本發(fā)明屬于隧道掘進(jìn)，特別是涉及一種掘進(jìn)施工方法、掘進(jìn)機(jī)及其刀盤。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著地下空間開發(fā)項目不斷推進(jìn)，大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)在水文地質(zhì)復(fù)雜的穿江越海隧道工程中開始推廣應(yīng)用。在上述工程中，地層多為粉質(zhì)黏土、砂層、淤泥，地層所提供的軟抗力不足以使?jié)L刀自轉(zhuǎn)，因此針對上述軟土地層，刀盤所配置的刀具一般是撕裂刀。然而，在實際施工時可能會遇到既有建筑的樁柱、洞門、連續(xù)墻等樁基結(jié)構(gòu)，這些往往是混凝土澆筑結(jié)構(gòu)。撕裂刀所適用的一般是強(qiáng)度在20mpa以內(nèi)的地層，對于這種混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，撕裂刀磨損、斷裂失效極快，需要頻繁更換撕裂刀，成本極高。而采用人工鑿除的方法又存在較高的安全風(fēng)險。

2、面對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)的技術(shù)手段有以下兩種：

3、①改進(jìn)撕裂刀的結(jié)構(gòu)，使得撕裂刀更耐磨。例如申請公布號為cn107842370a的專利文獻(xiàn)公開了一種砂卵石地層可更換撕裂刀裝置，其中撕裂刀的刀頭是圓弧形，且刀頭上設(shè)有耐磨層以及硬質(zhì)合金塊，可減小撕裂刀刀刃與地層的接觸面積，同時提升撕裂刀的強(qiáng)度。

4、②改變不同位置撕裂刀的刀高，在刀盤上增加滾刀。例如申請公布號為cn115030734a的專利文獻(xiàn)公開了一種盾構(gòu)切削大直徑鋼筋混凝土樁基的刀盤，該刀盤在徑向上從內(nèi)向外依次為中心區(qū)、主磨區(qū)、主損區(qū)，中心區(qū)和主磨區(qū)設(shè)置主撕裂刀，主損區(qū)為焊接撕裂刀和滾刀的組合，其中主撕裂刀的刀高最高，為主要的切樁刀具；

5、又例如申請公布號為cn118442070a的專利文獻(xiàn)公開了一種富水軟弱地層切削鋼筋混凝土地連墻盾構(gòu)刀盤，該刀盤在基體上安裝有伸縮式滾刀、超前栓接撕裂刀、栓接撕裂刀以及位于徑向最外側(cè)的普通滾刀，伸縮式滾刀的最大刀高＞超前栓接撕裂刀刀高＞栓接撕裂刀的刀高=滾刀刀高，其中超前栓接撕裂刀為主要的切樁、磨樁刀具。

6、分析以上兩種常規(guī)技術(shù)手段不難理解，針對軟土刀盤切樁困難的問題，目前慣用的思路仍是以撕裂刀為主破除混凝土樁基。對于技術(shù)手段①來說，提升撕裂刀的硬度會降低撕裂刀的抗沖擊性（韌性），撕裂刀易出現(xiàn)斷裂失效的問題，實際還需要頻繁更換撕裂刀。對于技術(shù)手段②來說，由于各部分刀高不同，初始階段接觸到混凝土樁基的撕裂刀數(shù)量較少，而這部分撕裂刀會受到極大的沖擊，實際上也容易很快失效，仍未完全解決需要頻繁更換撕裂刀的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種掘進(jìn)施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中軟土刀盤在破除混凝土樁基時撕裂刀易失效、需要頻繁更換的技術(shù)問題。本發(fā)明的目的還在于提供一種掘進(jìn)機(jī)刀盤以及具有該掘進(jìn)機(jī)刀盤的掘進(jìn)機(jī)，以用于實現(xiàn)上述掘進(jìn)施工方法，解決相同的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的掘進(jìn)施工方法的技術(shù)方案是：

3、一種掘進(jìn)施工方法，在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時，停止掘進(jìn)，將刀盤全盤的撕裂刀拆除，原位更換安裝滾刀，滾刀安裝完成后繼續(xù)掘進(jìn)，直至通過混凝土樁基位置。

4、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，滾刀安裝完成后，各滾刀的刀高相同。

5、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所安裝的滾刀的直徑為6吋-10吋。

6、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，在拆除撕裂刀時，將安裝撕裂刀的撕裂刀刀座同步拆除，在安裝滾刀時采用與滾刀所適配的滾刀刀座。

7、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，在徑向上，刀盤按照設(shè)定的范圍從內(nèi)到外依次為中心區(qū)、正面區(qū)、邊緣區(qū)，中心區(qū)安裝的滾刀為三刃滾刀，正面區(qū)安裝的滾刀為雙刃滾刀、邊緣區(qū)安裝的滾刀為單刃滾刀。

8、本發(fā)明屬于開拓性發(fā)明創(chuàng)造，其有益效果是：本發(fā)明摒棄了現(xiàn)有的采用撕裂刀破除混凝土樁基的常規(guī)思路，在施工遇到混凝土樁基時，不再采用撕裂刀，全盤采用原位更換為滾刀，滾刀的刀刃可自轉(zhuǎn)擠壓破巖，可高效破除混凝土樁基。本發(fā)明可充分利用撕裂刀和滾刀的特點，解決現(xiàn)有的撕裂刀破除混凝土樁基時磨損嚴(yán)重的問題。

9、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的掘進(jìn)機(jī)刀盤的技術(shù)方案是：

10、一種掘進(jìn)機(jī)刀盤，包括基體，基體上設(shè)有撕裂刀安裝位，撕裂刀安裝位安裝有撕裂刀，還包括備用滾刀，撕裂刀安裝位為通用于安裝撕裂刀和備用滾刀的通用安裝位，以在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時原位拆除撕裂刀并替換安裝備用滾刀。

11、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，備用滾刀的直徑為6吋-10吋。

12、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，撕裂刀通過撕裂刀刀座安裝在撕裂刀安裝位，備用滾刀還配置有獨立的滾刀刀座，以用于通過滾刀刀座安裝在撕裂刀安裝位。

13、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，備用滾刀包括三刃滾刀、雙刃滾刀、單刃滾刀三種規(guī)格，不同規(guī)格用于安裝在相對應(yīng)的撕裂刀安裝位。

14、本發(fā)明屬于改進(jìn)型發(fā)明創(chuàng)造，其有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明中的掘進(jìn)機(jī)刀盤配備有備用滾刀，且備用滾刀也能夠正常安裝在撕裂刀安裝位，這樣在施工遇到混凝土樁基時，不再采用撕裂刀，全盤采用原位更換為滾刀，滾刀的刀刃可自轉(zhuǎn)擠壓破巖，可高效破除混凝土樁基。本發(fā)明可充分利用撕裂刀和滾刀的特點，解決現(xiàn)有的撕裂刀破除混凝土樁基時磨損嚴(yán)重的問題。

15、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)方案是：

16、一種掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)刀盤，掘進(jìn)機(jī)刀盤包括基體，基體上設(shè)有撕裂刀安裝位，撕裂刀安裝位安裝有撕裂刀，還包括備用滾刀，撕裂刀安裝位為通用于安裝撕裂刀和備用滾刀的通用安裝位，以在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時原位拆除撕裂刀并替換安裝備用滾刀。

17、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，備用滾刀的直徑為6吋-10吋。

18、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，撕裂刀通過撕裂刀刀座安裝在撕裂刀安裝位，備用滾刀還配置有獨立的滾刀刀座，以用于通過滾刀刀座安裝在撕裂刀安裝位。

19、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，備用滾刀包括三刃滾刀、雙刃滾刀、單刃滾刀三種規(guī)格，不同規(guī)格用于安裝在相對應(yīng)的撕裂刀安裝位。

20、本發(fā)明屬于改進(jìn)型發(fā)明創(chuàng)造，其有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明中的掘進(jìn)機(jī)刀盤配備有備用滾刀，且備用滾刀也能夠正常安裝在撕裂刀安裝位，這樣在施工遇到混凝土樁基時，不再采用撕裂刀，全盤采用原位更換為滾刀，滾刀的刀刃可自轉(zhuǎn)擠壓破巖，可高效破除混凝土樁基。本發(fā)明可充分利用撕裂刀和滾刀的特點，解決現(xiàn)有的撕裂刀破除混凝土樁基時磨損嚴(yán)重的問題。

技術(shù)特征：

1.一種掘進(jìn)施工方法，其特征是，在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時，停止掘進(jìn)，將刀盤全盤的撕裂刀拆除，原位更換安裝滾刀，滾刀安裝完成后繼續(xù)掘進(jìn)，直至通過混凝土樁基位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)施工方法，其特征是，滾刀安裝完成后，各滾刀的刀高相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)施工方法，其特征是，所安裝的滾刀的直徑為6吋-10吋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的掘進(jìn)施工方法，其特征是，在拆除撕裂刀時，將安裝撕裂刀的撕裂刀刀座同步拆除，在安裝滾刀時采用與滾刀所適配的滾刀刀座。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的掘進(jìn)施工方法，其特征是，在徑向上，刀盤按照設(shè)定的范圍從內(nèi)到外依次為中心區(qū)、正面區(qū)、邊緣區(qū)，中心區(qū)安裝的滾刀為三刃滾刀，正面區(qū)安裝的滾刀為雙刃滾刀、邊緣區(qū)安裝的滾刀為單刃滾刀。

6.一種掘進(jìn)機(jī)刀盤，包括基體，基體上設(shè)有撕裂刀安裝位，撕裂刀安裝位安裝有撕裂刀，其特征是，還包括備用滾刀，撕裂刀安裝位為通用于安裝撕裂刀和備用滾刀的通用安裝位，以在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時原位拆除撕裂刀并替換安裝備用滾刀。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘進(jìn)機(jī)刀盤，其特征是，備用滾刀的直徑為6吋-10吋。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的掘進(jìn)機(jī)刀盤，其特征是，撕裂刀通過撕裂刀刀座安裝在撕裂刀安裝位，備用滾刀還配置有獨立的滾刀刀座，以用于通過滾刀刀座安裝在撕裂刀安裝位。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的掘進(jìn)機(jī)刀盤，其特征是，備用滾刀包括三刃滾刀、雙刃滾刀、單刃滾刀三種規(guī)格，不同規(guī)格用于安裝在相對應(yīng)的撕裂刀安裝位。

10.一種掘進(jìn)機(jī)，包括掘進(jìn)機(jī)刀盤，其特征是，掘進(jìn)機(jī)刀盤為權(quán)利要求6-9任一項中的掘進(jìn)機(jī)刀盤。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于隧道掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種掘進(jìn)施工方法、掘進(jìn)機(jī)刀盤及掘進(jìn)機(jī)。該掘進(jìn)施工方法包括在掘進(jìn)過程中遇到混凝土樁基時，停止掘進(jìn)，將刀盤全盤的撕裂刀拆除，原位更換安裝滾刀，滾刀安裝完成后繼續(xù)掘進(jìn)，直至通過混凝土樁基位置。該掘進(jìn)機(jī)刀盤及掘進(jìn)機(jī)用以實現(xiàn)上述掘進(jìn)施工方法。本發(fā)明摒棄了現(xiàn)有的采用撕裂刀破除混凝土樁基的常規(guī)思路，在施工遇到混凝土樁基時，不再采用撕裂刀，全盤采用原位更換為滾刀，滾刀的刀刃可自轉(zhuǎn)擠壓破巖，可高效破除混凝土樁基，解決了現(xiàn)有的撕裂刀破除混凝土樁基時磨損嚴(yán)重的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李英發(fā),尚勇,王彪,張國鵬,楊健偉,陳彥濤,張耀鑫,楊棟才
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵工程裝備集團(tuán)隧道設(shè)備制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2