一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及施工方法与流程

1.本发明属于大直径泥水平衡盾构更换刀具技术领域，具体而言，涉及一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及施工方法，适用于隧道换刀施工。

背景技术：

2.随着我国城市化进程推进，为缓解日益严重的城市交通拥堵问题，开发及利用地下空间成为了城市发展的必要趋势。我国轨道交通事业的大力发展，盾构法以及施工速度快、自动化程度高、劳动强度低及施工质量易于保证等优点，被广泛应用于城市轨道交通区间隧道施工中，而大直径盾构的使用对于城市综合道路施工及管廊施工更进一步提升了使用率。目前盾构机、tbm的盘形滚刀主要由c形块和螺栓连接的方式固定在刀座上，这种方式虽然有较高的可靠性，但拆卸时需多人协作完成，费时费力，且这种安装方式难以实现刀具更换的自动化。
3.现有技术的缺点：盾构施工前勘察存在局限性且施工过程中可能发生地质突变的情况，以及盾构机设计期间对地层的认知程度的局限性，可能会导致盾构机刀盘、刀具不适用等情况发生，进而影响盾构顺利掘进，这也是近些年地铁盾构施工以来事故频发的主要因素。

技术实现要素：

4.针对上述存在的问题，研发了一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及施工方法，本发明适用于各类直径的土压及泥水盾构机因设计缺陷或地质变化，刀盘及刀箱刀具在实际施工中需要改变形式，但是刀箱难以更换的问题。或刀盘面板及刀箱发生损坏，受到环境或盾构机自身限制只能短时间进仓作业修复刀箱不能长时间作业更换的问题。通过对刀盘结构形式的分析，设计一种新型刀具及锁紧装置，能够在原刀箱不拆解的情况下进行快速安装。本发明正是在这样的背景下开发而成的，应用于实际施工中产生较好的经济社会效益。
5.为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具，包括：刀箱、滚刀、“l“型垫块、压块、压块螺栓、端盖和安装附件；所述刀箱是方形挖空结构，刀箱的两侧壁上对称设有限位槽，“l”型垫块位于限位槽内，安装附件与“l”型垫块共同作用将刀具固定在刀箱内，刀箱内壁上设有用于卡固滚刀刀轴的卡块，并开设与卡块一样的凹槽；所述“l”型垫块设置在刀箱内，用来限制滚刀的移动，滚刀刀轴穿过“l”型垫块的空缺部分，将滚刀固定住；所述压块设置在刀箱内，钻设螺栓孔，使得滚刀刀轴固定在“l”型垫块内；所述压块螺栓是在滚刀摆正后及安装另外一侧压块后，将其打紧，使得压块两侧与端盖贴合；所述端盖通过压块螺栓将压块固定，确保滚刀保持摆正正常进行掘进。
7.优选地，所述滚刀是专用滚刀具，在刀盘刀箱磨损后可以正常进行安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏，专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的
安装可靠性，专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度。
8.优选地，所述安装附件设置在刀箱上，安装附件包括安装卡块、螺栓、拉紧块及螺母，安装附件的下部螺栓设置了保护罩。
9.优选地，所述安装卡块的结构与滚刀刀轴为互补形式，在其上钻设螺栓孔，用于与“l”型垫块共同作用将滚刀固定，防止滚刀的整体移动；所述螺栓穿过的螺栓孔，将其“l”型垫块固定住；所述拉紧块使得安装卡块随着螺栓打紧，安装卡块将滚刀刀轴半包裹并固定；所述螺母配合螺栓将安装卡块固定。
10.一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，包括如下步骤：
11.s1：刀盘设计：根据工程资料及地质条件合理选择刀具的数量以及类型；
12.s2：原刀箱设计：根据刀盘的数量设置刀箱，将原刀箱按照专用滚刀进行设计，在原刀箱的中间挖空，在刀箱长度方向的侧壁上开设进行滚刀刀轴安装的长方体凹槽，在滚刀安装位置的两侧开设与压块一样的凹槽，并开设螺栓孔；
13.s3:专用滚刀设计；
14.s4:带压动火开仓；
15.s5：仓内刀箱清理：清理干净刀箱周边及内壁粘结的泥土；处理刀盘内壁焊接压块处的锈迹，清除表面打磨露出光泽；
16.s6：新刀安装；
17.s7：仓内动火焊接。
18.优选地，专用滚刀设计要求如下：
19.1)专用滚刀具能在刀盘刀箱磨损后可以正常安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏；
20.2)专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性
21.3)专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度；
22.4)该设计的初衷是由于在专用条件下，不能正常安装标准滚刀，设计一种可靠性比较高的安装方式的滚刀，有效的限制了滚刀在刀箱内的自由度。
23.优选地，带压动火开仓的具体步骤如下：
24.1)开仓作业前准备工作
25.(1)交通导行：开仓前对刀盘上方区域通行路段规划疏导计划，必要时地面进行交通疏解；(2)管线探挖：在现场放出加固区域的边线及管线图纸所示的管线位置后，对加固区域的管线进行探挖，探挖沟槽宽0.8m，深度计划为1.8m；
26.2)审批
27.一级动火：(1)禁火区域内；(2)油罐、油箱、油槽车和储存过可燃气体、易燃液体的容器及连接在一起的辅助设备；(3)各种受压设备；(4)危险性较大的登高焊、割作业；(5)比较密封的室内、容器内、地下室等场所；(6)现场堆有大量可燃和易燃物资的场所；
28.带压进仓动火作业为一级动火作业，一级动火作业应由项目经理填写动火申请表和由项目部编制安全技术措施方案，报送至公司，经由公司主管领导和安全技术部门审批后，方可动火；
29.3)作业区域通风及气体检测
30.(1)隧道内空气置换
31.盾构机上配置有功率为30kw的风机，通风管直径为1500mm进口风机一台。隧道口配置一台2
×
75kw轴流风机、风管直径为1500mm，满足隧道内通风要求；
32.(2)有限空间作业空气置换
33.有限空间焊接作业会产生烟雾和废气，且空间狭小，排放困难，土仓内的体积约230m3，钢管套筒的体积约35m3，焊材消耗与通风量理论是2000m3/kg，供风系统通风流量16.9m3/s；
34.(3)有限空间作业气体检测
35.人员进入桩体作业前，需对桩体内的气体进项检测，检测时将手持式气体检测仪调至自动检测模式，采用吊绳放置于桩底作业区域进项气体检测；
36.气体检测完成后，各项气体检测指标满足规范要求后，人员通过爬梯下至作业区域开始作业，作业过程中气体检测仪持续监测；
37.(4)线路连接及要求
38.有限空间作业所需的焊接线路、照明线路、水管等，全部由地面穿过管桩引至作业区域；
39.用于照明的灯具必须使用安全防爆类型，照明所使用的电压不能超过24v，输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线或裸体线输电；
40.(5)物料调运
41.因单次调运构件最大为300kg(副梁)，在地面钻孔位置放置一台25t汽车吊。物料调运需采用钢丝绳网兜，从钢管下吊物料时，务必保证工作人员不在物料正下方，防止吊物坠落造成人员损伤，杜绝意外发生；
42.(6)地面监测
43.区间上方原有每15环一排断面点，每20m设置管线监测点，在地面换刀里程处对地面监测点进行加密，间距为4m，中间一排位于开仓里程正上方；监测点深度为地面以下0.7m；
44.(7)管线监测点采用盾构推进已布置好的监测点；
45.区间上方地面监测点及管线监测点布置较为密集，当换刀区域的地面监测点和管线监测点与区间换刀区域的监测点重合时，可以采用已布置好的监测点；
46.监测点布置完成后，对初始值进行采集，监测频率分两种情况，一是保压试验期间两小时一次，直至试验完成，压力稳定，地面稳定；二是进仓期间，地面稳定情况下检测频率调整为每四小时一次；
47.(8)排水措施
48.假设盾构机刀盘掌子面为全断面强风化凝灰岩，根据开仓经验，地层内含基岩裂隙水，水量较大；当盾构机处于常压状态时，排浆泵无法运转；计划通过刀盘正面超前注浆孔连接管路，在泥水仓内外接水泵的方式将积水排出。
49.优选地，新刀安装的具体步骤如下：
50.1)首先将滚刀推入刀箱，将刀轴调整进“l”型垫块内；
51.2)安装刀箱的压块(橙)，打紧压块螺栓，使压块与端盖两侧贴合；安装卡块、螺栓、拉紧块、螺母等一套安装附件保护罩这步不安装)，这步主要是靠“卡块”将滚刀完全卡入“l”型垫块内，将滚刀摆正；
52.3)将滚刀摆正后，安装另外一侧压块，并打紧压块螺栓，使压块两侧与端盖贴合；
53.4)按照坡口将压块与刀箱焊接，复紧所有螺栓，使用两根长度80mm的φ16钢筋将压块螺栓头焊接连接起来，防止螺栓松动，最后安装螺栓保护罩。
54.优选地，仓内动火焊接的具体步骤如下：
55.1)焊前注意事项
56.焊接时，焊机接地线必须靠近刀盘焊接区域，避免对刀盘其它部件造成不利影响甚至损坏，焊机接地线不得位于机加装配面上；
57.2)焊接顺序
58.(1)定位焊接压块，焊脚约15mm；
59.(2)定位焊接完成后，检测尺寸，满足要求后可正式开始焊接。正式焊接过程中应及时监测，避免相关尺寸出现异常；
60.(3)检测定位无异常后，进行焊接，焊缝在焊接完成后进行焊缝质量检查，检查合格的可进入下道工序。
61.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
62.(1)专用滚刀具能在刀盘刀箱磨损后可以正常安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏，专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性，专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度。
63.(2)该施工方法适用于各类直径的土压及泥水盾构机因设计缺陷或地质变化，刀盘及刀箱刀具在实际施工中需要改变形式，但是刀箱难以更换的问题。或刀盘面板及刀箱发生损坏，受到环境或盾构机自身限制只能短时间进仓作业修复刀箱不能长时间作业更换的问题。
64.(3)专用刀具紧锁结构适用于各类直径的土压及泥水盾构机因设计缺陷或地质变化，刀盘及刀箱刀具在实际施工中需要改变形式，但是刀箱难以更换的问题。或刀盘面板及刀箱发生损坏，受到环境或盾构机自身限制只能短时间进仓作业修复刀箱不能长时间作业更换的问题。
附图说明
65.图1为大直径泥水平衡盾构机专用刀具安装在刀箱的正视图；
66.图2为图1为大直径泥水平衡盾构机专用刀具安装在刀箱的正视立体图；
67.图3为大直径泥水平衡盾构机专用刀具的刀箱的正视立体图；
68.图4为大直径泥水平衡盾构机专用刀具的的正视图。
69.图中：1.刀箱1，2.滚刀，3.“l”型垫块，4.压块，5.压块螺栓，6.端盖，7.安装卡块，8.螺栓，9.拉紧块，10.螺母。
具体实施方式
70.下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
71.如图1-4所示，一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及施工方法，其特征在于，其包括：包括刀箱1、滚刀2、“l”型垫块3、压块4、压块螺栓5、端盖6、安装卡块7、螺栓8、拉紧块
9、螺母10；所述刀箱是方形挖空结构，刀箱的两侧壁上对称设有限位槽，“l”型垫块位于限位槽内，安装附件与“l”型垫块共同作用将刀具固定在刀箱内，刀箱内壁上设有用于卡固滚刀刀轴的卡块，并开设与卡块一样的凹槽，所述刀箱上设有安装附件，安装附件包括安装卡块、螺栓、拉紧块及螺母，安装附件的下部螺栓设置了保护罩；所述滚刀是专用滚刀具，在刀盘刀箱磨损后可以正常进行安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏，专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性，专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度；所述“l”型垫块设置在刀箱内，用来限制刀具的移动，刀具的刀轴穿过“l”型垫块的空缺部分，将刀具固定住；所述压块设置在刀箱内，钻设螺栓孔，使得滚刀刀轴固定在“l”型垫块内；所述压块螺栓的是在滚刀摆正后及安装另外一侧压块后，将其打紧，使得压块两侧与端盖贴合；所述端盖通过压块螺栓将压块固定，确保滚刀保持摆正正常进行掘进；所述安装卡块的结构与滚刀刀轴为互补形式，在其上钻设螺栓孔，用于与“l”型垫块共同作用将滚刀固定，防止滚刀的整体移动；所述螺栓穿过的螺栓孔，将其“l”型垫块固定住；所述拉紧块使得安装卡块随着螺栓打紧，安装卡块将滚刀刀轴半包裹并固定；所述螺母配合螺栓将安装卡块固定。
72.一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及施工方法，包括如下步骤：
73.s1：刀盘设计
74.根据工程资料及地质条件合理选择刀具的数量以及类型。
75.s2：原刀箱设计
76.根据刀盘的数量设置刀箱，将原刀箱按照专用滚刀进行设计，在滚刀安装位置的两侧开设与压块一样的凹槽，并开设螺栓孔。
77.s3:专用滚刀设计
78.1.专用滚刀具能在刀盘刀箱磨损后可以正常安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏。
79.2.专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性。
80.3.专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度。
81.4.该设计的初衷是由于在专用条件下，不能正常安装标准滚刀，设计一种可靠性比较高的安装方式的滚刀，有效的限制了滚刀在刀箱内的自由度。
82.s4:带压动火开仓
83.1.开仓作业前准备工作
84.(1)交通导行：开仓前对刀盘上方区域通行路段规划疏导计划，必要时地面进行交通疏解。
85.(2)管线探挖：在现场放出加固区域的边线及管线图纸所示的管线位置后，对加固区域的管线进行探挖，探挖沟槽宽0.8m，深度计划为1.8m。
86.2.审批
87.一级动火：(1)禁火区域内；(2)油罐、油箱、油槽车和储存过可燃气体、易燃液体的容器及连接在一起的辅助设备；(3)各种受压设备；(4)危险性较大的登高焊、割作业；(5)比较密封的室内、容器内、地下室等场所；(6)现场堆有大量可燃和易燃物资的场所。
88.带压进仓动火作业为一级动火作业，一级动火作业应由项目经理填写动火申请表和由项目部编制安全技术措施方案，报送至公司，经由公司主管领导和安全技术部门审批
后，方可动火。
89.3.作业区域通风及气体检测
90.(1)隧道内空气置换
91.盾构机上配置有功率为30kw的风机，通风管直径为1500mm进口风机一台。隧道口配置一台2
×
75kw轴流风机、风管直径为1500mm，满足隧道内通风要求。
92.(2)有限空间作业空气置换
93.有限空间焊接作业会产生烟雾和废气，且空间狭小，排放困难，土仓内的体积约230m3，钢管套筒的体积约35m3，焊材消耗与通风量理论是2000m3/kg，供风系统通风流量16.9m3/s。
94.(3)有限空间作业气体检测
95.人员进入桩体作业前，需对桩体内的气体进项检测，检测时将手持式气体检测仪调至自动检测模式，采用吊绳放置于桩底作业区域进项气体检测。
96.气体检测完成后，各项气体检测指标满足规范要求后，人员通过爬梯下至作业区域开始作业，作业过程中气体检测仪持续监测。
97.(4)线路连接及要求
98.有限空间作业所需的焊接线路、照明线路、水管等，全部由地面穿过管桩引至作业区域。
99.用于照明的灯具必须使用安全防爆类型，照明所使用的电压不能超过24v，输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线或裸体线输电。
100.(5)物料调运
101.因单次调运构件最大为300kg(副梁)，在地面钻孔位置放置一台25t汽车吊。物料调运需采用钢丝绳网兜，从钢管下吊物料时，务必保证工作人员不在物料正下方，防止吊物坠落造成人员损伤，杜绝意外发生。
102.(6)地面监测
103.区间上方原有每15环一排断面点，每20m设置管线监测点，在地面换刀里程处对地面监测点进行加密，间距为4m，中间一排位于开仓里程正上方。监测点深度为地面以下0.7m。管线监测点采用盾构推进已布置好的监测点。
104.区间上方地面监测点及管线监测点布置较为密集，当换刀区域的地面监测点和管线监测点与区间换刀区域的监测点重合时，可以采用已布置好的监测点。
105.监测点布置完成后，对初始值进行采集，监测频率分两种情况，一是保压试验期间两小时一次，直至试验完成，压力稳定，地面稳定；二是进仓期间，地面稳定情况下检测频率调整为每四小时一次。
106.(8)排水措施
107.假设盾构机刀盘掌子面为全断面强风化凝灰岩，根据开仓经验，地层内含基岩裂隙水，水量较大。当盾构机处于常压状态时，排浆泵无法运转。计划通过刀盘正面超前注浆孔连接管路，在泥水仓内外接水泵的方式将积水排出。
108.s5：仓内刀箱清理
109.1.清理干净刀箱周边及内壁粘结的泥土；
110.2.处理刀盘内壁焊接压块处的锈迹，清除表面打磨露出光泽。
111.s6：新刀安装
112.1.首先将滚刀推入刀箱，将刀轴调整进“l”型垫块内。
113.2.安装刀箱的压块(橙)，打紧压块螺栓，使压块与端盖两侧贴合；安装卡块、螺栓、拉紧块、螺母等一套安装附件保护罩这步不安装)，这步主要是靠“卡块”将滚刀完全卡入“l”型垫块内，将滚刀摆正。
114.3.将滚刀摆正后，安装另外一侧压块，并打紧压块螺栓，使压块两侧与端盖贴合。
115.4.按照坡口将压块与刀箱焊接，复紧所有螺栓，使用两根长度80mm的φ16钢筋将压块螺栓头焊接连接起来，防止螺栓松动，最后安装螺栓保护罩。
116.s7：仓内动火焊接
117.1.焊前注意事项
118.焊接时，焊机接地线必须靠近刀盘焊接区域，避免对刀盘其它部件造成不利影响甚至损坏，焊机接地线不得位于机加装配面上。
119.2.焊接顺序
120.(1)定位焊接压块，焊脚约15mm。
121.(2)定位焊接完成后，检测尺寸，满足要求后可正式开始焊接。正式焊接过程中应及时监测，避免相关尺寸出现异常。
122.(3)检测定位无异常后，进行焊接，焊缝在焊接完成后进行焊缝质量检查，检查合格的可进入下道工序。
123.为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例是以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具，其特征在于，其包括：刀箱、滚刀、“l“型垫块、压块、压块螺栓、端盖和安装附件；所述刀箱是方形挖空结构，刀箱的两侧壁上对称设有限位槽，“l”型垫块位于限位槽内，安装附件与“l”型垫块共同作用将刀具固定在刀箱内，刀箱内壁上设有用于卡固滚刀刀轴的卡块，并开设与卡块一样的凹槽；所述“l”型垫块设置在刀箱内，用来限制滚刀的移动，滚刀刀轴穿过“l”型垫块的空缺部分，将滚刀固定住；所述压块设置在刀箱内，钻设螺栓孔，使得滚刀刀轴固定在“l”型垫块内；所述压块螺栓是在滚刀摆正后及安装另外一侧压块后，将其打紧，使得压块两侧与端盖贴合；所述端盖通过压块螺栓将压块固定，确保滚刀保持摆正正常进行掘进。2.根据权利要求1所述一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具，其特征在于，所述滚刀是专用滚刀具，在刀盘刀箱磨损后可以正常进行安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏，专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性，专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度。3.根据权利要求1所述一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具，其特征在于，所述安装附件设置在刀箱上，安装附件包括安装卡块、螺栓、拉紧块及螺母，安装附件的下部螺栓设置了保护罩。4.根据权利要求3所述一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具，其特征在于，所述安装卡块的结构与滚刀刀轴为互补形式，在其上钻设螺栓孔，用于与“l”型垫块共同作用将滚刀固定，防止滚刀的整体移动；所述螺栓穿过的螺栓孔，将其“l”型垫块固定住；所述拉紧块使得安装卡块随着螺栓打紧，安装卡块将滚刀刀轴半包裹并固定；所述螺母配合螺栓将安装卡块固定。5.一种如权利要求2所述的大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，其特征在于：其包括如下步骤：s1：刀盘设计：根据工程资料及地质条件合理选择刀具的数量以及类型；s2：原刀箱设计：根据刀盘的数量设置刀箱，将原刀箱按照专用滚刀进行设计，在原刀箱的中间挖空，在刀箱长度方向的侧壁上开设进行滚刀刀轴安装的长方体凹槽，在滚刀安装位置的两侧开设与压块一样的凹槽，并开设螺栓孔；s3:专用滚刀设计；s4:带压动火开仓；s5：仓内刀箱清理：清理干净刀箱周边及内壁粘结的泥土；处理刀盘内壁焊接压块处的锈迹，清除表面打磨露出光泽；s6：新刀安装；s7：仓内动火焊接。6.根据权利要求5所述的一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，其特征在于，专用滚刀设计要求如下：1)专用滚刀具能在刀盘刀箱磨损后可以正常安装，避免滚刀安装不到位造成的滚刀损坏；2)专用滚刀设计有效的限制了滚刀的6个自由度，提升了滚刀的安装可靠性3)专用滚刀可以当标准滚刀使用，不影响安装和设计高度；4)该设计的初衷是由于在专用条件下，不能正常安装标准滚刀，设计一种可靠性比较
高的安装方式的滚刀，有效的限制了滚刀在刀箱内的自由度。7.根据权利要求5所述的一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，其特征在于，带压动火开仓的具体步骤如下：1)开仓作业前准备工作(1)交通导行：开仓前对刀盘上方区域通行路段规划疏导计划，必要时地面进行交通疏解；(2)管线探挖：在现场放出加固区域的边线及管线图纸所示的管线位置后，对加固区域的管线进行探挖，探挖沟槽宽0.8m，深度计划为1.8m；2)审批一级动火：(1)禁火区域内；(2)油罐、油箱、油槽车和储存过可燃气体、易燃液体的容器及连接在一起的辅助设备；(3)各种受压设备；(4)危险性较大的登高焊、割作业；(5)比较密封的室内、容器内、地下室等场所；(6)现场堆有大量可燃和易燃物资的场所；带压进仓动火作业为一级动火作业，一级动火作业应由项目经理填写动火申请表和由项目部编制安全技术措施方案，报送至公司，经由公司主管领导和安全技术部门审批后，方可动火；3)作业区域通风及气体检测(1)隧道内空气置换盾构机上配置有功率为30kw的风机，通风管直径为1500mm进口风机一台。隧道口配置一台2
×
75kw轴流风机、风管直径为1500mm，满足隧道内通风要求；(2)有限空间作业空气置换有限空间焊接作业会产生烟雾和废气，且空间狭小，排放困难，土仓内的体积约230m3，钢管套筒的体积约35m3，焊材消耗与通风量理论是2000m3/kg，供风系统通风流量16.9m3/s；(3)有限空间作业气体检测人员进入桩体作业前，需对桩体内的气体进项检测，检测时将手持式气体检测仪调至自动检测模式，采用吊绳放置于桩底作业区域进项气体检测；气体检测完成后，各项气体检测指标满足规范要求后，人员通过爬梯下至作业区域开始作业，作业过程中气体检测仪持续监测；(4)线路连接及要求有限空间作业所需的焊接线路、照明线路、水管等，全部由地面穿过管桩引至作业区域；用于照明的灯具必须使用安全防爆类型，照明所使用的电压不能超过24v，输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线或裸体线输电；(5)物料调运因单次调运构件最大为300kg(副梁)，在地面钻孔位置放置一台25t汽车吊。物料调运需采用钢丝绳网兜，从钢管下吊物料时，务必保证工作人员不在物料正下方，防止吊物坠落造成人员损伤，杜绝意外发生；(6)地面监测区间上方原有每15环一排断面点，每20m设置管线监测点，在地面换刀里程处对地面监测点进行加密，间距为4m，中间一排位于开仓里程正上方；监测点深度为地面以下0.7m；(7)管线监测点采用盾构推进已布置好的监测点；
区间上方地面监测点及管线监测点布置较为密集，当换刀区域的地面监测点和管线监测点与区间换刀区域的监测点重合时，可以采用已布置好的监测点；监测点布置完成后，对初始值进行采集，监测频率分两种情况，一是保压试验期间两小时一次，直至试验完成，压力稳定，地面稳定；二是进仓期间，地面稳定情况下检测频率调整为每四小时一次；(8)排水措施假设盾构机刀盘掌子面为全断面强风化凝灰岩，根据开仓经验，地层内含基岩裂隙水，水量较大；当盾构机处于常压状态时，排浆泵无法运转；计划通过刀盘正面超前注浆孔连接管路，在泥水仓内外接水泵的方式将积水排出。8.根据权利要求5所述的一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，其特征在于，新刀安装的具体步骤如下：1)首先将滚刀推入刀箱，将刀轴调整进“l”型垫块内；2)安装刀箱的压块(橙)，打紧压块螺栓，使压块与端盖两侧贴合；安装卡块、螺栓、拉紧块、螺母等一套安装附件保护罩这步不安装)，这步主要是靠“卡块”将滚刀完全卡入“l”型垫块内，将滚刀摆正；3)将滚刀摆正后，安装另外一侧压块，并打紧压块螺栓，使压块两侧与端盖贴合；4)按照坡口将压块与刀箱焊接，复紧所有螺栓，使用两根长度80mm的φ16钢筋将压块螺栓头焊接连接起来，防止螺栓松动，最后安装螺栓保护罩。9.根据权利要求5所述的一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具的施工方法，其特征在于，仓内动火焊接的具体步骤如下：1)焊前注意事项焊接时，焊机接地线必须靠近刀盘焊接区域，避免对刀盘其它部件造成不利影响甚至损坏，焊机接地线不得位于机加装配面上；2)焊接顺序(1)定位焊接压块，焊脚约15mm；(2)定位焊接完成后，检测尺寸，满足要求后可正式开始焊接。正式焊接过程中应及时监测，避免相关尺寸出现异常；(3)检测定位无异常后，进行焊接，焊缝在焊接完成后进行焊缝质量检查，检查合格的可进入下道工序。

技术总结

本发明公开了一种大直径泥水平衡盾构机专用刀具及实施方法，包括：刀箱、滚刀、“L“型垫块、压块、压块螺栓、端盖和安装附件；刀箱是方形挖空结构，刀箱的两侧壁上对称设有限位槽，“L”型垫块位于限位槽内，安装附件与“L”型垫块共同作用将刀具固定在刀箱内，刀箱内壁上设有用于卡固滚刀刀轴的卡块，并开设与卡块一样的凹槽；“L”型垫块设置在刀箱内，用来限制滚刀的移动，滚刀刀轴穿过“L”型垫块的空缺部分，将滚刀固定住；压块设置在刀箱内，钻设螺栓孔，使得滚刀刀轴固定在“L”型垫块内；压块螺栓是在滚刀摆正后及安装另外一侧压块后，将其打紧，使得压块两侧与端盖贴合；端盖通过压块螺栓将压块固定，确保滚刀保持摆正正常掘进。确保滚刀保持摆正正常掘进。确保滚刀保持摆正正常掘进。