盾构刀具分析

砾砂、卵石圆砾地层对刀具的磨损并不大
常压可更换切削刀应用分析
513环切削刀检查
序 号 刀号 （辐条） 检查情况 备注 序 号 刀号 （辐条） 检查情况 备注
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
17
25 29 33 37 45 47 55 57 59 61
9mm
13mm 17mm 10mm 20mm 12mm 20mm 17mm 20mm 13mm 13mm 右上侧崩断
常压可更换切削刀应用分析
580环切削刀检查
68、72两把切削刀退出困难 55号推出式切削刀压板螺丝全部断裂 49、53两把切削刀压板螺丝全部断裂 49、53、55号推出式切削刀刀头合金几乎全部崩裂
常压可更换切削刀应用分析
刀盘 盾体
原 土 层
推出式切削刀 卵石、花岗岩、含 砾粉砂岩等石块 切削沉淀渣土层
12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
63
65 72 73 74 75（6） 75（2） 76(8) 76(4) 77（6） 77（2）
20mm
30mm 20mm 12mm 20mm
22mm
26mm 19mm 19mm 18mm 30mm
常压可更换切削刀应用分析
513环与462环切削刀检查比较
具的磨损不大
有外周刀具有合金崩断和刀座磨损，判断是由于加固段造成的
常压可更换切削刀应用分析
35号刀磨损2mm（315环）
35号刀磨损7mm（462环）
常压可更换切削刀应用分析
75（6）号刀磨损合金崩断（315环）
75（6）号刀磨损合金崩断（462环）
常压可更换切削刀应用
76（8）号刀磨损15mm（315环）
推出后距刀盘面高度160mm
数量8组（32把）
备用滚刀，分两次推出，每
次推出4组（16把） 安装在1至8号面板内
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刀具统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 刀具名称 主切削刀 先行刀 导向刀 圆周保护刀 可推出切削 常压可更换切削刀 仿形刀 超挖刀（3刃） 17”单刃滚刀 19”双刃滚刀 应急滚刀（组合） 应急滚刀（单） 合计 数量 172 312 14 32 17 80 1 1 6 45 32 6 718 安装位置 辐条侧面 刀盘面 刀盘面中心 刀盘外周 刀盘中心 圆弧面11把,平面69把 7面板 2面板 刀盘中心 圆弧面11把,平面34把 1,2,3,4,5,8面板 1,3,4,5,6,8面板
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圆周保护刀
相对刀盘外周高为40mm 数量32把 用于刀盘外周 安装在刀盘外周面上
圆周保护刀
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常压可更换切削刀
相对刀盘面高度可通过调 节为100mm和200mm 数量80把 用于粘土、砂卵石掘进， 并起到保护滚刀作用 安装在2、4、6、8辐条上
在粘土、沙层和卵石地层中要充分利用切削刀和先行
刀对滚刀进行保护 及时检查和更换切削刀 盾构正常掘进时，控制好泥浆进浆粘度和进浆比重， 通过良好的泥浆对滚刀进行保护 刀盘转速和扭矩不宜过大，以减少对滚刀的二次磨损
请各位专家、领导批评指正
谢谢！
14
15 16 17 18
70
71 72 73 74
合金两侧崩断，
30mm 40mm，合金部分崩断 45mm，合金部分崩断 26mm，单侧合金崩断
更换
更换 更换 更换
百度文库
7
8 9 10
56
63 64 65
20mm
两侧合金崩断 20mm，单侧合金崩断 15mm 更换 更换
19
20 21 22
75（2）
75（6） 76（4） 76（8）
序号 12 13 14 15 16 17 18 19
刀号（辐条） 63 65 72 73 74 75（6） 75（2） 76(8)
检查情况 20mm 30mm 20mm 12mm 20mm 22mm 26mm 19mm 19mm 18mm 30mm
备注
462环更换新刀
462环磨损15mm 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀 462环更换新刀
20
21 22
76(4)
77（6） 77（2）
常压可更换切削刀应用分析
本次盾构掘进了102米，通过了砾砂、卵石圆砾地层 进一步说明砾砂、卵石圆砾地层对刀具的磨损不大，外
周磨损在20mm以内
通过513环与462环的比较，新换的刀具没有合金崩断， 说明462环检查时大部分合金的崩断是在加固段造成的
常压可更换切削刀应用
315环切屑刀检查
35号刀磨损2mm
75（6）号刀合金崩断
常压可更换切削刀应用分析
315环切屑刀检查统计表
序号 刀号（辐条） 1 2 3 4 35 67 75（6） 76（8） 检查情况 2mm 3mm 12mm，一侧合金崩断 15mm
本次盾构掘进了630米，通过了始发加固段、粘土层和沙层 外周刀具磨损大，内侧刀具磨损很小，说明粘土层和沙层对刀
先行刀
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导向刀
相对刀盘面高度100mm 数量14把 用于中心部渣土刮除 安装在中心刀盘面上
导向刀
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中心可推出式切削刀
中心推出 式切削刀
相对刀盘面高度可通过油 缸调节为120mm和200mm 数量17把 用于粘土、砂卵石 掘进中 保护中心滚刀 安装在中心刀盘面上
切削刀磨损、崩裂部分 92号滚刀 滚刀磨损部分
8 12 15 7 11
94号滚刀
挖掘直径Ø15000
77号可推出 式切削刀 盾体直径:Ø14930 切削刀开挖直径：Ø14960 贝壳刀开挖直径：Ø14950
刀体直径Ø14900
93号滚刀
40
60
滚刀应用分析
94（5）号刀轻微偏磨（580环）
滚刀应用分析
推出式切削刀合金崩裂 及螺丝断裂原因示意图
常压可更换切削刀应用分析
55号刀压板螺丝全部断裂
防止螺栓断裂装置
常压可更换切削刀应用分析
1、粘土层和沙层对刀具的磨损较小 始发加固段（有部分建筑混凝土块）强度过高对切削刀造 成崩裂损坏；在加固段施工时应加以重视 砾砂、卵石圆砾地层对外周刀的正常磨损量，根据以上统 计分析，在每掘进100米时磨损量在20mm以下； 较大的卵石地层，如果较大的卵石在刀盘前堆集在一起， 会很容易造成刀具合金的崩断和常压可更换切削刀的刀箱螺 栓断裂；因此，为安全考虑，希望对常压可更换切削刀的刀
纬三路盾构机刀具应用分析
2013年5月
纬三路盾构机刀具应用分析
工程概况 刀盘刀具介绍
常压可更换切削刀应用分析 滚刀的应用分析
工程概况
工程概况
N线隧道全长3557m
单管双向四车道 外径14.5m，内径13.3m 采用14.93m气垫式泥水平衡复合盾构， 开挖直径15m 穿越淤泥质粘土、砂层、卵石、中风化 粉砂岩
箱结构设计和螺栓连接强度应该进一步的优化和加强。
滚刀应用分析
94（5）
94（1）
94号刀轻微偏磨（462环） 94号刀严重偏磨（513环）
滚刀应用分析
93
93号刀轻微偏磨（462环）
93号刀严重偏磨（513环）
滚刀应用分析
92
92号刀正常（462环）
92号刀正常磨损（513环）
滚刀应用分析
93、94号刀偏磨分析
两侧合金崩断
一侧合金崩断 26mm，一侧合金崩断 32mm，两侧合金崩断
更换
更换 更换 更换
11
12
66
68
20mm
两侧合金崩断 更换
23
24
77（2）
77（6）
35mm，一侧合金崩断
23mm，一侧合金崩断
更换
更换
常压可更换切削刀应用分析
本次盾构掘进294米，通过了沙层、砾砂、卵石圆砾地层 外周的刀具大部分合金崩断，而靠中心部没有合金崩断，说明 在卵石圆砾地层掘进中，由于卵石会沉积到底部对刀具的撞击而 造成合金的崩断，越靠近中心越不易崩断合金
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仿形刀 最大超挖高度为130mm
仿形刀
数量1把
用于仿形超挖 安装在刀盘外周面上
超挖刀 最大超挖高度为100mm 数量1把 用于固定超挖 安装在刀盘外周面上
超挖刀
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17寸单刃滚刀 距刀盘面高度160mm
数量6把
用于岩层掘进 安装在刀盘中心 19寸单刃滚刀
76（8）号刀磨损15mm（462环）
常压可更换切削刀应用
462环切削刀检查
序号 1 刀号 （辐条） 13 检查情况 15mm 备注 序 号 13 刀号 （辐条） 69 检查情况 两侧合金崩断， 备注 更换
2
3 4 5 6
35
41 46 53 55
7mm
7mm 15mm 15mm，一侧合金崩断 13mm；一侧合金崩断 更换
• 1、普通型土压平衡盾构 • 土压平衡盾构，适用于松软粘性土，由刀盘切削 下的泥土进入泥土舱，再通过螺旋输送机向后排 出。由于泥土经过刀盘切削和扰动后会增加塑流 性，在受到刀盘切削和螺旋输送机传送后也会变 得更为松软，使泥土舱内的土压能均匀传递。通 过调节螺旋机转速或调节盾构推进速度，调节密 封泥土舱内的土压并使其接近开挖面静止土压， 保持开挖面土层的稳定。 中交二航局南京纬三路项目经理部
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刀盘总体图
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刀盘结构分割
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主切削刀
相对刀盘面高度100mm 数量172把 主要切削软土或辅助滚 刀进行岩层切削 安装在8个辐条两侧
主切削刀
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先行刀
相对刀盘面高度200mm 数量312把 用于粘土、砂卵石层掘 进，并保护滚刀 安装在刀盘面上
双刃滚刀
距刀盘面高度160mm
单刃滚刀
数量45把 用于岩层掘进 安装在刀盘面上
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单把应急滚刀
推出后距刀盘面高度160mm
应急滚刀
数量6把
备用滚刀，分两次推出，每次 推出3把 安装在1、3、4、5、6、8面板 内
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应急滚刀
组合应急滚刀