小编语:近期,日本大林组开发了一种新方法,利用颜色和气味来检测隧道施工中盾构机刀具的磨损状态,并得到了东京大学福井类副教授的协助,感兴趣的话请继续往下看吧~
技术简介
盾构法施工通过刀盘旋转来挖掘土体,刀具会随着挖掘的进行发生磨损,若不注意刀具的磨损情况,就可能导致掘进速度降低甚至无法正常掘进的情况。通常采用电气导通、液压降低等方式来掌握刀具的磨损情况。
利用颜色和气味检测磨损状态
但是,这些方法需要用电缆和管道将磨损信息传递到盾构机内,由于空间的限制,特别是在小直径盾构机上,配置比较困难。
因此,大林组新开发的“刀具磨损检测方法”,是当刀具的磨损量达到设定值时喷洒染料和香料,从而通过附着在渣土上的颜色和气味来确定刀具的磨损状态。即使在离盾构机较远的地方,这种方法也能顺利地检查刀盘的完整程度。
其次,因为喷洒染料和香料的机构集中在刀具附近,不再需要安装电缆和管道,所以受限较小。如此一来,就能增加机构数量,掌握多个刀具的磨损情况,从而使评估结果更准确。
通过颜色和香味传达磨损情况(采用渣土运输车排土时)
技术特点
1.通过多个工程相关人员确认磨损情况
当达到设定的磨损量时,工程相关人员可以在带式输送机、渣土运输车和弃渣坑等处目测确认开挖土的颜色,并且能在盾构井内嗅到气味。因为不需要特殊的设备来检查颜色或气味,即使磨损的速度比预期快,刀具的任何异常也都可以在早期阶段就被注意到。另外,颜色和气味还可以通过机械方式确认,比如使用荧光涂料作为染料,分析在带式输送机、渣土运输车上照射紫外线后拍摄的图像;使用有机溶剂(如乙醇)作为香味溶剂,测量矿井空气中含有的有机溶剂成分。
渣土运输车(颜色:黄绿色)
带式输送机(用紫外线照射,颜色:黄绿色)
弃渣坑(颜色:黄绿色)
2.保障盾构掘进过程的安全
因为喷洒染料和香料的机构安装没有空间限制,所以可以在相同或不同的圆周上配备多个。此外,工作人员能够根据设备的位置和磨损量的设定值,使用不同的染料和香料,从发出的颜色和气味中分辨出有问题的刀具的位置和磨损量,更准确地评估刀具的完好程度,防止因刀具的问题引起故障,保障盾构掘进过程的安全。
大林组将在盾构隧道施工中积极运用这种方法,防患于未然,推进高质量基础设施建设。