上报刀盘修复方案

北京地铁9号线

（军事博物馆站～东钓鱼台站区间）

罗威特盾构机（RME246SE）刀盘修补方案

编制：＿＿＿＿＿

审核：＿＿＿＿＿

审批：＿＿＿＿＿

北京城建集团土木工程总承包盾构管理中心

2010-10-5

一、刀盘结构简介

二、刀盘及刀具磨损情况

三、修补方案

四、施工计划

罗威特盾构机刀盘修补方案

一、刀盘结构简介

1、主体结构

结构形式为轮辐式设计，刀盘主要材料采用Q690和Q345B 钢材。具体结构见下图：

SPOKE 1

S P O K E 3

B L I N

D 3

B L

I N

B L

I N

B L

I N

D 1

D 29

R33B

R 3

6R22

R18R14R10R 25

RWF31

R34C

R 33

R11

R23

R19

R15

R32C

R 3

R 28

R 32

R 35

R21R17R13R9R32D

R 27

R 36A

R 3

2A R 35

A R 26

R20

R16

R12

R 33

A R 24

R 3

0R34E

R 25

A R 3

R 34A

刀盘面板的构造

1) 刀盘直径: 6264 mm

2) 刀盘重约58吨（整个表面满铺耐磨板）

3) 刀具布置:双刃滚刀10把；中心鼻刀1把；撕裂刀60把；刮刀88把，滚刀与撕裂刀可互

换

4) 磨损检测：2个割刀磨损自动监控点；2根刀盘磨损监测液压油管； 5) 开口率为30％，最大通过粒径300mm

6) 6 个舱内泡沫注射口；6 个土压传感器，安装在刀盘土舱内隔板上；

2、刀具布置

盾构机目前刀具配置情况如下表：

序号部位

刀具类型/数量

二孔刮刀三孔刮刀外周刮刀双刃滚刀重型撕裂刀

1 No.1辐条2把（小），2把（大）10把2把7把

2 No.2辐条2把（小），2把（大）10把2把7把

3 No.3辐条2把（小），2把（大）10把2把7把

4 No.4辐条2把（小），2把（大）10把2把6把

5 No.1面板2把（小）2把2把2把1+6把

6 No.2面板2把（小）2把2把2把3+6把

7 No.3面板2把（小）2把2把3把1+5把

8 No.4面板2把（小）2把2把3把1+6把

9 中心部位中心鼻刀1把，重型撕裂刀4把（可更换为4把双联单刃滚刀）

10 合计16把（小），8把（大）48把16把10把60把

刀具安装方式全部采用后部背装式。

二、刀盘及刀具磨损情况

1、刀盘磨损情况

刀盘面板为50mm厚Q345B钢板，表面满铺20mm厚耐磨板，现刀盘主要磨损部件为刀盘面板及面板下部分本体、4号和5号渣土改良孔、刀盘及刀具磨损检测系统管路

磨损情况如下：

刀盘面板耐磨层及本体磨损

宽30cm，深6cm的环形磨损带

300

宽30cm ，深6cm 的环形磨损带示意图

300

700

12040

宽70cm ，深12cm 的环形磨损带示意图 2、刀具磨损状况

1) 撕裂刀磨损情况如下：

① 从刀盘中心向外辐射，在半径R186cm ~R240cm 环形带范围内存在四把撕裂刀，磨损程度还剩一层合金头，磨损量为30mm ，部分刀箱及刀座出现边角磨损（磨损量为20 mm ）；

②从刀盘中心向外辐射，半径R110cm ~R186cm环形带范围所有撕裂刀、撕裂刀刀箱及

刀座全部损坏需要更换维修；

③其他刀盘本体未磨损区域撕裂刀基本磨损至与刮刀持平，即磨损量为88mm；

④刀盘本体磨损区域，撕裂刀与刀座、刀箱均磨损至同一平面，磨损量为低于原刀盘面

板40mm~80mm；

撕裂刀与刮刀高差示意图撕裂刀磨损示意图

面板撕裂刀磨损示意图

2)刮刀磨损情况如下：

①从刀盘中心向外辐射，半径R186cm ~R240cm环形带范围内存在16把三孔刮刀，部分

刀箱及刀座出现边角磨损（磨损量为20 mm）；

②从刀盘中心向外辐射，半径R110cm ~R186cm环形带范围所有刮刀、刮刀刀箱及刀座

全部损坏需要更换维修；

③外周圈弧形刮刀磨损，基本失效，需要更换；

④其他刀盘本体未磨损区域刮刀及刀座磨损量较小，可以继续使用；

⑤刀盘本体磨损区域，刮刀与刀座均磨损至同一平面，磨损量为低于原刀盘面板

40mm~80mm；

周边弧形刮刀磨损对比情况

面板刮刀磨损对比情况

3)滚刀磨损情况如下：

目前未发现周边滚刀刀座、刀箱磨损，但滚刀刀圈已经完全失效，需要更换；

滚刀与撕裂刀刀具高差示意图滚刀磨损情况

全新17”双刃滚刀

4)中心刀磨损情况如下：

中心刀高度为305 mm，宽度为780 mm。中心刀磨损现在磨损状况未知。

台阶式中心刀示意图全新台阶式中心刀

刀盘面板磨损部位零部件统计表

三、修补方案

本次换刀工作为在盾构检修井内更换、修补刀盘刀具，而本检修井位置为盾构机意外停机处，由于检修井位置水文、地质条件及外部环境条件恶劣，检修井底部位于盾构刀盘中心下方500mm处，为此本次更换、修补刀盘刀具共分两次，需转动刀盘一次。再次更换、修补前需确保检修井的安全、稳定。

1、修补工艺

1）焊接材料

①板材使用50mm厚Q345B板材。

②耐磨层采用21mm碳化铬耐磨板。

③焊丝：Q345B采用E7018焊丝或者普通507焊丝；耐磨板采用T Union GM 100直径

1.2或者D707焊丝；Q690采用进口USAB牌7100UItra焊丝进行焊接。

④焊接材料使用前应进行干燥处理。

⑤焊接材料启封使用后，不能长时间暴露于空气中，超过四小时不使用的应在使用前重

新进行干燥处理。

⑥板材坡口深度大于等于板材厚度的1/2。

2）预热

①预热温度：板厚>38～65，Q345预热温度不低于100℃，Q690预热温度200-250F。板厚>65，预热温度不低于150℃。

②预热区域：坡口两侧，>板厚，且必须热透。

③层间温度：板厚>38～65，Q345预热温度不低于65℃，Q690预热温度不低于150℃。板厚>65，层间温度不低于110℃。

3）定位焊

定位焊缝必须达到正式焊缝同样要求，并应易于熔接，否则，焊接时应予清理。

4）焊接

①钢板长度方向允许拼接，拼接焊缝必须焊透，底部应打磨平齐，焊缝应进行超声波探

伤，不低于母材。

②横焊时，每层焊道都要防止坡口出现咬边及夹渣。

③引弧不良时，应打磨清理掉后重新引弧焊接。

④每层焊缝厚度不得超过5mm。焊缝加强不超过3mm。

⑤焊接规范按材料厂规定值。

⑥环缝要求焊透，清根封底、磨平，超声波探伤不低于B级。

2、刀盘修补

1)对磨损严重的碳化铬耐磨层及其面板本体Q345板材进行整体恢复性修补（原则等同于原貌）；

2)对磨损轻微的碳化铬耐磨层及其面板本体Q345板材磨损面进行堆焊修补；

3)对磨损较严重刀箱及刀座进行必要恢复性修复（更换新件）；

4)对磨损轻微的刀箱及刀座磨损面进行焊接修补；

5)对已更换刀具刀座磨损部位进行加固处理；

6)具体工序步骤如下：

①对磨损严重的区域进行恢复性修复，首先对磨损最为严重的宽30cm，深6cm的环形磨

损带和宽70cm，深12cm的环形磨损带区域进行切割处理，凡母材厚度低于4cm磨损区域全部进行切割，重新打坡口为后续板材焊接做好准备；

②根据切割范围形状进行Q345B母材和碳化铬耐磨板购置；

③对磨损区域磨损轻微部位（母材厚度不低于4cm）进行堆焊修补处理；

④对刀盘面板涉及到的渣土改良管路、喷头及刀盘、刀具耐磨检测管路进行修复；

⑤在修补后的面板母材上选择合适位置焊接先行刀，尤其是面板磨损区域切削薄弱区域，

用以保护辐条刮刀和撕裂刀及刀盘面板磨损区域；

⑥刀具焊接完成后对补焊区域进行整体耐磨板恢复性处理，注意耐磨板之间空隙必须用耐

磨焊丝堆焊填实，使耐磨板形成一个整体；

3、刀具修补

更换刀具：统计显示，所有刀具均已经失效，部分刀箱磨损，面板上所有涉及到的刀具全部更换，部分刀箱及刀座需要更换，更换部件见下表：

刀具，刀座，刀箱更换及修复统计表

四、刀具配置改进方案

撕裂刀配置基本原则是：

1、周边弧形区域由于存在滚刀保径作用，同时结合目前磨损状况较理想所以均采用原装刀

具配置方式，采用进口刀具。

2、两大磨损带由于存在严重磨损，所以在此二磨损带每把刀具切销线上增加3把先行刀做保护，采用国产撕裂刀。

3、中心未磨损区域全部采用进口刀具，尤其是中心刀附近撕裂刀。

4、两磨损带中间未磨损区域均采用国产刀具。

五、施工计划

1、工期安排

1)刀盘开挖清理土仓2天；

2)更换撕裂刀60把（60×2小时/把=120小时≈5天）

3)更换滚刀10把（10×3小时/把=30小时≈2天）

4)更换刮刀88把（88×1.5小时/把=132小时≈6天）

5)修补撕裂刀与滚刀可互换用刀座21个（21×5小时/个=105小时≈5天）

6)修补撕裂刀与滚刀可互换用刀箱21个（21×6小时/个=126小时≈6天）

7)修复刮刀刀座24个（24×2小时/个=120小时=5天）

8)切割宽30cm，深6cm的环形磨损带母材，分16块扇形面积切割需6天

9)修复宽30cm，深6cm的环形磨损带母材，分16块扇形面积焊接需6天

10)修复宽30cm，深6cm的环形磨损带耐磨层，分16块扇形面积焊接需6天

11)切割宽70cm，深12cm的环形磨损带母材，分8块三角形面积切割需6天

12)修复宽70cm，深12cm的环形磨损带母材，分8块三角形面积焊接需6天

13)修复宽70cm，深12cm的环形磨损带耐磨层，分8块三角形面积焊接需6天

14)切割及修复中心刀需2天

15)修复刀盘刀具检测系统管道四条需3天

16)修复渣土改良系统管路3条需3天

17)在所有的焊接找平工作完成后，再对整体进行一次检查，打磨修整需2天

预计整个修复时间控制在36天左右，以上刀盘修复时间未包含刀盘转动后对检修井的维修时间。

2、人员配置

人员实行24小时工作制，达到人员轮休，机器不休的标准，整个施工周期内人员每班分三个小班组:

1）焊接班组

由一名电气焊工焊工，两名辅工构成；

2）切割班组

由一名电气焊工，两名辅工构成；

3）备料班组

由两名电气焊工，三名辅工构成；

换刀井施工人员安排表

3、机械配置

换刀井施工主要机械配置表

盾构机开仓换刀应急预案

目录 1 应急预案的方针与目标 (1) 2 工程概况 (1) 3 应急预案适用范围 (1) 4 开仓原则和目的 (1) 5 应急准备 (2) 6 应急响应 (3) 7 常压开仓及开仓作业内容 (5) 8 盾构常压开仓换刀施工风险分析 (6) 8.1风险源识别 (6) 8.2风险源分析、评价 (7) 9 主要应急救援预案 (7) 9.1气体中毒事故处理预案 (7) 9.2涌水紧急处理预案 (7) 9.3停电处理预案 (7) 9.4地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急预案 (8) 10常压开仓换刀应急程序 (8) 11开仓换刀施工注意事项 (9) 12媒体机构、信息发布管理 (9) 13恢复生产及应急抢险总结 (10) 14预案管理与评审改进 (10)

1 应急预案的方针与目标坚持“安全第一、预防为主、综合治理”、“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。 2 工程概况表2-1 盾构区间工程概况表中太区间（正线）工点工程规模工法左线1570.171m 盾构法右线1579.365m 盾构法出场线1683.372m 盾构法根据地勘报告揭示，石太中间风井～太和站正线区间和石湖停车场～太和站出场线区间主要穿行于<6>碎屑岩岩石全风化带、<7-3>碎屑岩岩石强风化带、<8-3>碎屑岩岩石中风化带、<9-3>碎屑岩岩石微风化带。 3 应急预案适用范围本预案适用于广州市轨道交通十四号线一期【施工XX】土建工程项目石太中间风井-太和站盾构区间、石湖停车场-太和站出场线盾构区间常压开仓换刀施工。本预案用来指导、预防和处置盾构进仓、换刀施工当中出现的各种险情的应急抢险任务 4 开仓原则和目的开仓作业的原则：尽快完成开仓和相关作业，缩短开仓时间，确保开仓安全。开仓作业的主要目的：确保刀具、刀盘及破碎机正常作业，保证盾构掘进施工正常进行。 1、检查刀盘刀具的磨损情况、结泥饼情况等；

刀盘维修方案

深圳地铁一期工程西延线25标段盾构工程（华侨城~世界之窗）盾构机检修施工组织设计制定：审核：批准：中铁十六局深圳盾构项目经理部 2003年4月8日

目录 1工程概况 2与工程相关的周围环境概况 3施工部署 4 施工进度计划 5 施工方案 6 资源配置计划 7 工程安全文明施工和保证措施 8工程施工质量及工期保证措施 9第７标段与２５标段地质条件对比及刀盘的补充说明 10附件１：盾构机调试前未检查部分及检查部分一览表 11 附件２：盾构机调试技术规格 2

1.工程概况 1.1盾构机简介我们在深圳地铁一期工程第七标段华强—岗厦区间隧道掘进中使用的盾构机是采用德国海瑞克公司制造的两台土压平衡式盾构机，该机具有适应不同地层、功率大、掘进效率高等优点。盾构机直径6.28m，全长65m，其中主体8.5m，后配套设备长56.5m。该机配备了机电一体化的液压驱动系统，泡沫发生系统和目前世界上最先进的PLC自动控制系统及SLS-T隧道激光导向系统。盾构机最大推进速度可达8cm/min。 1.2盾构机使用情况在深圳地铁一期工程第七标段华强—岗厦区间隧道掘进中，S206和S207两台盾构机分别完成了1700米的掘进，盾构机在完成掘进出洞时，各系统的性能均正常，未见损坏情况，只是S207号盾构机的刀盘有所磨损，关于盾构机刀盘的维修施工组织设计，我们已经制定了了单独的《盾构机刀盘维修施工组织设计》。 1.3工程的任务该工程的主要任务就是检修盾构机，检修后的盾构机在西延线25标段的地铁隧道工程掘进中使用。 2.与工程相关的周围环境概况检修盾构机的场地就在福田区福华立交桥北侧的中间井工地，由于场地是露天的，为了防雨，我们购买了足够的雨布，在所有的 3

盾构机构造及工作原理简介分析

盾构机构造及工作原理简介第二部分四、盾构机的主控系统及工作原理下图是天地重工生产的土压平衡盾构机示意图，通过这台土压平衡盾构来简单介绍盾构机的构造及工作原理。盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进。这个钢组件在初步或最终隧道衬砌建成前，主要起防护开挖出的土体、保证作业人员和机械设备安全的作用，同时还能够承受来自地层的压力，防止地下水或流沙的入侵，这个钢质组件被称为盾构。而盾构的主要组成部分即为盾体。 1. 盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状筒体。前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推进油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有推进油缸。中盾的后边是尾盾，尾盾末端装有密封用的盾前盾中盾后盾

尾刷。 2. 刀盘和刀盘驱动刀盘是一个带有多个进料槽的切削盘体，位于盾构机的最前部，用于切削土体，刀盘通过安装在前盾承压隔板上的法兰上的刀盘电机来驱动。它可以使刀盘在顺时针和逆时针两个方向上实现无级变速。刀盘电机的变速齿轮箱内需设置制动装置，用于制动刀盘。电机的防护等级需大于IP55。为了适用于不同的土质条件，刀盘上安装了多种类型和功能的刀具，所有刀具都由螺栓连接，可以从刀盘后面的泥土仓中进行更换。刀盘(中交天和14.93米泥水气压平衡复合式盾构机) 铲刀：铲刀可以双向进行开挖，主要用于保证开挖直径的稳定不变。铲刀

盾构机刀具检查及更换方案

盾构换刀作业施工方案 1 编制目的为使刀盘刀具的布置形式满足盾构机所处各类地层的掘进要求，防止因刀具的过度磨损、未及时更换而破坏刀盘结构，确保盾构施工生产的顺利进行，制定本方案。 2 编制依据 ⑴《岩土工程勘察报告》； ⑵《岩土工程补充勘察报告》； ⑶ EPB Φ6250盾构机组装图纸； ⑷ EPB Φ6250盾构机技术文件。 3 检查及更换刀具的作业筹划 3.1概述通过对沿线地质情况的分析，充分考虑到无气压换刀和气压换刀方式的适用条件，尽量避免在围岩含水量大和需带压作业地段进行换刀作业，左右线分别确定七个检查及更换刀具地段，在盾构机到达预定地段后进行刀具的检查作业并检查刀盘是否粘结泥饼，根据实际情况确定是否需要刀盘维护作业、更换磨损的刀具及清除泥饼作业。所选检查及换刀的作业地点具备以下条件。 ①检查及换刀地段的隧道围岩较均匀,力学性质好,自稳性强； ②检查及换刀地段隧道埋深合适，且覆盖层无不良岩层。换刀作业前，根据盾构机的运转情况，对其进行部件检修、维护，确保盾构机的正常运转。在盾构机掘进过程中如发生刀具必须更换且必须在加压条件下作业时，按照气压换刀操作规程作业。 3.2 作业内容：检查及更换刀具的作业内容包括：刀具是否损坏及刀具的磨损情况；搅拌棒耐磨层的完好情况；刀盘耐磨层的磨损情况；刀具安装部件如楔块、安装块、螺

栓保护帽是否松脱或损坏；更换已经磨损的刀具；根据盾构机将要掘进通过的地层更换刀具形式（正面单刃滚刀→正面齿刀；正面齿刀→正面单刃滚刀；中心双刃滚刀→中心齿刀；中心齿刀→中心双刃滚刀），检查刀盘是否粘结泥饼、并清除。 3.3 换刀作业培训、换刀演练的安排从参与本工程施工人员中选择20人参加换刀演练作业，分成四组，每组5人。从每组中选择1人任组长，指挥换刀作业。为培养换刀作业人员，在盾构机下井组装完成后，安排刀具拆装作业培训，现场讲解各种刀具的拆装工艺，并动手操作，做到所有作业人员都熟悉各种刀具的检查、拆装作业内容和技术要点。在盾构机组装调试完成后，进行人闸加压试验，检验换刀作业人员的适应情况，选出可带压作业人员和人闸管理员，熟练掌握人闸加压操作规程。在盾构机始发试掘进100m后，进入<9z >地层，为积累实际换刀作业经验，在此地段安排2-3次换刀作业演练，演练地点根据盾构机在掘进的实际情况确定，并在海瑞克公司的技术指导下进行，换刀演练严格依据换刀作业操作规程完成。 3.4刀具布置形式介绍根据对本工程的地质环境分析，初步选定两种刀具布置形式，完成整个区间隧道的掘进。见硬岩（始发段）刀具布置图3-4-1和软土刀具布置图3-4-2。 3.5换刀地段的选择及地质纵断面图 3.5.1换刀地段的选择根据对沿线地质环境的综合分析，左右段分别选择7个检查及更换刀具作业地段，分别如表3-5-1、3-5-2 。 3.5.2 右线换刀地段的地质纵断面图 ①右线第一个换刀地段地质纵断面图如图3－5－3所示

盾构常压换刀方案备课讲稿

目录一、编制目的和原则 (1) 二、编制依据 (1) 三、工程概况 (1) 四、开仓刀具检查前准备工作和作业时通风 (1) 4.1开仓前的准备工作 (1) 4.2开仓作业时仓内通风 (4) 五、开仓刀具检查 (5) 5.1刀具、刀盘检查作业 (5) 5.2换刀、刀盘修复作业 (7) 5.3刀具维修作业 (8) 六、施工监测 (8) 七、施工注意事项 (9)

常压换刀方案一、编制目的和原则 1、指导盾构施工中的开仓换刀作业工作； 2、保证作业人员、作业环境的安全； 3、保证开仓换刀工作的安全、有序、快速进行。二、编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999。 2、《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》。 3、《盾构施工常压开仓作业人安全管理规定的通知》穗铁建总质安【2009】894号。 4、广州轨道交通六号线天天盾构区间详勘报告。 5、广州轨道交通六号线天天盾构区间施工图。三、工程概况本工程为广州市轨道交通六号线盾构7标段，共有2个区间，主要包含【天平架～燕塘】和【燕塘～天河客运站】两个盾构区间及位于广州市洒水车队的盾构始发井兼中间风井三个单位工程。线路走向为从天河区天平架站出发，向东下穿天平架农贸市场、沙河涌、水果批发市场、奥斯卡技能学校，横穿兴华直街到达燕塘站，过燕塘站，沿燕岭路往东穿燕岭路，220千伏麒麟天河送电工程7号、5号、4号电缆工作井、北环高速A、B匝道、银河园、到达广州市洒水车队中间风井。【天平架站～燕塘站～天河客运站】盾构区间隧道洞身主要位于<5H－2>、<6H>地层中，局部范围隧道洞身中下部穿越<7H>、<8H>、<9H>地层，出现硬岩、上软下硬、软硬不均等不良地质情况，对盾构施工影响很大。因此在地层条件较好，地下水较少，掌子面比较稳定时采取常压换刀，反之则采用压气换刀。四、开仓刀具检查前准备工作和作业时通风 4.1开仓前的准备工作开仓流程如图4.1-1所示。 1、开仓位置的确定根据左右线地质情况，确定开仓检查换刀位置如下表所示：

盾构机刀盘磨损的修复工艺探讨

盾构机刀盘磨损的修复工艺探讨摘要：在我国经济建设飞速发展的现阶段，基建工程在数量与规模方面均有所增长，所以不可避免的会用到机械化盾构机来开展相关建设活动。在机械化盾构机当中，刀盘作为掘削机构在其中有着重要作用，例如，开挖地层、保持开挖面的稳定等，同时也因此需要承载较大的载荷与力矩，所以也因此容易出现磨损情况，导致工程建设的施工效率受到影响。所以，本文重点分析盾构机刀盘磨损的修复工艺。关键词：盾构机；刀盘；磨损；修复工艺引言：在隧道施工期间，需要使用盾构机来完成土体的开挖以及渣土的排运等工作，确保隧道施工可以快速的完成。现阶段，随着现代科学技术的不断进步，机械化盾构机在相关隧道工程中得到了广泛的应用，并且应用效果十分显著。在机械化盾构机工作期间，当中的刀盘由于长期要在较为恶劣的环境下工作，所以会因此导致刀盘出现不同程度的磨损，对工程的开展造成影响，所以要求施工单位可以尽快的完成磨损刀盘的修复，确保工程可以顺利开展。一、工程实例在某工程中，盾构机的刀具与刀盘在施工过程中出现严重的磨损，具体为：对于刀盘来讲，在其中心区域以及辐条均出现显著的磨损，同时，刀箱与四把双联中心滚到均出现了掉落，还有8把正面滚刀以及6把切刀也同样出现了程度不等的磨损。所以为了保证工程可以的开展，需要对竖井中的刀盘予以及时修复。二、刀盘修复工艺胃由于刀盘磨损较为严重，修复工作量较大，且刀盘修复后仍需穿过长30m 的上软下硬地层掘进施工，对刀盘修复质量要求较高，因此在刀盘修复前应认真熟悉图纸和施工现场，根据施工方案做好施工准备，并制定刀盘修复方案。刀盘修复过程如下所述。 1、准备修复材料刀盘材料的材质为Q345B，所以为了确保刀盘在修复之后可以继续稳定使用，所以在修复过程中所选择的材质与之前保持一致。此外，测量刀盘主梁厚度为 80mm，所以需要根据测量后的规格尺寸来现场实施切割，刀座与刀箱均为原厂提供。 2、磨损区域的处理滚刀刀箱、加强筋板以及中心刀盘等磨损区域均要刨除干净，随后用打磨或者火焰切割等方式进一步修整磨损后的刀梁，并要将刀梁焊接表面的金属光泽打磨出来。另外，鉴于刀盘工作环境有着一定湿度，打磨后的表面会因此生锈，所以焊接工作要抓紧时间进行。 3、选择焊接工艺为了进一步提高修复质量，焊接工艺的选择需与原厂刀盘生产制造时保持一致，同时选用富有经验的焊接工程师来进行焊接作用。此外，在焊接前，要做好焊接区域的预热工作，并要在焊接完成后进行消除应力热处理，以确保焊接质量与焊接位置强度与原厂刀盘保持一致。 4、刀盘主梁的修复将刀盘主梁打磨后，要对其各部位的规格尺寸予以测量，随后根据测量结果来确定下料的最终尺寸。随后，将旧刀梁与新刀梁进行对接，检查对接是否存在问题，并将台阶予以打磨。另外，选择一定规格尺寸的钢管作为刀梁之间的抵抗

盾构机结构详解

盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。其优点如下: 1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。 2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。 3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。 4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。 5. 地面环境不受盾构施工的干扰。其缺点为： 1. 盾构机械造价较高。 2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。 3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。 4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：

三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩。刀盘只安装刮刀，无需滚刀。硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。可同时安装滚刀和刮刀。气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。

开仓换刀施工方案(DOC)

**地下区间左线S-589盾构机开仓换刀施工方案 1、编制依据（1）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；（2）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；（3）《盾构施工技术》陈馈等主编，2009年05月北京人民交通出版社；（4）《**盾构区间平、纵断面及特殊地段设计》图纸。 2、工程概况本标段为**地下区间，该段区间采用盾构法分左、右线施工，盾构施工从眠山车站始发掘进至马街车站（到达）。盾构区间线路右线起止里程为YDK6+943.150～YDK8+606.750，长1649.471m（含14.129m短链），左线起止里程为ZDK6+943.150～ZDK8+606.750，长1669.189m（含5.589m长链），线路总长3318.660m。本标段右线最小半径R=350m，左线最小半径R=360m，线间距13～60m。最小坡度2‰，最大坡度12.486‰。盾构区间内设有2座联络通道。区间采用通用衬砌环类型（预制钢筋混凝土管片），隧道内径5500mm，外径6200mm。钢筋混凝土管片幅宽1200mm，厚度350mm。联络通道处采用钢管片和钢筋混凝土管片组合的复合型管片。 3、地质水文条件盾构机里程现在的里程为ZDK8+461.86，该里程距离硬岩段还有约5m的位置，在里程ZDK8+461.86的地质情况如下：

图1 ZDK8+461.86的地质情况 <4-4>粉质粘土：灰、灰褐、深灰色，可塑状，局部含角砾或夹薄层粉土，具高～中压缩性，钻探揭示层顶埋深4.4～19m，厚度为1.1～7.1m，平均厚度3.27m，在区段内较广泛分布，属Ⅱ级普通土。 <12-4>粘土：棕红、黄褐色，硬塑状，偶含风化角砾，具中压缩性，钻探揭示层顶埋深3～36.4m，厚度为0.5～35.4m，平均厚度6.01m，区段内部分地段分布。属Ⅱ级普通土。从地质图以及地层岩性可以看出现在盾构机刀盘里程位置地质情况为：下层硬塑性的粉质粘土，上层为可塑状态的粉质粘土，从推进情况来看，水位线在盾构底以下，掘进时施工用水比之前土质用量增大很多，开挖面较干。根据实际情况判断，可以在此处进行换刀作业，并且该里程掌子面的情况稳定，初步拟定采用常压换刀作业流程。

盾构机刀盘磨损的修复工艺探讨

盾构机刀盘磨损的修复工艺探讨发表时间：2019-05-05T14:49:53.310Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：刘晓林 [导读] 摘要：在我国经济建设飞速发展的现阶段，基建工程在数量与规模方面均有所增长，所以不可避免的会用到机械化盾构机来开展相关建设活动。广州轨道交通建设监理有限公司广东省广州市 510000 摘要：在我国经济建设飞速发展的现阶段，基建工程在数量与规模方面均有所增长，所以不可避免的会用到机械化盾构机来开展相关建设活动。在机械化盾构机当中，刀盘作为掘削机构在其中有着重要作用，例如，开挖地层、保持开挖面的稳定等，同时也因此需要承载较大的载荷与力矩，所以也因此容易出现磨损情况，导致工程建设的施工效率受到影响。所以，本文重点分析盾构机刀盘磨损的修复工艺。关键词：盾构机；刀盘；磨损；修复工艺引言：在隧道施工期间，需要使用盾构机来完成土体的开挖以及渣土的排运等工作，确保隧道施工可以快速的完成。现阶段，随着现代科学技术的不断进步，机械化盾构机在相关隧道工程中得到了广泛的应用，并且应用效果十分显著。在机械化盾构机工作期间，当中的刀盘由于长期要在较为恶劣的环境下工作，所以会因此导致刀盘出现不同程度的磨损，对工程的开展造成影响，所以要求施工单位可以尽快的完成磨损刀盘的修复，确保工程可以顺利开展。一、工程实例在某工程中，盾构机的刀具与刀盘在施工过程中出现严重的磨损，具体为：对于刀盘来讲，在其中心区域以及辐条均出现显著的磨损，同时，刀箱与四把双联中心滚到均出现了掉落，还有8把正面滚刀以及6把切刀也同样出现了程度不等的磨损。所以为了保证工程可以的开展，需要对竖井中的刀盘予以及时修复。二、刀盘修复工艺胃由于刀盘磨损较为严重，修复工作量较大，且刀盘修复后仍需穿过长30m的上软下硬地层掘进施工，对刀盘修复质量要求较高，因此在刀盘修复前应认真熟悉图纸和施工现场，根据施工方案做好施工准备，并制定刀盘修复方案。刀盘修复过程如下所述。 1、准备修复材料刀盘材料的材质为Q345B，所以为了确保刀盘在修复之后可以继续稳定使用，所以在修复过程中所选择的材质与之前保持一致。此外，测量刀盘主梁厚度为80mm，所以需要根据测量后的规格尺寸来现场实施切割，刀座与刀箱均为原厂提供。 2、磨损区域的处理滚刀刀箱、加强筋板以及中心刀盘等磨损区域均要刨除干净，随后用打磨或者火焰切割等方式进一步修整磨损后的刀梁，并要将刀梁焊接表面的金属光泽打磨出来。另外，鉴于刀盘工作环境有着一定湿度，打磨后的表面会因此生锈，所以焊接工作要抓紧时间进行。 3、选择焊接工艺为了进一步提高修复质量，焊接工艺的选择需与原厂刀盘生产制造时保持一致，同时选用富有经验的焊接工程师来进行焊接作用。此外，在焊接前，要做好焊接区域的预热工作，并要在焊接完成后进行消除应力热处理，以确保焊接质量与焊接位置强度与原厂刀盘保持一致。 4、刀盘主梁的修复将刀盘主梁打磨后，要对其各部位的规格尺寸予以测量，随后根据测量结果来确定下料的最终尺寸。随后，将旧刀梁与新刀梁进行对接，检查对接是否存在问题，并将台阶予以打磨。另外，选择一定规格尺寸的钢管作为刀梁之间的抵抗变形的筋板。在开始焊接前，将原刀梁与新刀梁之间的焊缝进行加热，待加热至120℃后方可开始焊接。在焊接时，需采用多层多道焊接法，焊接后还应对焊接区域进行保温处理，并用振动法将应力消除。 5、修复滚刀刀箱和切刀刀座通常来讲，刀盘修复后的硬岩掘进能力与滚刀高度有着直接联系。其中，如果修复空间有限，难以对滚刀刀箱进行定位，则为了保证修复质量，需要测量未掉落的滚刀刀箱，并将其与图纸加以比对。在将变形量的范围确定后，可按照已安装的滚刀刀箱来定位新滚刀刀箱的位置，并保证新滚刀刀箱与之前刀箱位置处于同一水平面中。随后，待完成定位后，完成拼接点的焊接作业。同理，切刀刀座的修复与滚刀刀座修复流程一致，并在刀座修复后可重新安装切刀与滚刀。 6、修复刀盘喷口鉴于刀盘中心区域磨损严重，导致两路刀盘喷口均无法继续使用。同时，由于原刀盘喷口位于刀盘面板内部，所以现场焊接、加工有一定难度，需要对其结构形式予以一定更改。将保护钢板设置在喷口位置，并将耐磨网格焊接在喷口位置，用一定规格的钢板保护当中管路，保证掘进作业可以顺利开展。三、盾构机刀盘磨损修复后的注意事项由于需要对刀盘开展修复工作，所以导致该实例工程的施工周期受到了延误，所以为了确保余下的工程可以顺利开展，需要在今后使用盾构机时注意以下事项：（1）时刻观察掘进参数。在开展掘进过程中，盾构机的刀盘扭矩、掘进速度以及推力等需要施工人员予以随时查验，如发现问题，要及时对刀盘的工作情况进行检查，并对问题出现原因加以分析。（2）注意检查刀盘、刀具的磨损情况。在掘进过程中，作业人员要对刀盘、刀具的磨损情况进行查看，及时更换存在磨损情况的刀具、刀盘，防止损失扩大化。（3）对刀具更换的质量予以注意。在更换刀具过程中，刀具的安装面要保持干燥、洁净，同时也要对紧固件的定位、安装精度等予以注意。（4）做好不同地层的渣土改良工作。比如，当施工现场的地下水含量出现变化后，施工单位则要对渣土予以及时的改良，避免刀具、刀盘出现过大的磨损。四、预防盾构机刀盘磨损的措施为了保证今后不再出现因为盾构机刀盘磨损而导致施工周期延误，从而引发严重的经济损失，需要施工单位对盾构机刀具磨损的预防措施加以关注。 1、刀具磨损检测技术的应用刀圈磨损是刀具磨损最为主要的失效形式，所以为了更加准确的判断刀具磨损的严重程度，监控刀盘、刀具的工作情况，施工单位需

盾构机刀盘装配

盾构机刀盘装配摘要：盾构机是一种专门用于开挖地下隧道的大型成套施工设备，在城市隧道的开挖中得到越来越广泛的应用。刀盘作为盾构机关键部件，在盾构机掘进过程中起到至关重要的作用，文章主要对刀盘的结构形式功能进行了分析，并对刀盘的装配工艺方法及工装工具的使用进行了阐述。标签：刀盘;功能;结构形式;工装工具;装配工艺方法引言盾构机是用于软土隧道暗挖施工的大型机械设备。它具有金属外壳、壳内装有整机及部分辅助设备，在盾壳保护下进行土体开挖、土渣排运、整机推进、管片拼装等作业，通过切刀刮削土体，使隧道一次成型。刀盘作为盾构机关键部件，具有开挖搅拌过流岩土、支撑掘进面等作用。 1 刀盘的功能及结构形式 1.1 刀盘的功能分析刀盘位于盾构机最前端，作为各类刀具的载体，是盾构机开挖岩土的关键部件，其装配的好坏将直接关系到盾构机掘进的安全和效率。刀盘的作用主要有开挖土体、搅拌渣土、支护开挖面、阻挡大漂石等作用，具体如下：开挖功能：通过布置于刀盘上的各类刀具，对掘进面的岩土进行破碎和切削，同时将开挖的渣土经刀盘开口刮入土舱并使用螺旋输送机运送到盾构机外。搅拌渣土：通过刀盘后壁的搅拌棒对土舱内的渣土进行搅拌，防止结泥饼的同时还能达到利于排渣的目的。支护开挖面：针对某些特定地质，大面板刀盘能起到支护开挖面的作用，并且开口率越小，作用越明显。阻挡大岩石：螺旋输送机的输送岩土的能力是有限的，如果进入土舱的岩石过大将损坏螺旋输送机，通过刀盘结构的合理设计，可以将过大的漂石阻挡在刀盘外。 1.2 刀盘结构形式刀盘的结构主要有辐板式和辐条式两大类型，辐板式刀盘一般为焊接箱型结构，其上设置刀座、刀具、开口、添加剂注入口及与主轴承连接部件;辐条式刀盘主要有轮缘、辐条及布设在辐条上的刀具组成，刀具布置在辐条的两侧，一般较难布置滚刀。目前，中国使用的盾构大部分为辐板式刀盘，下面主要对辐板式

盾构区间带压进仓换刀施工方案

深圳市轨道交通7号线BT项目7301-1标段深圳7号线7301-1标盾构区间带压进仓换刀施工方案编制：审核：审批：中国水利水电第十三工程局有限公司深圳地铁7号线BT项目7301-1标项目经理部二O一四年四月

目录第一章编制说明 (1) 1.1 编制目的 (1) 1.2 编制依据 (1) 第二章工程概况 (1) 2.1 工程概述 (1) 2.2 工程地质条件 (2) 第三章安全管理组织机构与危险源辨识 (2) 3.1带压进仓安全管理组织机构 (2) 3.2带压进仓期间安全专职管理人员配置 (3) 3.3带压进仓工作危险源辨识 (3) 第四章带压进仓施工作业程序 (3) 4.1施工准备 (3) 4.1.1技术准备 (3) 4.1.2人员准备 (4) 4.1.3设备、物资及材料准备 (4) 4.1.4安全与培训 (5) 4.2膨润土注入土仓 (6) 4.3土仓出渣 (6) 4.4保压实验 (7) 4.5各岗位人员到位 (7) 4.6进仓步骤 (7) 4.7土仓作业 (8) 4.8主仓降压人员撤离 (8) 4.9减压相关要求 (9) 4.9.1内容与适用范围 (9) 4.9.2带压人员减压技术要求 (9) 4.9.3主仓段减压步骤 (9) 4.10刀具检查及更换 (10) 4.10.1刀具检查 (10) 4.10.2刀具更换方法及顺序 (11) 4.10.3注意事项 (11) 4.11安全保证措施及安全事故抢救 (11) 4.11.1开仓安全保障措施 (11) 4.11.2带压进仓安全保障措施 (12) 第五章应急预案 (13) 5.1 应急组织机构 (13)

盾构机刀盘换刀方案上课讲义

盾构机刀盘换刀方案一、换刀概述由于沈阳地质复杂，硬岩较多，对盾构刀具的磨损比较大。盾构很难在不换刀具的情况下掘进整条隧道，所以要做好盾构换刀的准备。换刀分为计划换刀和非计划换刀两种。计划换刀指的是根据地质情况作出的换刀决定，非计划换刀指的是工作人员在盾构掘进过程中，通过检查发现刀具磨损情况非常严重，已经不能正常掘进，而作出的换刀决定。计划换刀一般在地层强度发生很大变化的情况下进行。由于刀具根据其位置和工作原理，可分为片式割刀/撕裂刀和边缘刮刀。片式割刀/撕裂刀主要用于切削土层④-5，⑤-5圆砾层。在地层强度变化后，现有刀具不足以满足盾构正常掘进，一般要进行软硬刀具的更换。还有就是盾构要穿越特殊地段，在此地段很难进行刀具更换，或进行刀具更换的危险很大。这时要在穿越特殊地段前，进行刀具的新旧更换，以防万一。二、换刀计划根据刀盘磨损情况，计划在左右线隧道联络通道处，利用将来联络通道施工场地开挖竖井进行换刀。同时根据刀具及刀盘磨损情况对刀盘进行加工改造。三、竖井开挖方法及主要技术措施（一）施工总体规划 1、施工准备：施工前做好施工用临时水、电、风管布设；平整、硬化施工场地；测量放样及桩位复核、导线网布设；施工场地围挡；管线物探、改移及保护，建筑物保护，补充地质勘察。 2、施工顺序施工周边降水——锁扣圈施工——土方开挖 1）施工周边降水：在竖井周边施工区域内，首先进行施工降水作业，降水井井深40米，井径600mm，满足地下水位在竖井底板以下。 2）锁口圈施工：竖井锁口圈施工完成后，进行提升塔架架设，提升塔架架设完成后，即进行竖井开挖施工。

3）土方开挖：土方开挖采用人工开挖，提升塔架出土，在现场堆土场存放，夜间集中外运，运输设备为自卸汽车；分层开挖，并及时打设小导管后安装格栅挂网喷射混凝土。（二）施工方法及主要技术措施施工竖井平面为矩形，净空尺寸为3×7m。平面图如下图图1施工竖井平面图 1、锁口圈施工 1）．锁口圈基坑开挖，按设计要求地表下两米范围内采用人工开挖，防止破坏已有管线，如发现基坑内有管线，通知业主及有关部门，调查和切改管线。以下土体采用人工配合挖机进行基坑开挖，开挖后立即进行锚喷支护（C25网喷混凝土）。对基坑顶上1米图纸未设计喷砼范围也进行喷砼,防止坑壁土污染钢筋及混凝土。

盾构机刀盘修复流程

盾构机刀盘修复流程盾构机刀盘在遭遇不利地质条件又不具备换刀条件时，强行出洞会造成刀盘严重磨损，在具备修复空间及技术经济比较合理的情况下，可对受损刀盘进行维修。 1、清理残根采用氧焊及气刨工具，对面板筋板残根以及刀箱刀具残根进行清理，按焊接要求打磨出坡口面，为焊接工作做好准备。 2、筋板修复（1）在残根上作出标记并进行拓样工作，根据图纸确定补贴复原筋板的泡沫塑料样板，然后按样板加工所需钢板（筋板采用50mm厚16Mn钢板）；（2）将筋板残根与钢板焊接。为保证焊接质量，在对接口处加工45°角坡口，采用多层焊接将坡口填平。 3、刀盘校正（1）考虑到校正刀盘时对主轴承的负面影响，将刀盘与前盾进行加固。加固区域确定在刀盘的未变形区域，既要保证对主轴的影响小又要保证未变形区域不产生二次变形。（2）将变形区域的撕裂筋板和影响刀盘校正的筋板割断，仅留背板。在其后面与土仓板间放两台液压油缸将刀盘缓慢顶出，顶到位置后用“工”字钢和角钢将刀盘与前盾焊接在一起，防止反弹。（3）在筋板割断处加工坡口进行焊接，保证焊接强度，增加支承钢板和复焊板，进行应力放散。待应力放散基本完成后将所有固定刀盘的支点拆除。 4、刀箱定位安装（1）刀盘面位置确定采用在前盾上焊接六根定位钢筋的办法确定一个与前盾面平行的平面，此平面从定位钢筋上挂线相交确定，作为刀箱定位的参考基准面。（2）刀箱定位根据参考基准面及图纸尺寸，订出刀箱与盘面的相对位置，保证刀刃相对于盘面的高度一致。（3）边缘滚刀的安装为了满足安装的角度，结合现场条件，用木板制作所需角度的样板尺，经过使用样板尺，

能保证边缘滚刀的安装角度。 5、刀具安装（1）小刮刀刀座的安装以刀盘实际测绘基准面，利用残根和图纸标定的尺寸进行刀座的定位。先在内、外两端各定一把刀座，而后利用角钢定出其它同一直线刀座的位置，刀座全部定位后进行加固焊接。（2）边缘刮刀刀座的安装保证正面区域的小刮刀在同一平面上，边缘区域与设计相符，保证开挖圆周的直径，定位后焊接牢固。 6、泡沫喷嘴的修复与保护（1）泡沫喷嘴修复当面板全部磨损，只留下泡沫管道的一部分时，需重新安装泡沫管道及喷嘴。安装泡沫管道与喷嘴只能在安装面板之前完成。（2）泡沫喷嘴保护为避免泡沫喷嘴发生堵塞现象，根据丁坝挑流的原理，对泡沫喷嘴采用环形保护，改变“土流”流向，保护喷嘴部位不受土体堵塞，使泡沫能够加入土体。 7、刀盘磨损修复检查刀盘表面是否还有严重磨损部位，如有磨损，需进行耐磨堆焊修复。首先需对磨损部位进行切割去除、打磨光滑，达到焊接的要求。采用北京固本KB680耐磨焊丝进行堆焊处理，增加其耐磨性能。北京固本KB680耐磨焊丝填充碳化钨粒子的复合焊丝，碳化钨粒子进入马氏体基质上，主要用于要求强烈耐磨损工件表面的焊接环境。进行盾构机刀盘堆焊修复时，焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。

盾构机的结构工作原理

1 盾构机的工作原理 1．1盾构机的掘进液压马达驱动刀盘旋转，同时开启盾构机推进油缸，将盾构机向前推进，随着推进油缸的向前推进，刀盘持续旋转，被切削下来的碴土充满泥土仓，此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上，后由皮带输送机运输至渣土车的土箱中，再通过竖井运至地面。 1．2掘进中控制排土量与排土速度当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时，开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大，当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时，开挖面就能保持稳定，开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起，这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时，开挖工作就能顺利进行。 1．3管片拼装盾构机掘进一环的距离后，拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片，使隧道—次成型。 2 盾构机的组成及各组成部分在施工中的作用盾构机的最大直径为6．28m，总长65m，其中盾体长8．5m，后配套设备长56．5m，总重量约406t，总配置功率1 577kW，最大掘进扭矩5 300kN·m，最大推进力为36400kN，最陕掘进速度可达8cm／min。盾构机主要由9大部分组成，他们分别是盾休、刀盘驱动、双室气闸、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备。 2.1盾体盾体主要包括前盾、中盾和尾盾三部分，这三部分都是管状简体，其外径是6．25m。前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动，同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离，推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上，以起到支撑和稳定开挖面的作用。承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器，可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力。前盾的后边是中盾，中盾和前盾通过法兰以螺栓连接，中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸，推进油缸杆上安有塑料撑靴，撑靴顶推在后面已安装好的管片上，通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力，这30个千斤顶按上下左右被分成A、B、c、D四组，掘进过程中，在操作室中可单独控制每一组油缸的压力，这样盾构机就可以实现左转、右转、抬头、低头或直行，从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线。中盾的后边是尾盾，尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连。这种铰接连接可以使盾构机易于转向。

盾构机换刀标准化作业流程

盾构机换刀标准化作业流程 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

盾构机刀具检查、更换标准化作业本标准适用于广州地铁五号线草淘区间盾构施工作业。该作业流程包括：刀具、刀盘检查作业；换刀、刀盘修复作业；刀具维修作业；换刀资料管理等。一、刀具、刀盘检查作业 1、刀盘检查时间的确定 1.1、在硬岩地区每推进20m检查一次； 1.2、当掘进参数：如推进速度、总推力、刀盘扭矩等发生异常时进行检查。 a、硬岩地区，纠偏困难， b、推力比同等地质条件下大，但速度、扭距等明显低得多， c、扭矩>300t·m、推力，推进速度较低，同时推进频繁跳闸。 2、刀具、刀盘检查内容： 2.1滚刀检查内容包括：滚刀的磨损量和偏磨量，滚刀刀圈的脱落、裂纹、松动、移位等，刀具螺栓的松动和螺栓保护帽的缺损情况； 2.2刮刀的合金齿和耐磨层的缺损和磨损以及刀座的变形情况； 2.3刀盘、牛腿磨损及焊缝开裂情况。 2.4主轴承土仓内密封处检查有无EP-2润滑脂和齿轮油外泄情况。 3、检查工作实施：、检查指令由主管领导综合盾构机掘进参数、上次刀盘检查和换刀记录及地质情况等信息确定本次刀具检查的时间和地点后将检查指令下达给盾构队，盾构队在接到检查命令后无条件执行。

、检查工作由盾构队队长总负责，机电部对检查结果进行统计和分析。、检查准备工作 a）、检查工具：滚刀检查量具由机电部落实，并于每次检查前由盾构队到机电部借取，检查完毕后交还机电部，检查用手电、对讲机等由盾构队负责落实； b）、检查时确保洞内通风正常，确保有通向土仓的风管和水管； c）、检查前，应确保人仓内通往土仓的低压安全照明正常，并有足够的备用灯泡（灯管）； d）、土仓门的开启确认在进行刀盘检查前，盾构机司机应先进行出土、排水、放气操作，在确认以上工作完成后，由盾构机司机通知仓门开启人员可以开仓； e）、开仓门注意事项：开仓门前应先打开人仓和土仓之间的减压球阀，（如果阀芯堵塞时用铁丝通开），待土仓内外气压平衡后，再拆下螺丝，最后打开压板，在松开压板螺丝的过程中，要严格注意土仓内压力的变化，发现异常时，马上拧紧螺丝，以防异常情况发生。 f）、在进行刀盘检查前应准备好联络、通信工具，并安排专人值班，以确保刀盘检查和换刀过程中，人仓、操作室和地面监控室之间的信息畅通。 g）、土仓门打开后，应先由盾构队土建工程师对刀盘前方土体的稳定性及地下水情况进行确认，并得出是否具备进行刀盘检查的条件，当符合

盾构刀盘支撑法兰密封位磨损修复技术

32 施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年4月下第41卷第363期盾构刀盘支撑法兰密封位磨损修复技术张洪涛，郑国良，刘景华，王太平（中建市政建设有限公司，北京 100161）［摘要］盾构刀盘支撑法兰位于切口环内，主要作用是将刀盘与主驱动连接起来，驱动刀盘的旋转。盾构刀盘支撑通过法兰盘与主驱动齿轮相连，刀盘在旋转过程中连接的密封位极易进入泥砂，长期旋转过程中容易造成密封位的磨损，因此法兰盘在掘进一定距离后必须进行检查、修复。某法兰盘为宽740mm ，中心直径2740mm 的圆环，并连接6个牛腿。为防止该法兰盘的变形，采取镶嵌钢环加补焊的修复工艺，达到了法兰盘变形量小、平面精度高的目的。［关键词］隧道；盾构；刀盘支撑法兰；镶嵌钢环；磨损；焊接［中图分类号］TU245 ［文献标识码］A ［文章编号］1002-8498（2012）08-0032-03 Repairing of Abrasion on Sealing Position of Shield Cutter Flange Zhang Hongtao ，Zheng Guoliang ，Liu Jinghua ，Wang Taiping （China Construction Municipal Construction Co．，Ltd．，Beijing 100161，China ） Abstract ：The cutter flange locates in incision ring of shield which main function is connecting the cutter and main driver to operate the cutter．Because the shield cutter and main driver gears is connected with the flange ，so the sediment is easy to enter the sealing position during cutter rotation．The sealing position always abrades during long-term rotating of shield cutter．Thus the flange should be checked and repaired when shield run a certain distance．Some flange connects 6corbels with 740mm-wideth and 2740mm-diameter．Repairing technology of inlaying steel ring and welding is adopted to control the deformation and plan accuracy． Key words ：tunnels ；shields ；cutter flanges ；laying steel rings ；abrasion ；welding ［收稿日期］2011-11-14 ［作者简介］张洪涛，中建市政建设有限公司工程师，北京市西四环南路52号中建一局大厦6019室100161，电话：（010）83982793，E-mail ：szgcb-zht@163．com 盾构是集液、电、气、传感于一体的大型机械化专用施工设备，主要用于城市地下隧道、管沟等施工。盾构刀盘支撑形式主要有中心支撑、中间支撑、周边支撑3种形式，在目前地铁施工中盾构广泛采用的是中心支撑和中间支撑的形式，中心支撑式以德国的海瑞克为代表，中间支撑式以日本产盾构为代表。支撑的形式直接决定了刀盘支撑的结构形式。日本某厂家的盾构刀盘支撑法兰与主驱动连接处设置了一道端面密封，用于防止泥砂进入轴承内，刀盘支撑法兰在长期的运转过程中极易出现磨损。磨损后密封位的修复精度至关重要。1 刀盘支撑基座密封结构及磨损原因本盾构为土压平衡式盾构，采用外齿啮合的中间支撑的结构形式（见图1）。刀盘支撑一侧通过6个牛腿带动刀盘的旋转，另一侧通过法兰盘与主驱动齿轮相连。法兰盘连接处设有一道多唇端面密封，盾构在正常掘进过程中通过向密封腔内加注润滑油脂起到润滑、防止土仓内泥砂进入主轴承箱内的作用。本次检修的2台设备均已推进完成5km ，检修过程中发现刀盘支撑法兰密封位处已经出现多道不同深度凹槽，凹槽区域宽度为70mm ，直径为3270mm ，其中磨损最深达10mm ，磨损区域及磨损情况如图2所示；多唇密封的3道唇边均已磨损。经测量、试验分析主要由以下原因造成法兰盘密封位的磨损。 1）该结合部位长期处于泥砂、水压力包围中，润滑油脂填充不充分时，土砂极易进入密封位置处与法兰盘产生摩擦，长期旋转过程中，导致法兰盘密封位和密封磨损。 2）外周密封位直径约为3270mm ，圆周长约10.5m ，圆周上设有4个润滑油脂注入点，为确保达到保压、润滑的效果，必须确保每个点的注入量。所以在润滑油脂泵泵送能力下降时，每个点的注入量就会下降，直接影响润滑效果。

换刀方案定稿

新建广深港客运专线广深段狮子洋隧道SDⅡ标进口盾构段盾构机换刀、检修地层加固建议方案中铁十二局集团广深港客运专线SDⅡ标项目部二OO八年一月十五日

一、盾构机换刀、检修的必要性 1、盾构穿越地层分析狮子洋隧道进口标段盾构穿越地层按岩层强度划分，大致可分为软弱地层(DIK33+660~DIK34+460,800m)、上软下硬地层(DIK34+460~DIK34+820,360m)、硬岩地层(DIK34+480~DIK38+550,4070m)。盾构机掘进过程中通过的具体地质岩层见表1。表1 盾构穿越地质岩层一览表 2、盾构机刀具布置按照盾构机生产厂商维尔特集团的刀具设计指导思想及投标文件，“本工程每台盾构机需挖掘约500m的软土地层和和近约4200m的岩石地层，开始时先不

装滚刀，因此本工程换刀的次数在3~4次”（维尔特集团盾构机投标文件第二册技术标书P130页第14.7节）。在随后的盾构机设计联络中，维尔特集团坚持其刀具设计指导思想，将刀具分为软层刀和硬岩刀。当盾构机在抗压强度较小的软土地层中掘进时，土层对刀具的切削要求能力不高，故在刀具配置时，以软岩刀具来进行在软土地层中的掘进。根据软岩刀具的切削原理，刀具主要是通过对土层直接进行剪切破坏来进行切削的，因此刀具主要以切刀和刮刀相结合的软岩刀具配置为主，同时安装4把周边滚刀，以形成对刀具和刀盘的保护作用。以此配置称为软岩刀盘，在盾构机始发时以软岩刀具配置掘进。当盾构机在抗压强度较大的硬岩地层中掘进时，岩层对刀具的切削能力要求较高，故在刀具配置时，必须以硬岩刀具配置来进行硬岩地层中的掘进，根据硬岩刀具的切削原理，刀具主要对其硬岩形成的挤压力超过岩石本身强度后，刀刃部分使岩石破碎，从而形成一道切削沟槽，刀刃继续挤压，岩石便产生龟裂向周围扩散，使得切削沟槽两侧的岩石也剥离破碎。因此刀具主要以滚刀为主，以此配置称为硬岩刀盘，在盾构机进入全断面硬岩地层前以硬岩刀具配置掘进。维尔特集团设计的软岩刀盘见图1，硬岩刀盘见图2。图1 软岩刀盘