行业动态

• 3 MPa 超高水压下的盾构滚刀常压换刀技术———Hi-RORRA 系统
          户田建设与盾构厂商JIMT、CIVIC 咨询公司共同开发了一项盾构滚刀更换技术———Hi-RORRA 系统。该系统适用于硬岩地层内的长距离掘进,换刀作业人员无需出入盾构,可在常压下安全高效完成换刀,系统采用了独特的止水机构,即使在大深度、高水压条件下也能保证刀盘在辐条内安全作业。
  开发背景
  
          近年来,城市道路隧道不断向大深度、大断面、长距离方向发展,而大深度地下土质较硬,盾构刀盘一般布置滚刀用于破碎岩石。随着掘进距离增长,刀具磨损严重,通常需要进行多次换刀。高水压条件下换刀,需要采取土体加固等辅助工法预先增强土体自稳性能。而目前的机械式换刀或远程操控换刀技术存在难以通过目视确认滚刀是否准确更换、复杂的换刀装置因渣土堵塞引起故障等问题。换刀作业可能造成工期延长,并对周边环境产生影响。
  技术介绍
  
          “Hi-RORRA 系统”是采用自主研发的换刀装置,换刀作业人员无需出入盾构,在常压下从刀盘辐条内部完成换刀的一项技术。换刀装置由滚刀固定在旋转体的“旋转机构”和使密封可滑移的“止水机构”组成。此外,为了防止机构运作时发生渣土堵塞等故障,在换刀装置后方另外设置了排土机构。需要更换滚刀时,盾构停止掘进,竖向转动旋转体,利用密封隔绝地下水等外压力,可确保作业人员在辐条内安全换刀。
  系统特点
  
          1)通过换刀装置后方的排土机构,能够降低渣土黏附堵塞、刀具偏磨损等风险。2)通过换刀装置内的止水机构,能够确保大深度、高水压条件下无渗漏水的作业环境。3)可在常压下的刀盘辐条内进行换刀,避免了在盾构外部的高风险作业。4)虽然需要人工辅助更换滚刀,但可结合使用电动装置提升效率。5)能够多次换刀,可根据土质情况更换合适刀具。6)无需土体加固等辅助工法,从而缩短工期、降低施工成本。
  研发进展
  
          目前,户田建设制作了模拟实际施工刀盘辐条的足尺试验装置,对高水压条件下换刀装置内止水机构的可靠性以及滚刀换刀作业的可操作性进行验证。试验结果如下:
          1)在超高水压条件下(最大3. 0 MPa),也能保证良好的止水效果(一定时间内持续加压,无渗漏水)。2)相比传统换刀方法的作业时间短(拆卸至安装完成的换刀时间约1. 5 h),提高了换刀的效率。3)在装置内配备可视化设备和电动装置等,能够进一步提升安全性和可操作性。
          足尺试验已验证完毕,后续将进一步检验技术的应用效果,并扩大技术应用范围,加快投入实际施工应用。
  
                                                                                                                            (摘自隧道网https:/ / www. tunnelling. cn/ PNews/ NewsDetail. aspx?newsId=50345　2023-03-06)
  发布日期： 2023-04-20  浏览： 289