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复合地层中盾构机刀具磨损原因分析及更换案例 ① 盾构刀具更换安全操作规程 ⑥ 刀具使用维护及更换 ⑩ 盾构换刀作业施工方案 14 盾构穿越半断面硬岩段掘进刀具磨损控制技术 15 盾 构 机 刀 具 磨 损 地 分 析 21 复合地层中盾构机刀具磨损原因分析及更换案例 1、工程概况及地质描述 工程位于深圳地铁五号线，区间长度1278米,管片拼装852环。该标段位于深圳市宝安区，所在地区为海积平原、冲洪积平原，地形略有起伏，沿线地面建筑物较多（上有大规模住宅小区、酒店及立交桥），道路两侧存在密集的电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道，地下管线管道的走向与道路平行，局部斜交。 该区间主要穿越的砾质黏性土和全风化花岗岩，花岗岩风化土中不均一存在花岗岩风化残留体（孤石）4把双刃滚刀、31把单刃滚刀、64把刮刀、把边缘刀和把超挖刀。滚刀17刀刃，安装高度刀间距100mm，滚刀在推力的作用下贯入岩石，在开挖面上呈同心圆滚动，岩石被挤压破碎最终在刀盘推力作用下在切槽两边的岩石成片状破碎刮刀与单刃刀组合的布局方式，高度35mm，开挖面先行挤压破碎后由刮刀进行切削切削。用来校准盾构的开挖直径。超挖刀用于盾构曲线施工时的超挖及盾构姿态的调整。 滚刀和刮刀、混合配置的组合方案，既能有效开挖各种淤泥、砂土、粘土，又能适应各种全、强、中、微风化岩等。砾质黏性土孤石 8.2确定加固换刀方案 由于在建筑物下方，经过2次带压进仓检查后，发现掌子面出现涌水涌泥现象，存在较大的潜在危险，不具备带压换刀条件，必须对掌子面加固处理。最终确定的方案是，在土仓内3-9点以下用喷射机喷入细砂，之后在3-9点以上注入砂浆固结掌子面，并通过盾构机配置的6根超前注浆管进行双液注浆稳固掌子面上方土体，在浆液初凝掌子面具备稳定性后进行常压开仓换刀。 8.3土仓清理及开仓换刀 在确定掌子面具有稳定性后，打开仓门用风镐、铁锹清理土仓，按照边清理边换刀、清理一把更换一把的原则进行作业。经过十六天辛苦的努力，完成了此次换刀作业。此次共计更换中心双刃滚刀3把，单刃滚刀17把，另外，计划在掘完9米后进入矿山法隧道竖井内再更换边缘铲刀和刮刀。 8.4 在竖井内更换刀具维修刀盘 在矿山法隧道竖井内更换完边缘铲刀、刮刀及刀座、5-7号中心刀，又对刀盘面板、搅拌棒修复及切口环进行耐磨条补焊。 至此，经过前后二十九天的紧张抢修，在付出时间和资金巨大的代价后，才终于换刀完毕，恢复正常掘进。 9、教训： 在施工策划时就要预先考虑有条件时及时检查刀具的磨损情况，尽量在滚刀只磨损在刀圈的时间点就进行主动换刀，避免对滚刀刀毂及盾构刀盘造成破坏，浪费更长的时间，造成更大的损失。 结束语：此次盾构机停机换刀前后历时近一个月时间，刀具更换费用巨大，而且造成了停工及恶劣的影响，教训十分惨痛。在盾构施工中，地层条件不能完全通过地质勘探资料而准确预见，因此在刀具的配置及换刀点的选择方面应谨慎对待，应加强对地质情况的分析，必须坚持保守策略，在掘进参数发生变化后必须及时开仓或带压进仓检查，如果需要应立即更换刀具，避免出现非预期换刀情况的发生，有效减少施工风险的出现机率，大大降低项目成本支出。 盾构刀具更换安全操作规程 一、换刀前的材料、设备准备 更换盾构刀盘上的滚刀时,需要以下辅件:钳子、起吊装置、加长杆、装配平台、扭矩扳手；照明灯为24V白炽灯，3～4只；蓄电池应急照明灯2～3只；小型抽水泵2台；人员进入土仓内需用安全带、绳索、套鞋等。 二、更换刀具步骤 工作人员进入土仓后，清洗上部分刀具，然后在刀盘背面用卡尺检查刀具的磨损情况。按照下列步骤进行滚刀更换： 将钳子夹在滚刀的周边上，拧入吊环螺栓并使用链条予以固定，防止意外打开或坠落。 使用一个加长杆拆卸滚刀楔子及螺母。松开固定杆螺母，并向前推动楔子，直至其转动90度并可以向后拉动为止。 固定装配平台，并确保其得到正确的定位。 首先通过钳子，沿被拆卸的楔子方向，横向拉动滚刀，然后向后拉动至装配平台，并使用起吊装置提起滚刀。 清理滚刀刀座，并按相反顺序的步骤安装新滚刀。 更换滚刀后，将固定杆的螺栓紧固至规定的力矩。盖形螺母和锁止螺母一样，起到锁止螺栓并保护螺纹的作用。 在刀具更换完成后，可清理土仓，关闭仓门。人员退出后试转刀盘若干圈后，再安排人员进入土仓复紧刀具，确认上紧后，退出土仓，关闭仓门。 三、更换刀具作业的安全说明 因为可能会出现开挖面部分倒塌的情况，所以进入土仓非常危险。在整个时间内都必须非常仔细地观察开挖面状态。作为紧急安全室，前室必须始终让所有人进入，不能被管路堵塞。所有需要的起重工具都要固定在预定的支架上并经过检查，保证安全操作。 四、换刀作业的人员安排 安排4组20人参加换刀作业，每2组进行交替换刀。每组5人，其中2人在土仓内完成刀盘具的检查及