[发明专利]一种灰岩—软土层过渡盾构不更换软土刀具的施工方法

说明书

本发明涉及隧道工程施工技术领域，更具体而言，涉及一种灰岩—软土层过渡盾构不更换软土刀具的施工方法。S1、选取合适的刀盘及刀具优化；S2、选取合理的盾构掘进参数；S3、结合区间地面情况，选取两次主动检查刀具地点，摸索刀具磨损情况及验证参数合理；S4、再次主动检查刀具；S5、通过灰岩掘进情况及开仓检查刀具情况，优化掘进参数；S6、选取合理的掘进参数用于灰岩过渡软土地层的掘进；S7、区间贯通，直观检查刀具，验证刀盘刀具优化配置。本施工方法降低了施工成本，加快了施工进度；通过试掘进、设定主动刀具检查，获取了科学的数据支持，有效的保护了刀具，提高了施工效率。本发明主要应用于灰岩‑软土层过渡盾构不更换刀具方面。

技术领域

本发明涉及隧道工程施工技术领域，更具体而言，涉及一种灰岩—软土层过渡盾构不更换软土刀具的施工方法。

背景技术

盾构法隧道以其安全、高效、经济、效率性广泛运用于地铁施工中。单一硬岩和软土掘进中，合理的刀盘、刀具选择，可保证施工安全、提高施工效率，然而一个盾构隧道里存在240m的中微风化灰岩，最大强度109.2Mpa，平均强度75.5Mpa，60m的上部软土下部灰岩，973m的软土地层，这种一个区间里又有硬岩施工又有软土地层施工给盾构刀盘刀具配置带来很大困难。

现有技术中，通常盾构掘进中在硬岩地层采用滚刀掘进，软土地层采用软土刀具掘进，上述地层掘进施工中需要中途将硬岩刀具更换为软土刀具来施工剩余软土地层，这增加了中途带压更换软土刀具的施工风险，且延长了工期。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种灰岩—软土层过渡盾构不更换软土刀具的施工方法。该施工方法降低了施工安全风险，提高了施工效率，缩短了施工工期。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种灰岩—软土层过渡盾构不更换软土刀具的施工方法，包括以下步骤：

S1、根据区间地质情况选取合适的刀盘及刀具优化，组合配置，以减少中间带压更换软土刀具的风险；

S2、通过试掘进选取合理的盾构掘进参数用于区间灰岩地层的掘进；

S3、结合区间地面情况，首先选取两次主动检查刀具地点，来进一步摸索出刀具磨损情况及验证参数的合理性；

S4、适当逐步延长盾构掘进里程，再次主动检查刀具，为下一步一次性通过上软下硬地层奠定基础；

S5、通过前半段灰岩掘进情况及开仓检查刀具情况，进一步优化掘进参数，一次性通过中间段上软下硬掘进；

S6、选取合理的掘进参数用于灰岩过渡到后半段软土地层的掘进；

S7、区间贯通，通过直观检查刀具，再一次验证刀盘刀具优化配置的正确性及掘进参数的合理性。

所述步骤S1中，采用六辐条复合刀盘，刀盘全盘采用18寸扁齿滚刀和每一把滚刀同轨迹线再增加布置一把焊接重型合金撕裂刀，滚刀与撕裂刀高差控制在2cm左右。

所述步骤S2中，全断面灰岩段施工，选择适当推力，较低转速更有益于减少扁齿刀崩齿情况。刀盘扭矩在3200kN﹒m以上时刀具磨损速率较为严重，最终选择推力控制在1000T以内，刀盘转速控制在0.9rpm，推进平均速度一般在5～7mm/min之间，最大速度超过8mm/min。

所述步骤S3中，前两次定于盾构每掘进24m进行一次刀具检查更换施工，以初步摸索采取步骤二的掘进参数的合理性及刀具磨损情况。

所述步骤S4中，根据前两次的刀具检查更换施工，第三次定于盾构再次掘进48m后进行刀具检查更换施工，第四次定于盾构再次掘进70m后进行刀具检查更换施工，第五次定于盾构再次掘进64m后进行刀具检查更换施