一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法
【专利摘要】本发明公开了一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，所述盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法包括如下步骤：步骤1：在盾构刀盘的面板和辐条上设置重型撕裂刀；步骤2：所述重型撕裂刀旋转凿入大粒径卵漂石，使大粒径卵漂石产生凿入变形；步骤3：凿入所述大粒径卵漂石的重型撕裂刀在所述大粒径卵漂石的内部区域形成压实核；步骤4：所述重型撕裂刀挤压所述大粒径卵漂石，扩展所述大粒径卵漂石的裂纹；步骤5：所述大粒径卵漂石在裂纹和所述重型撕裂刀凿入作用下破碎。通过重型撕裂刀的锤击劈裂效应开挖富含超大粒径卵漂石及其复合地层，解决了目前富含超大粒径卵漂石地层盾构掘进效率低的问题。
【专利说明】一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大粒径卵漂石的劈裂破碎【技术领域】，特别是涉及一种盾构重型撕裂刀 对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法。
【背景技术】
[0002] 富含超大粒径漂石地层相比硬岩地层较为松散，地层很难提供支撑力使大粒径卵 石和漂石始终处于稳固状态。
[0003] 采用配置单一盘形滚刀的盾构刀盘破岩，会导致配置单一盘形滚刀的盾构刀盘很 难实现滚压破岩作用，而且在卵石和漂石地层中滚刀刀圈自转启动困难，容易造成滚刀偏 磨失效。
[0004] 采用普通软土刀具进行切削破岩，由于卵石和漂石强度高，切刀很难将其破碎，而 且容易造成切刀崩齿断裂失效。
[0005] 因此希望有一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法来克服或至少 减轻上述的缺陷。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法来 克服现有技术中存在的上述问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方 法，包括如下步骤：
[0008] 步骤1 :在盾构刀盘的面板和辐条上设置重型撕裂刀；
[0009] 步骤2 :所述重型撕裂刀旋转凿入大粒径卵漂石，使大粒径卵漂石产生凿入变形； [0010] 步骤3 :凿入所述大粒径卵漂石的重型撕裂刀在所述大粒径卵漂石的内部区域形 成压实核；
[0011] 步骤4 :所述重型撕裂刀挤压所述大粒径卵漂石，扩展所述大粒径卵漂石的裂纹；
[0012] 步骤5 :所述大粒径卵漂石在裂纹和所述重型撕裂刀凿入作用下破碎。
[0013] 优选地，步骤2中所述大粒径卵漂石产生变形，所述变形从所述大粒径卵漂石的 外层至里层依次包括：破坏区、塑性变形区和弹性变形区。
[0014] 优选地，所述步骤3中的所述压实核为所述重型撕裂刀凿入所述大粒径卵漂石刀 尖部分形成的楔形区。
[0015] 优选地，所述压实核包括动态状态和稳定状态，所述压实核在动态状态时，作用在 大粒径卵漂石表面的载荷随时间进行变化，并激发应力波；当所述压实核在稳定状态时，作 用在大粒径卵漂石表面的载荷为恒力，局部的扰动不再随时间的变化而变化。
[0016] 本发明提供了一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，通过重型撕 裂刀的锤击劈裂效应开挖富含超大粒径卵漂石及其复合地层，解决了目前富含超大粒径卵 漂石地层盾构掘进效率低的问题，节约工期，减轻施工环境及设备安全风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是重型撕裂刀凿入大粒径卵漂石的凿入变形示意图。
[0018] 图2是重型撕裂刀凿入大粒径卵漂石形成压实核的示意图。
[0019] 图3是压实核形成原理的示意图。
[0020] 附图标记：
[0021]
【权利要求】
1. 一种盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，其特征在于：包括如下步 骤： 步骤1 :在盾构刀盘的面板和辐条上设置重型撕裂刀； 步骤2 :所述重型撕裂刀旋转凿入大粒径卵漂石，使大粒径卵漂石产生凿入变形； 步骤3 :凿入所述大粒径卵漂石的重型撕裂刀在所述大粒径卵漂石的内部区域形成压 实核； 步骤4 :所述重型撕裂刀挤压所述大粒径卵漂石，扩展所述大粒径卵漂石的裂纹； 步骤5 :所述大粒径卵漂石在裂纹和所述重型撕裂刀凿入作用下破碎。
2. 如权利要求1所述的盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，其特征在 于，步骤2中所述大粒径卵漂石产生变形，所述变形从所述大粒径卵漂石的外层至里层依 次包括：破坏区、塑性变形区和弹性变形区。
3. 如权利要求1所述的盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，其特征在 于，所述步骤3中的所述压实核为所述重型撕裂刀凿入所述大粒径卵漂石刀尖部分形成的 楔形区。
4. 如权利要求3所述的盾构重型撕裂刀对大粒径卵漂石的劈裂破碎方法，其特征在 于，所述压实核包括动态状态和稳定状态，所述压实核在动态状态时，作用在大粒径卵漂石 表面的载荷随时间进行变化，并激发应力波；当所述压实核在稳定状态时，作用在大粒径卵 漂石表面的载荷为恒力，局部的扰动不再随时间的变化而变化。
【文档编号】E21D9/10GK104060998SQ201410312741
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】江华, 张晋勋, 武福美, 黄陆川 申请人:北京城建集团有限责任公司, 北京城建设计发展集团股份有限公司, 中国矿业大学(北京)