本發(fā)明涉及盾構(gòu)法隧道工程，特指一種盾構(gòu)在施工階段刀盤與主驅(qū)動(dòng)連接螺栓斷裂的修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

1、盾構(gòu)機(jī)通過刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)開挖土體并對(duì)掌子面起到了局部支護(hù)作用，刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)所需動(dòng)力由主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸送，即以主驅(qū)動(dòng)—刀盤的傳力途徑實(shí)施隧道推進(jìn)。主驅(qū)動(dòng)和刀盤之間以高強(qiáng)度螺栓群連接。連接螺栓是各關(guān)鍵部件間能效傳輸?shù)闹匾~帶。因主驅(qū)動(dòng)與刀盤連接螺栓群處在有限空間的土倉內(nèi)，故無法及時(shí)對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。在復(fù)雜的地下施工過程中，該處螺栓群始終受質(zhì)量缺陷、初始安裝誤差、偏心受力、低頻震動(dòng)荷載及環(huán)境侵蝕等諸多因素的組合作用。當(dāng)個(gè)別螺栓出現(xiàn)疲勞破壞退出工作，將造成內(nèi)力重新分布，從而改變螺栓群受力狀態(tài)。由于局部應(yīng)力過大和低頻震動(dòng)共同影響，會(huì)出現(xiàn)大量螺栓螺紋受損、斷裂現(xiàn)象，甚至使刀盤與主驅(qū)動(dòng)局部發(fā)生錯(cuò)位。因此必需在有限空間內(nèi)對(duì)連接螺栓群進(jìn)行修復(fù)，才能保證隧道的順利貫通。

2、目前刀盤與主驅(qū)動(dòng)連接螺栓的修復(fù)方法主要以電火花穿孔機(jī)對(duì)斷螺栓鉆孔制造內(nèi)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或?qū)嗦菟ê附友a(bǔ)強(qiáng)連接件創(chuàng)造外驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)—取出斷螺栓—原位更換螺栓的方式實(shí)施。該類方法本身成功率低，另外無法對(duì)螺栓孔內(nèi)螺紋進(jìn)行修復(fù)，無法評(píng)估更換螺栓后承載力性能。為確保設(shè)備安全原位修復(fù)后盾構(gòu)機(jī)只能降級(jí)使用。

3、因此，本發(fā)明提出一種盾構(gòu)在施工階段刀盤與主驅(qū)動(dòng)連接螺栓斷裂的修復(fù)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種盾構(gòu)在施工階段刀盤與主驅(qū)動(dòng)連接螺栓斷裂的修復(fù)方法，解決現(xiàn)有的斷裂螺栓修復(fù)方法施工風(fēng)險(xiǎn)較大，刀盤容易掉落，影響后續(xù)施工的問題。

2、實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)在施工階段刀盤與主驅(qū)動(dòng)連接螺栓斷裂的修復(fù)方法，具體包括如下步驟：

4、s1：提供磁座鉆和定位工裝，將所述定位工裝與所述磁座鉆進(jìn)行組裝并安裝到所述刀盤的刀盤法蘭環(huán)上，通過調(diào)整定位工裝對(duì)磁座鉆鉆桿的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過所述磁座鉆將所述連接螺栓的斷絲進(jìn)行切削取出；

5、s2：判斷螺栓孔內(nèi)的內(nèi)螺紋是否受損，當(dāng)所述內(nèi)螺紋未受損時(shí)，提供新的連接螺栓，并將所述連接螺栓安裝進(jìn)所述螺栓孔內(nèi)；

6、當(dāng)所述內(nèi)螺紋受損時(shí)，通過所述磁座鉆對(duì)所述螺栓孔進(jìn)行擴(kuò)孔；

7、s3：待擴(kuò)孔完成后，提供攻絲工裝，通過所述攻絲工裝對(duì)擴(kuò)孔后的所述螺栓孔進(jìn)行多次攻絲以形成新的螺栓孔；

8、s4：制作新制螺栓，將所述新制螺栓螺入新的螺栓孔內(nèi)。

9、進(jìn)一步的，通過所述磁座鉆對(duì)所述斷絲進(jìn)行切削取出的具體步驟為：

10、提供第一空心鉆頭并安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，利用所述第一空心鉆頭伸入所述螺栓孔內(nèi)，對(duì)所述螺栓孔位于所述刀盤法蘭環(huán)上的刀盤法蘭環(huán)通孔及位于所述主驅(qū)動(dòng)上的光孔段進(jìn)行擴(kuò)孔以在所述刀盤法蘭環(huán)上形成第一刀盤法蘭環(huán)通孔、在所述主驅(qū)動(dòng)上形成第一光孔段，擴(kuò)孔完成后拆卸所述第一空心鉆頭；

11、提供第二空心鉆頭，將所述第二空心鉆頭安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，使所述第二空心鉆頭穿過所述螺栓孔的第一刀盤法蘭環(huán)通孔與所述第一光孔段并伸入到所述螺栓孔的螺孔段內(nèi)進(jìn)而對(duì)所述斷絲進(jìn)行切削，切削完成后拆卸所述第二空心鉆頭；

12、提供第三空心鉆頭，所述第三空心鉆頭的直徑大于所述第二空心鉆頭的直徑，并與所述螺栓孔的內(nèi)徑相適配，將所述第三空心鉆頭安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，使所述第三空心鉆頭伸入所述螺栓孔的螺孔段內(nèi)進(jìn)而對(duì)所述斷絲進(jìn)一步進(jìn)行切削，切削完成后拆卸所述第三空心鉆頭。

13、進(jìn)一步的，在使用所述第一空心鉆頭進(jìn)行切削之前，提供定位棒，并將所述定位棒插入所述螺栓孔內(nèi)，通過所述定位工裝調(diào)整所述磁座鉆的位置以使所述磁座鉆的鉆桿與所述定位棒位于同一軸線上，然后取出所述定位棒。

14、進(jìn)一步的，對(duì)所述斷絲進(jìn)行兩次切削之后，提供銑刀，通過所述銑刀將所述斷絲的外螺紋剔出。

15、進(jìn)一步的，對(duì)所述螺栓孔的擴(kuò)孔步驟具體如下：

16、提供第四空心鉆頭并安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，使所述第四空心鉆頭對(duì)所述第一刀盤法蘭環(huán)通孔進(jìn)行擴(kuò)孔以形成第二刀盤法蘭環(huán)通孔，擴(kuò)孔完成之后拆卸所述第四空心鉆頭；

17、提供第五空心鉆頭并安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，使所述第五空心鉆頭對(duì)所述第一光孔段進(jìn)行擴(kuò)孔以形成第二光孔段，擴(kuò)孔完成后拆卸所述第五空心鉆頭；

18、提供第六空心鉆頭并安裝到所述磁座鉆的鉆桿上，使所述第六空心鉆頭對(duì)所述螺孔段進(jìn)行擴(kuò)孔以形成第一螺孔段，擴(kuò)孔完成后拆卸所述第六空心鉆頭。

19、進(jìn)一步的，在使用所述第六空心鉆頭對(duì)所述螺孔段進(jìn)行擴(kuò)孔之前，提供鋼套環(huán)扶正器，所提供的鋼套環(huán)扶正器的內(nèi)徑與所述第六空心鉆頭的直徑相適配，外徑與所述第二光孔段的內(nèi)徑相適配，將所述鋼套環(huán)套在所述第六空心鉆頭上以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第六空心鉆桿進(jìn)行定位。

20、進(jìn)一步的，在使用所述第六空心鉆頭分三次進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)，對(duì)所述第二光孔段與所述第一螺孔段的同心度進(jìn)行校核，具體校核步驟如下：

21、加工三根包括第一桿部和第二桿部的試驗(yàn)鋼棒，讓所述第一桿部和所述第二桿部同軸設(shè)置，所述第一桿部的尺寸與所述第二光孔段的尺寸相適配，所述第二桿部的直徑與所述第一螺孔段的內(nèi)徑相適配，且三個(gè)所述試驗(yàn)鋼棒的第二桿部的長度分別為第一螺孔段長度的1/3、2/3、3/3，在所述第一桿部的后端固設(shè)一把手；

22、在所述第六空心鉆頭擴(kuò)孔長度分別達(dá)1/3、2/3、3/3后，將對(duì)應(yīng)的所述試驗(yàn)鋼棒插入所述第二光孔段與所述第一螺孔段內(nèi)，當(dāng)所述試驗(yàn)鋼棒能夠插入時(shí)，則判定此時(shí)所述第二光孔段與所述第一螺孔段的同心度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并進(jìn)行下一步驟，當(dāng)所述試驗(yàn)鋼棒不能插入時(shí)，則判定同心度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并繼續(xù)重復(fù)該步驟對(duì)第一螺孔段進(jìn)行調(diào)整。

23、進(jìn)一步的，對(duì)擴(kuò)孔后的所述螺栓孔進(jìn)行多次攻絲的具體步驟如下：

24、拆下所述磁座鉆，將所述攻絲工裝安裝到所述刀盤上；

25、提供第一絲錐、第二絲錐和第三絲錐，依次將所述第一絲錐、所述第二絲錐和所述第三絲錐安裝到所述攻絲工裝上，并通過所述攻絲工裝對(duì)所述第一螺孔段的內(nèi)壁進(jìn)行攻絲。

26、進(jìn)一步的，所述第一絲錐、所述第二絲錐和所述第三絲錐錐頭的直徑大于桿部的直徑，在進(jìn)行攻絲時(shí)，提供定位器并套設(shè)在桿部，并將所述定位器插入所述螺栓孔內(nèi)進(jìn)行固定；

27、所述定位器的內(nèi)徑與桿部相適配，外徑與所述螺栓孔的內(nèi)徑相適配。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

29、通過在盾構(gòu)的刀盤法蘭環(huán)上安裝磁座鉆和定位工裝，使用磁座鉆對(duì)螺栓孔內(nèi)斷裂的斷絲進(jìn)行切削處理，并根據(jù)內(nèi)螺紋的受損情況判定是否需要進(jìn)行擴(kuò)孔及攻絲處理，在不影響盾構(gòu)設(shè)備安全的前提下，對(duì)螺栓孔進(jìn)行擴(kuò)孔及攻絲，并生產(chǎn)新制螺栓用于安裝固定。

30、通過不同尺寸的空心鉆頭進(jìn)行逐步擴(kuò)孔，并利用攻絲工裝對(duì)螺栓孔進(jìn)行攻絲，從而對(duì)螺栓孔進(jìn)行修復(fù)，并采用國標(biāo)強(qiáng)度為等級(jí)更高、尺寸更大的新制螺栓錨進(jìn)螺栓孔內(nèi)，增加刀盤與主驅(qū)動(dòng)的連接性能。

31、在擴(kuò)孔及攻絲的過程中，采用試驗(yàn)鋼棒對(duì)擴(kuò)孔后的螺栓孔的同心度進(jìn)行校核，采用試驗(yàn)螺栓對(duì)攻絲后的螺栓孔的內(nèi)螺紋進(jìn)行校核，從而保證螺栓孔的精度。