定后，然后组织作业人员进入土仓内进行作业；

(3)若在回填区或海域抛石区开挖面自稳能力较差时，进行带压进仓，采用带压进仓的方式进仓孤石处理及打捞作业。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据仓内孤石分布情况，采用液压割锯、岩石分裂机进行孤石处理，再利用倒链通过孤石捆绑后，人工打捞出仓。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，孤石处理的预防措施为：

（1）严控始发端头加固质量，保证仓内作业时开面稳定；盾构始发前按照设计要求对始发端头进行土体加固，根据地质勘察资料，针对孤石分布情况进行孤石固结注浆加固，确保孤石周边土体提供破岩握裹力；

（2）盾构始发前，按照设计检测要求，严格对加固土体强度、抗渗性进行检测，检测不合格情况下，及时采取补充加固措施，以满足设计要求；

（3）盾构进行针对性设计，根据本工程孤石的特点，加强刀盘结构耐磨性能及整体刚度，配置高强度破岩重型滚刀，满足孤石掘进破岩需要；滚刀配置旋转检测及磨损检测装置，及时监测刀具磨损情况；盾构机具备直接掘进破岩能力，盾构机刀盘设计为常压刀盘，可实现作业人员仓外换刀，提高了换刀作业效率，避免了仓内换刀作业风险；

（4）掘进参数控制措施：详细了解前方孤石分布情况，分析孤石分布于盾构刀盘、刀具的位置关系；进入孤石区后调节掘进参数，减慢掘进速度和低速转动刀盘，使刀具充分碾磨孤石，避免因冲击力过大而损坏刀具。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据刀盘结构形式，孤石在仓内分布情况主要有以下几种情况：

(1)孤石在刀具挤压切削作用下破碎为碎块，刀盘限径板在350mm，石块存在卡在泄渣槽内的可能，大于350mm直径的孤石无法通过泄渣槽格栅；

对于卡在刀盘泄渣槽内孤石，将卡有孤石的泄渣槽通过转动刀盘，将该泄渣槽位置调整水平(钟表3、9点位置)，在卡有孤石位置搭设临时作业平台，可采用液压割锯进行切割，切割后的石块可通过泄渣槽，利用倒链人工打捞出仓；

(2)盾构掘进孤石过程中，孤石部分位于刀盘面板中心前方，并与开挖面土体分离，土体不能提供破岩反力；

(3)盾构掘进孤石过程中，孤石部分位于刀盘辐条前方，并与开挖面土体分离，土体不能提供破岩反力；

(4)盾构掘进孤石过程中，孤石位于刀盘边缘位置，并与开挖面土体分离，土体不能提供破岩反力；

(5)盾构掘进孤石过程中，由于孤石周边土体固结力不足，孤石随刀盘转动发生移动。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于孤石处于刀盘辐条、刀盘中心、边缘及孤石随刀盘转动移动的情况，可利用盾构机可伸缩、摆动主驱动功能，进行刀盘回缩摆动，同时慢速转动刀盘，将孤石暴露于刀盘泄渣口位置，利用泄渣槽开口空间，采用液压剪或岩石分裂机进行孤石破碎处理，处理的孤石石块粒径小余350mm，通过泄渣槽格栅之间的空间利用倒链打捞出仓。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液压割锯有两部分组成，一部分是割锯，此割锯为链条式，耐磨性非常好；另外是液压泵站，液压压力高达275bar；液压割锯可将高强度岩石直接进行切割，割除孤石速度快，能割除的最大硬度高达200MPa。