[发明专利]一种提高TBM或盾构机刀具使用率的施工方法

说明书

本发明公开了一种提高TBM或盾构机刀具使用率的施工方法，包括以下步骤：S1、刀具使用过程中定期测量刀具的磨损量；S2、当面刀的磨损量达到面刀设计磨损量时，拆除面刀并安装新面刀，然后根据新面刀与相邻面刀的高度差异在相邻的面刀上安装第一垫块，使两者高度差异不超过5mm；当边刀的磨损量达到边刀设计磨损量时，在边刀上安装第二垫块，调整边刀刀刃达到设计开挖半径位置；当边刀的磨损量达到边刀累计磨损量时，拆除边刀并安装新边刀。本发明的方法极大地提高了刀具的使用率，达到降低刀具成本费用，提高掘进有效时间。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，特别涉及一种提高TBM或盾构机刀具使用率的施工方法。

背景技术

在岩石隧道掘进机(TBM)及盾构机隧道施工过程中，当遇到高强度岩石，如花岗岩、大理石等，掘进效率明显下降，刀具磨损消耗，对整体施工工期及成本影响极大，因此控制好刀具的选型及处理方法，是降低成本和提高施工效率的关键。目前对掘进过程中刀具磨损控制及处理方法，通常面刀刀刃磨损到设计值时，拆卸后更换新刀具，边刀磨损到一定值后拆卸更换至面刀位置进行继续磨损，或者拆除后更换新刀，采用该方法还存在以下几方面不足：(1)在掘进过程中受换刀具环境及位置要求，每次换刀时，基本把达到设计磨损量或没有达到设计磨损量的刀具都进行更换处理，这样可以减小换刀次数，但是更换了未到达设计磨损量的刀具，增加了刀具消耗成本；(2)在硬岩掘进时，部分刀具更换为新刀后，和相邻未更换刀具存在高差，在掘进过程中会存在刀具受力不均匀，出现刀圈崩裂和偏磨现象，从而也会增加刀具消耗成本费用；(3)由于周边刀在掘进过程中，开挖半径最大，刀具磨损速度最快，为确保有效开挖洞径，防止盾体出现卡机，一般边刀磨损量不超过5-10毫米，需进行更换及处理，但该磨损量距离刀具设计磨损量20-30mm还存在偏差，在此时将刀具拆卸后更换新刀，存在极大浪费，若拆卸后更换至面刀位置继续使用，存在拆卸及安装时间浪费，对整体工期存在影响。因此，急需一种方法能提高刀具的使用率，既能满足掘进需求，减少刀具消耗成本，同时还能缩短换刀时间，节约工期时间。

发明内容

本发明的目的在于克服刀具磨损严重，需要频繁更换的问题，提供一种提高TBM或盾构机刀具使用率的施工方法，极大地提高了刀具的使用率，达到降低刀具成本费用，提高掘进有效时间。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种提高TBM或盾构机刀具使用率的施工方法，包括以下步骤：

S1、刀具使用过程中定期测量刀具的磨损量；

S2、当面刀的磨损量达到面刀设计磨损量时，拆除面刀并安装新面刀，然后根据新面刀与相邻面刀的高度差异在相邻的面刀上安装第一垫块，使两者间高度差异不超过5mm；

当边刀的磨损量达到边刀设计磨损量时，在边刀上安装第二垫块，调整边刀刀刃达到设计开挖半径位置；当边刀的磨损量达到边刀累计磨损量时，拆除边刀并安装新边刀。

本发明对不同磨损量的刀具进行安装垫块以使刀具调整后充分使用，面刀的磨损量达到面刀设计磨损量时拆除后直接更换新刀，面刀新刀更换后与相邻面刀没有达到设计磨损量的面刀会存在高度差异，控制相邻面刀的高度差异不超过5mm，当高度差异超过5mm时，对相邻面刀安装第一垫块，降低面刀之间的高度差异，达到掌子面均衡受力切削开挖，避免高差过大，造成新装刀具受力过大，出现刀圈断裂及偏磨现象；对于边刀的磨损量达到边刀设计磨损量时，对边刀安装第二垫块，再次使刀刃达到设计开挖半径位置，继续进行磨损，经过多次调整后边刀的磨损量达到边刀累计磨损量时再拆除边刀并安装新边刀。通过本发明的使用方法极大地提高了刀具的使用率，达到降低刀具成本费用，提高掘进有效时间。