盾构机刀具修复技术
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。
小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法
小直径竖井法盾构刀盘修复施工工法中铁十二局集团第二工程有限企业安宏斌李艳辉白云飞赵玮栋1．序言盾构在砂卵石、密实度较高旳砂层及其他不良地层中施工很轻易导致刀盘刀具旳磨损，使盾构机掘进速度减少，甚至无法掘进，刀具旳更换一般有常压开舱、带压开舱、地面加固后常压开舱等措施。
刀盘旳开挖直径磨损之后进行修复目前除了运用地面开挖常规竖井法施工之外没有其他安全措施，而开挖常规竖井旳工期太长、成本太高，在施工中不停研究最终采用开挖一种微型竖井后在井内进行刀盘修复施工工法。
实践证明，此工法在保证施工安全旳前提下，可以高质、经济、迅速旳完毕对盾构刀盘旳修复工作，经济效益和社会效益明显。
2．工法特点2.1该工法修复刀盘具有施工安全、简朴、迅速、经济及环境保护等长处。
2.2施工所需要旳人员、设备及周转材料少，且均为通用旳周转材料。
2.3 小直径竖井旳受力构造好，承载力高，抗震能力强。
2.4 小直径竖井施工作业旳条件较差，劳动强度大，施工中安全和质量尤其重要。
2.5刀盘前方有较大空间，便于更换刀具，提高刀具更换效率。
3．合用范围本工法适应于盾构上方土体不稳，地面没有充足空间等状况下进行刀盘修复、换刀作业。
在地面条件复杂，隧道埋深比较大（埋深超过20m以上）、地质条件比较差旳状况下，运用此措施进行刀盘修复时，必须谨慎旳考虑。
4．工艺原理以刀盘位置为重要根据，将刀盘完全进入竖井净空范围，同步要保证竖井井壁放在盾构机旳前盾盾壳之上，以保证进行刀盘修复时，作业人员旳施工安全。
小直径竖井先开挖至盾构刀盘中心线上方3.5m处，待盾构机抵达指定位置停机后，再开挖至盾构刀盘中心线标高。
在刀盘上方2m旳竖井井壁外侧打设小导管对地层进行加固处理，保证小直径竖井在多种工况下旳构造整体稳定性，保证刀盘检修作业旳安全。
5．施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工工艺流程见图5.1。
图5.1 工艺流程图5.2 操作要点施工准备施工前要制定合理旳质量管理措施。
地铁盾构施工刀具管理及维修技术
地铁盾构施工刀具管理及维修技术近年来盾构施工普遍用于地铁建设，盾构施工适用于各类复杂地层，刀盘的配置及刀具的选用非常关键，刀具成本一般占总成本的15%～20%。
因此，建立合理的刀具管理制度和提高刀具利用率是盾构施工中一大技术点，刀具维修与刀具管理技术成为了降低项目成本主要手段。
标签：盾构施工；刀具维修；刀具管理1、刀盘特点根据地质条件划分，一般把刀盘分为软土刀盘、硬岩刀盘和复合刀盘。
软岩刀盘适用于未固结成岩的软土地层和某些全风化或强风化的软岩地层，一般破岩能力在单轴抗压强度30MPa以下。
上海地区、天津等软地层，使用刮刀类刀具，刀盘结构相对简单，通常称为软土刀盘。
硬岩刀盘适用于已经成形的硬岩地层，一般破岩能力在单轴抗压强度30MPa以上。
现正在施工的成都地铁、山西引黄等工程，通常使用配有刮板的滚刀。
复合型刀盘适用于软硬不均、上软下硬、密实胶结卵石土等软硬不匀的地层。
刀盘上刀具配置滚刀和刮刀，滚刀主要作用是破岩，刮刀作用是清理掌子面泥土或碎石，这样的刀盘通常称为复合刀盘。
广州、深圳、南宁等地地质复杂多变，主要使用复合型刀盘的盾构机。
2、刀具的维修技术2.1刀具类型2.1.1刀具的分类。
目前使用的刀具一般分为刮刀和滚刀两大类。
刮刀是指只随刀盘转动而没有自转的破岩刀具。
刮刀的种类繁多，常用的刮刀有边缘刮刀、齿刀、先行刀、贝壳刀、鱼尾刀等。
滚刀是指不仅随刀盘转动，还同时作自转运动的破岩刀具。
根据刀刃的形状，滚刀可分为：齿形滚刀、盘形滚刀。
2.1.2滚刀的结构组成。
滚刀结构主要由刀圈、刀体（套）、刀轴、轴承、金属浮动密封环、刀盖（座）及联接螺栓等件组成。
滚刀的内部结构是保证滚刀工作时正常的关键，通常是由轴承、密封、润滑油脂组成。
2.1.3滚刀刀圈的材料。
根据刀圈的工作条件，刀圈材料应满足较高的屈服强度，避免刀刃端在高应力下压溃变形；较高的硬度，增加耐磨性，减少刀圈磨损；良好的冲击韧性，提高材料裂纹扩展功，防止刀圈断裂；良好的抗回火性能，提高材料的热稳定性，保证刀圈在热装和滚压岩体过程中不降低硬度；良好的热加工和冷加工的工艺性能，材料成本低，制造方便，提高产品合格率，是占领市场的有效途径。
盾构机刀盘修复
盾构机刀盘修复盾构机拆解后发现：1、刀盘外圆面磨损。
2、部分主切刀座及原有耐磨钢板已经完全磨耗。
3、刀盘空腔外露没有蒙板覆盖。
4、刀盘面网格耐磨带稀少。
5、原有耐磨板失效。
6、泡沫孔裸露没有保护。
7、原有边刮刀没有固定在刀座上，而是直接与刀盘主体筋板焊接。
8、刀盘里面筋板需要堆焊网格耐磨带。
分析主要原因为隧道穿越的地层主要为粘土沙，其中夹杂中粗砂、砾砂、卵石，砂性土摩擦阻力大，渗透性强，在盾构的推进挤压下水分很快排出，土体强度提高，故不仅盾构推进摩擦阻力大，而且开挖面土压力也较大，对刀盘的磨损会比较严重。
3.1 焊工管理3.1.1 所有焊工须持有有效证件，并且模拟现场焊接符合要求。
3.1.2 焊工精神饱满上岗作业，技能娴熟，操作手法全面。
3.1.3 焊前对焊工进行工艺交底，使焊工掌握具体焊接工艺，熟悉焊材和焊机性能，工艺确定后，焊工要严格执行。
3.1.4 开工前带焊工熟悉施工现场，进行详细的安全教育和管理，使焊工树立安全观念，进行安全操作。
3.2 焊材管理3.2.1焊材入库焊材有齐全的材质证明，并经检查确认合格后入库。
3.2.2 焊材发放焊材由专人发放，并做好发放记录，包括生产批号，施焊焊缝部位。
3.2.3耐磨焊丝检查固本耐磨焊丝只有在烘烤时拆包，拆包时核对焊丝牌号、规格、批号等。
拆包后检查焊丝是否生锈、药皮是否脱落，目测检验不合格的焊条不得进入烘箱，烘干后，对同一生产批号的焊丝进行检查，看药皮韧性及内部焊心是否生锈，如有不合格，这扩大检查，如仍有不合格报告技术负责人处理。
3.3环境管理3.3.1 手工电弧焊现场风速大于8m/s时，采取有效的防风措施后方可施焊。
3.3.2 雨雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后施焊。
3.3.3 现场需要搭设围挡（施工场地待定）3.3.4 刀盘面向上水平放置，安放支点应牢固可靠。
1、设计尺寸：主视图外径Ф6260mm，剖视图B-B显示：环带直径6230mm，刀盘厚度为450mm，耐磨环带宽度160 mm厚度50mm，耐磨块原有数量56块均匀分布。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理盾构刀具是指使用在盾构机中，负责切削地层并推进隧道的刀具。
它们的使用和维修管理对于盾构施工的质量和效率都至关重要。
本文将从盾构刀具使用和维修两个方面进行讨论。
一、盾构刀具使用1. 选择合适的刀具。
不同的地质环境需要不同的刀具，因此在选购盾构刀具时应根据地质情况选择合适的刀具。
同时，刀具的质量也不能忽视，一些不合格的刀具容易受损，影响施工进度。
2. 使用前检查刀具。
在使用刀具之前，需要检查刀具的状态，包括刃口是否有裂纹、是否齐整、是否磨损等。
如发现问题应及时更换或修复。
3. 正确安装刀具。
盾构刀具的安装需要根据不同的刀具类型和机器结构进行不同的操作，必须按照说明书和要求进行操作。
安装时需要注意刀具的位置和方向，避免出现误差。
4. 刀具运行间隔时间。
为了防止刀具磨损过度和过快，需要设定合理的刀具间隔时间。
这个时间需要根据地层情况以及施工速度等因素灵活设定。
5. 切换刀具。
在盾构施工中，有时需要切换刀具以适应不同的地质条件。
在更换后，需要对刀具进行检查，并调整机器参数，避免因误差导致刀具损坏。
1. 刀具维修计划。
需要制定定期的维修计划，合理安排刀具的检查、清洗、保养、修复等工作，以保证刀具的正常运转和有效寿命。
2. 刀具清洗。
刀具在使用过程中会沾染泥土和泥浆，必须及时进行清洗。
清洗时需要使用特殊的清洗剂和清洗工具，并注意对刀具的保护。
3. 刀具保养。
刀具在使用过程中需要进行保养，包括润滑和防锈等工作。
这些工作需要根据不同刀具的要求进行操作。
4. 刀具修复。
刀具因为使用过程中不可避免地会出现损坏。
在出现损坏时应及时进行修复，以避免进一步的损坏。
5. 刀具存放。
在刀具不使用时需要进行妥善的存放，避免刀具因为外力或者氧化腐蚀等原因而损坏。
综上所述，盾构刀具使用和维修管理是盾构施工过程中非常重要的环节。
只有通过合理的使用和管理，才能保证盾构施工的质量和效率。
盾构机刀盘非正常磨损洞内修复方案概述
盾构机刀盘非正常磨损洞内修复方案概述摘要：刀盘是机械化盾构机的掘削机构,具有开挖地层、稳定开挖面、搅拌渣土等功能,并承受大扭矩、大推力和冲击载荷的作用,其工作状况非常恶劣。
因此,刀盘在盾构推进过程中将会不可避免地出现磨损。
基于此，文章结合具体实际分析盾构机刀盘非正常磨损的原因，制定洞内修复方案。
关键词：盾构机；刀盘；非正常磨损；洞内修复1刀盘现状1.1地质情况区间隧道掘进断面处于全断面中风化灰岩，根据区间地质勘察报告，隧道洞顶上覆基岩较薄，洞身（局部位于土层内）及洞底均位于基岩内，地下水位线下，岩溶中等发育，局部强发育，综合围岩等级Ⅴ级。
岩层天然单轴抗压强度在28.81~54.90Mpa。
1.2损坏情况开仓检查后初步发现刀盘钢结构磨损严重；刀盘中心双刃滚刀掉落三把、三个中心刀箱磨损严重、1号和2号泡沫喷孔严重磨损、刀具磨损检测1/3号磨损检测点内嵌式防护板掉落、超挖刀防护板掉落、单刃滚刀掉落一把、搅拌棒变形两根，回转中心连接处防护盖板螺栓松动。
图1 掌子面刀具轨迹图2 损坏情况图3刀盘中心磨损区域经进一步检查，发现刀盘、刀箱出现多处裂纹裂纹，刀盘结构受损严重。
具体受损情况统计如下表：表3-1 刀盘裂纹情况图4 刀盘裂纹情况2原因分析根据掘进参数、历次开仓检查结果及地质情况判断，原因分析如下：1）岩石强度高。
翟~师区间中风化灰岩地质坚硬，且地层中含水量及其变化较大，在掘进过程中容易出现喷涌现象，其次区间详勘报告中岩层强度低于实际岩石强度，在强度高的中风化灰岩地层中连续掘进容易导致刀具磨损。
2）溶洞发育。
溶洞的存在使得掌子面不平整，掘进中刀盘振动较大、扭矩波动较大，导致刀盘受力不均，出现滚刀部分受力的情况，刀具切削时挤压受力不均匀,发生啃齿或者磕刀的情况，容易造成刀圈断裂或崩刃的情况。
当刀具受损，一旦发生偏心载荷，很容易导致刀盘扭腿部开裂。
3）掘进参数不合理。
推进时总推力较大（2300-2700T），掘进速度为1~5mm/min，刀盘转速2-2.3r/min，刀盘扭矩偏高2000-3000KN.m；渣温高48度左右。
探讨盾构机掘进中刀具损坏及维修措施
探讨盾构机掘进中刀具损坏及维修措施发布时间：2021-06-11T09:57:40.837Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：黄德荣[导读] 摘要：盾构机作为隧道掘进的专用机械设备，掘进作业中需要结合不同地质条件选择刀具。
广东华隧建设集团股份有限公司 510000摘要：盾构机作为隧道掘进的专用机械设备，掘进作业中需要结合不同地质条件选择刀具。
遭遇硬岩地段，容易发生刀具损坏问题，还要结合损坏情况采取科学维修措施，确保盾构施工顺利开展。
因此，本文分析了盾构刀具的选择，论述了刀具磨损对盾构施工的影响，分析了刀具的失效形式，提出刀具管理和维修的措施。
关键词：盾构机掘进；刀具损坏；维修措施1.盾构机刀具选择在盾构机掘进过程中，刀具作为重要部件，要根据地质、地形等条件进行选择，保证刀具质量和性能符合施工要求。
根据盾构机工作原理可知，刀具对岩石进行破除时分为切削和滚压两种方式，滚压破岩方式，是利用滚刀在岩石上旋转施加剪切力和冲击力，促使岩石被压碎和碾碎，适用于硬土、砂砾丰富和岩石多的地段。
切削方式是利用刮刀等切削刀具沿着运动轨迹对岩石进行切削，适用于砂层、土层和软质地岩石地段。
结合岩石硬度、地层条件等因素，对硬岩土层开挖时通常选用滚刀，开挖砂质地层通常选用切刀，配合采用边缘刮刀能减少刀具的磨耗。
合理选择刀具，才能保证盾构机发挥最大效能。
而在盾构机掘进过程中，刀具或多或少将发生磨损，遭遇不同地形条件会造成刀具发生不同程度的损坏，必要时应更换刀具，保证刀具锋锐度，继而使掘进施工在规定时间内完成。
2.盾构掘进速度和刀具损耗对盾构施工的影响利用盾构机进行掘进作业过程中，对于复杂的地形作业时刀片极易受到不同程度的损坏，因此需要对刀具进行更换，从而使其保持正常的掘进速度。
在对盾构机刀具进行更换时，需要明确以下几点问题：其一，在盾构机挖掘作业施工过程中，在对刀具进行更换之前，需要对岩层的具体情况进行有效勘察，确保盾构机的整体性能能够满足后续岩层的施工要求。
盾构机掘进中刀具损坏及维修措施探讨
盾构机掘进中刀具损坏及维修措施探讨摘要：盾构机在掘进过程中通过硬岩地段时，刀具、刀盘极易损坏，这种情况下，换刀、修复刀盘的技术就显得尤为重要。
本文对盾构机在掘进过程中刀具、刀盘的损坏情况进行了分析，并提出了维修措施。
关键词：盾构机；刀具，损坏，维修盾构机在掘进的过程中，往往会遇到各种复杂的地形。
由于底层的变化性非常大，这就决定了盾构机在刀盘的配置及刀具的选择上非常关键，刀盘的配置及刀具的选择要根据地质条件来选择。
合理的刀盘配置及刀具选择对与保证刀具的使用寿命，工程的顺利进行具有重要意义。
1盾构刀具1.1刀具的破岩原理盾构刀具的破岩方式分为滚压破岩和切削破岩。
1.1.1滚压破岩滚压破岩是在底层中利用盘形滚刀滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用来破碎岩石。
滚压破岩一般适用于岩石、硬土层及含有砂粒和卵石地质的破碎。
其使用的主要刀具为滚刀。
1.1.2切削破岩切削破岩是通过切刀刀刃施力将岩体外层剪切剥离的方式来破碎岩石。
切削破岩一般适用于土、砂层和软岩地质的破碎。
其主要适用的刀具为切刀。
1.2刀具的选择盾构机的刀具要根据施工地区地质特点来选择适用的刀具进行碎岩作业。
2盾构掘进速度和刀具消耗对盾构施工的影响刀具的更换主要是根具两点来进行判断的。
一是刀具是否适合当前岩层的掘进作业，通常情况下，在盾构掘进的过程中，要结合前期工程地质勘察的结果来对地层进行初步分析。
再结合掘进中土层的剥离情况对当前的岩层进行判断，以选择使用的刀具，如果有必要，可以开仓进行检验，以保证分析结果的准确性。
二是刀具的磨损程度是否达到了设计磨损值以及刀具是否损坏。
首先结合盾构掘进时，不同地层对刀具的磨损量以及掘进的速度来进行判断刀具的磨损量，然后开仓验证，以此来作为更换刀具的依据。
刀具的具体损耗量的计算要通过刀具的运行距离与掘进的速度计算处刀具在进行每一环距离内体积的磨损量，然后在用隧道的中提掘进体积来除以这个值，就能得到一个刀具消耗数量的大概值（不考虑遇到特殊情况）。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理盾构机是现代城市地下工程中常用的一种重要设备，它能够在地下隧道开挖工程中发挥重要作用。
而盾构机中的刀具则是其关键部件之一，直接影响到盾构机的施工效率和质量。
对盾构刀具的使用和维修管理非常重要。
本文将从盾构刀具的使用、维修和管理三个方面进行详细的介绍。
一、盾构刀具的使用1. 刀具的选择在选择刀具时，首先需要根据盾构机的工程要求和地质条件等因素进行分析，选择适合工程要求的刀具。
一般来说，盾构刀具主要包括刀盘、刀架和刀齿等部件，需要确定刀具的类型、规格和材质等参数。
2. 刀具的安装在安装刀具的过程中，需要注意刀具的装配顺序和位置，确保刀具的固定牢靠。
还需要根据刀盘的旋转方向来确定刀具的安装方向，以确保刀具能够有效地进行开挖作业。
3. 刀具的使用盾构刀具在使用过程中需要注意刀具的磨损情况，及时对磨损严重的刀具进行更换。
在进行盾构作业时需要注意刀具的进刀速度和进刀深度，以确保刀具能够有效地进行开挖作业而不会出现卡刀或者切削质量差的情况。
1. 刀具的清洗在进行盾构刀具的维修时，首先需要对刀具进行清洗，去除刀具表面的油污和杂质等物质。
清洗刀具时需要选用适当的清洗剂和工具，以确保刀具清洗干净。
2. 刀具的修复盾构刀具在使用过程中会出现不同程度的磨损和损坏，需要进行修复。
刀具的修复主要包括磨削、焊接和涂覆等工艺，以恢复刀具的使用功能。
3. 刀具的保养在盾构刀具的日常维护中，需要对刀具进行定期的润滑和保养，以延长刀具的使用寿命。
还需要对刀具进行质量检测和磨损监测，及时发现刀具的异常情况并进行处理。
1. 刀具的库存管理为了确保盾构刀具的正常使用，需要进行刀具的库存管理。
在刀具的采购过程中需要定期进行库存盘点，及时补充库存中的不足之处，并做好刀具的使用记录和管理。
2. 刀具的使用记录对盾构刀具的使用情况需要进行详细的记录，包括刀具的使用时间、使用次数、磨损情况等。
通过对刀具使用记录的分析，可以及时发现刀具的异常情况并进行处理。
盾构机单刃滚刀维修刀流程
盾构机单刃滚刀维修刀流程维修滚刀流程一、准备工作：A、安装前，保持工作环境清洁。
准备好安装所必需的部件、工装工具：B、合格的零件进入装配区（不允许有毛刺、铁屑、锈斑）C、装配过程中，为保持清洁，严禁带手套作业D、浮动密封件只能在安装前从包装内取出密封件，防止研磨面的损坏，轴承只能在安装前拆开包装，以免使轴承受到污染E、准备好所有需要安装的自制件，配件，并在安装前切底清洗1)、去除毛刺，清除腔体、所有配合面、螺纹孔、油塞孔的灰尘、油污2)、清除后，压缩空气吹干后才能安装二、整刀装配：A、安装轴承外圈1.将刀体放置工作台上，在刀体安装轴承的内孔处和轴承外圈处涂上一薄层抗咬合剂；2.将轴承外圈平直放在刀体内孔处，若不平整，可使用胶木榔头或铜棒敲打使其垂直，盖上轴承外圈安装压板。
注：禁止使用榔头敲打轴承外圈，以防轴承外圈损坏。
3.调整压力，将轴承外圈压入刀体内。
4.同样方法安装另一轴承外圈。
注：必须确保轴承外圈被平直压入。
如果轴承外圈进入刀体孔时严重不平直，则轴承外圈应取出，并检查刀体内孔是否有损坏B、刀圈安装：1.将刀体垂直放置，挡圈槽朝上。
2.清理刀圈内径和刀体安装刀圈处，去除表面油渍；3.将刀圈放入烘箱并定温190-200℃，保温90-120min；4.将加热好的刀圈套入刀体，紧靠轴肩；注：如果刀圈卡住，则用专用工装压机压入至刀体轴肩。
C、安装挡圈1.将挡圈装入刀体挡圈槽内，焊接槽位置朝上。
2.采用专用工具夹住挡圈外圆，将工装的空隙处对准挡圈焊接槽处3.采用电焊机将挡圈焊牢。
（4个焊点均布，每处焊点长度约为60-80mm）注：电焊时，采用就近接地原则焊接，不要在刀圈的表面进行起弧。
确保焊接电流不从刀体通过。
4.待刀体冷却至室温后装配。
D.安装下端油盖塞将密封胶涂在堵头螺纹上，将油塞缠上生胶带，扳手拧紧在下端盖上。
E、将一O型圈套入轴O型圈槽内，并在轴及O型圈表面涂上一薄层抗咬合剂。
F、将轴垂直放置，下端盖套入轴上，螺纹端朝上。
盾构机掘进中刀具损坏及维修措施
适时更换刀具，避免刀具带病作业，同时也不能频繁 更换，以免产生严重的资源浪费，以将盾构机的工作效率 提升到最高。另外，在更换刀具的时候，应严格遵守合理、 迅速、批量的原则。
3.3 确定最佳刀盘转角位置
一旦发现盾构刀具发生损坏，需要及时更换。对其进 行更换时，首先应该确定正确的刀盘转角位置，避免刀盘 开口处与仓口相对，否则可能会危及进仓人员人身安全。 可利用仿形刀的旋转角度测量传感器，提高刀盘定位的精 准程度，尽量不要应用人工测量方式，避免带来定位误差。
4 刀具维修措施 4.1 正确安装刀圈
盾构机中，刀圈材料是较为特殊的钢材，这种钢材具有 较高的硬度和吸收变形系数，同时与其他钢材相比，这种钢 材耐磨性能更好。为此，在安装刀圈时，必须严格控制刀 圈的内径和刀体的配合度。一般盾构机的刀圈安装都是以 热装为主，具体来说就是应用专业的烤箱对刀圈进行加热， 当刀圈达到设定温度后，将其直接套在刀体上，完成安装。
换刀工作人员的技能水平直接影响换刀质量和效率， 为此应加强换刀人员技能培训，保证工作人员可以在最短 的时间，以最快的速度完成刀具的更换。 3.4.4 成立紧急救援小组
换刀的过程存在一定的危险性，为了避免带来严重的 安全事故，在换之前，就要制定好相应的紧急预案措施， 成立现场救援小组，保证安全事故发生后，受伤人员可以
3.4 刀具更换程序 3.4.1 做好总体规划
为了提高换刀计划的科学性和合理性，在制定刀具配 件计划的时候，技术人员应该积极和相关人员进行沟通， 确定刀具破坏的位置，然后从整体角度做好规划。同时还 要确定开仓地点，为刀具更换提供必要的条件。 3.4.2 加强物资储备供应
更换刀具前，应妥善准备好相应的资料和机具，只有 充分准备，才能更加顺利有序的完成刀具更换。 3.4.3 积极进行人员培训
盾构机刀盘修复工艺流程
盾构机刀盘修复工艺流程在隧道掘进过程中，刀盘刀具直接与土体相互作用，是最容易受到损害的部件之一。
对磨损的盾构机刀盘进行及时的修复改造，既提高了施工效率、缩短了建设工期、消除了安全隐患，又在节约成本、节约能源、节约材料、保护环境等方面开辟了很大空间。
下面为大家分享几个盾构刀盘修复实例，进而为有关单位及工作人员提供一定的借鉴作用。
一、北京地铁砂卵石地层施工盾构刀盘修复案例北京地铁四号线四标段区间隧道穿越的地质属砂卵石地层，工程共投入两台日本三菱公司生产的直径为6.14m的土压平衡盾构进行区间隧道掘进。
通过分析刀盘在砂卵石地层中掘进时的磨损原因和部位，在现场进行了刀盘设计改进及修复施工。
1、刀盘内部装置的修复（1）将已磨损的刀盘外周切除，清理刀盘辐条和面板空腔内的砂土。
（2）脱落的仿形刀液压缸重新定位安装，更换新的带有隔热保护钢丝的仿形刀油管。
（3）刀盘内的加泥管路全部拆除，清理通畅后，再重新安装到中心回转体和加泥出口处。
2、刀盘本体结构的修复（1）盾构出洞刀盘吊出地面后，将刀盘被磨损的外周部分全部切除，按照盾构刀盘结构的原设计，将刀盘外圈钢结构部分分为3块在工厂内进行机加工，确保拼装后刀盘周圈的椭圆度等精度符合要求。
（2）加工好的刀盘外周运到现场后，先在平坦的地面上将其连接成圆环，调整刀盘外周圆环的偏差符合要求的精度后，将圆环整体套装到已经切除了外周的原有刀盘的剩余部分上，将刀盘的6根辐条位置准确定位，用水准仪将外周圆环与原刀盘剩余部分调整至同一水平面，采取沿刀盘直径方向双向断续焊接的方法，逐步将外周圆环与刀盘的6根辐条和6块面板完成满焊。
（3）完成刀盘钢结构焊接后，分别向6根辐条的空腔内加气压，检查焊缝的密闭性能，确认无任何泄漏现象。
3、刀盘附属结构（刀座、刀具）的修复（1）按照原设计图纸尺寸进行缺失刀座的加工，并按照图纸定位尺寸焊接新的刀座。
对仍然完整的刀座进行加固处理，对所有刀座的本体进行耐磨处理。
盾构机--滚刀修复
盾构机的滚刀主要由刀体、硬质合金及刀具的堆焊金属材料等组成。
滚刀在硬岩地层开挖掘进中承担着重任，其重要性无与伦比。
开挖时，安装在刀盘上的滚刀一面自转，一面随刀盘转动，利用刀盘产生的推力破岩，因此滚刀工作时受到岩石剧烈的磨料磨损，消耗量较大，是盾构机主要易损部件之一，因此，需要对其进行修复的工作。
盾构机的刀圈、轴承等都是关键零件，不仅需要较高的刚度，良好的耐磨特性，而且对其韧性也有较高的要求，常用的材料包括硬质合金钢、38simov等，一般圈可拆卸，磨损后可进行更换。
刀体外装刀圈和挡圈，内装轴承，两侧装有滑动密封和端盖。
刀圈采用过盈配合，一般加热到100～200安装到接为整环。
滚刀的失效形式：1、刀圈的磨损分为均匀磨损和非均匀磨损，前者是刀圈周边各部位磨耗程度基本一致的磨损，后者是指滚刀刀圈周边各部位的磨耗程度不一致，即偏磨，发生偏磨主要是由于刀具轴承损坏不能转造成的。
2、刀圈断裂和崩刀主要是由于硬度偏高、韧性偏低造成。
3、刀圈的压馈主要与刀圈的塑性变形有关，产生塑性变形的原因是破岩时因岩石过硬刀圈与岩石产生强烈的磨料磨损而发热，造成刀圈温度升高、硬度降低，从而产生塑性变形。
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南京中科煜宸激光技术有限公司是一家专业从事激光增材制造装备(3D打印、激光修复)、智能激光焊接装备、自动化生产线、核心器件（工艺软件、送粉器、加工头）和金属粉末材料的研发与制造。
中科煜宸是高新技术企业、中国增材制造产业联盟副理事长单位、全国增材制造标委会标准起草参与单位、国家发改委激光再制造产业化基地、国家工信部激光增材制造产业化基地、国家科技部同步送粉增材制造重大专项承担单位，也是江苏省科技厅金属三维打印工程技术中心、南京市金属三维打印技术中心，江苏省经信委激光智能制造协同创新中心。
盾构机刀盘修复方案
盾构机刀盘修复方案一、工程概况二、编制依据三、一号机概况目前1号机已掘进000环,刀盘里程为掘进距离为915米，隧道埋深42米。
地质为全断面弱风化片麻岩，岩石强度达到80MPa以上。
对刀具以及刀盘的磨损都非常严重，刀盘开口环空隙从出厂时的8-9cm磨损至14-16cm。
为了防止出现其他此生故障必须对刀盘进行修复，刀盘修复定在掘进至589环位置。
四、刀盘修复工艺及方法1、刀盘修复焊接工艺因为刀盘采用材质为Q345结构钢，而复合板采用的是Q235结构钢，两种材质所含合金成分有所区别，选择更高一级别的焊接材料。
所以焊接用材为E71二氧化碳保护焊丝，E71满足焊接需求。
修复刀盘所用材料为双层耐磨复合板,其中基板是厚度为15mm的Q235板材，耐磨层为碳化钨及碳化铬，厚度为10mm。
按需要订制为200×220mm和200×140mm 两种规格，各130块。
因为在刀盘前方不具备人员进入条件,焊接人员在土仓中进行操作,对焊接钢板采用三面焊接,即土仓面及刀盘方向两面，刀盘前方面空余，耐磨复合钢板与刀盘的焊接采用CO保护焊；其他磨损较面积较小位置采用堆焊。
2机具及人员表：焊接要求：⑴焊接前必须将焊接表面用角磨机打磨干净，清除水、油、锈斑等污染；⑵耐磨板采用错位拼接如图：⑶角道焊接必须保证12mm焊高。
焊缝要饱满、连续。
保证无焊渣、气泡及空洞。
⑷刀盘其他位置补焊。
在刀盘修复过程中，刀盘其他位置如果发现磨损时，视情况进行抢救性的补焊，选用D707堆焊焊条进行补焊。
五、安全文明施工1、施工前对作业队伍进行安全教育，防止施工过程中出现安全问题。
2、施工作业时保证为施工队伍配备安全防护装备。
3、对于易产生危险的区域设置警示牌，做好安全支护。
4、派专职安全员在人舱口时刻观察掌子面情况，做好安全预警。
5、在土舱内准备两台7.5千瓦的污水泵，随时对土舱内地下水进行排出。
6、用电保证遵守用电规章制度。
7、在进入土仓前检查土仓空气质量，如有有害气体必须换气达到要求后方可进仓。
常压密闭环境下盾构刀盘修复施工工法(2)
常压密闭环境下盾构刀盘修复施工工法常压密闭环境下盾构刀盘修复施工工法一、前言随着城市地下空间的不断扩张，盾构工程在地铁、隧道等领域得到了广泛应用。
在盾构施工过程中，由于地质条件的复杂性和施工环境的恶劣性，刀盘损坏是一个常见的问题。
针对常压密闭环境下刀盘的修复，开发了相应的修复施工工法。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例等方面进行详细介绍。
二、工法特点该修复施工工法的主要特点包括：施工过程中保持常压密闭环境，避免大气进入刀盘区域；采用专业化修复工具和材料，保证修复效果；快速、高效完成刀盘修复，缩短停机时间。
三、适应范围该工法适用于常压密闭环境下不同类型刀盘的修复，包括硬岩盾构、半岩盾构和软土盾构等。
同时，由于施工工法灵活多样，可以根据具体情况进行调整，适应不同地质条件下的刀盘修复需求。
四、工艺原理该工法通过保持常压密闭环境，防止刀盘区域的大气进入，避免加重刀盘受损情况。
在施工工艺上，采取了多种技术措施，如刀盘的局部修复、刀具更换和刀盘整体重新调试等，保证了刀盘的正常运行。
五、施工工艺施工工艺主要包括四个阶段：准备阶段、局部修复阶段、刀具更换阶段和刀盘整体重新调试阶段。
具体施工过程中，需进行严密的常压密闭控制，使用专业修复工具和材料进行刀盘的修复。
六、劳动组织在施工过程中，需要建立合理的劳动组织，包括指定专门的施工队伍、明确各人员职责和任务分工，并进行必要的培训，以确保施工工艺的顺利进行。
七、机具设备施工过程中需要使用一系列机具设备，如常压密闭控制设备、修复工具、刀具更换设备和调试设备等。
这些机具设备具有适应常压密闭环境下施工的特点，并能有效完成修复工作。
八、质量控制质量控制是施工过程中的重要环节，包括施工前的检查与试验、施工过程中的检查与验收以及施工后的质量评估等。
通过严格的质量控制措施，确保施工过程的质量达到设计要求。
大直径盾构机刀盘修复及改进技术
大直径盾构机刀盘修复及改进技术摘要：本文对广深港客运专线益田路隧道盾构机刀盘的严重磨损进行了分析，通过分析大直径盾构机刀盘在复合地层施工时刀盘磨损的原因，研究制定了可行的现场修复方案，并对刀盘进行了有效的改进，增强了刀盘的结构强度，使其更加适应本工程下一区间的盾构掘进施工，延长了刀盘使用寿命。
关键词：盾构机；大直径；刀盘；磨损；修复；改进1.1 刀盘概况刀盘是盾构机的主要构件，是掘进破岩的直接执行机构，S-550盾构机的刀盘是由4边块+1中心块组成的钢结构，刀盘开挖直径13.23m，重约319 t，刀盘面板开口率25%。
配置17＂中心双刃滚刀6把，17＂单刃滚刀73把，正面刮刀106把，边缘刮刀56把，超挖刀2把。
S-550刀盘在已完成的广深港客运专线益田路隧道1370m的盾构区间段，穿越的地层主要有微风化花岗岩、混合岩，中风化花岗岩、混合岩，强风化花岗岩、混合岩，全风化花岗岩、混合岩。
隧道大部分地段全断面为中、微风化混合岩或花岗岩，局部地段洞身穿越残积土、全、强、中微风化岩层，隧道开挖面上软下硬，且隧道断面岩石的石英含量平均高达72.02%，对刀具及刀盘的磨损与损坏非常大，因此为保证刀盘在转场进入广深港客运专线皇岗隧道盾构区间段的盾构施工时，能够长时间连续正常运转，就必需对S-550刀盘进行全面细致的检查鉴定，以全面了解其现状，制定全面整修方案。
图1 S-550盾构机刀盘1.2 刀盘存在的问题1.2.1 焊缝裂纹在盾构掘进过程中，由于刀盘承受复杂的压力、扭矩等载荷以及剧烈的振动与冲击、温度变化都会使刀盘产生裂纹。
刀盘表面经过清洗后对刀盘钢结构进行检查，检查发现在3个部位出现焊缝裂纹。
（1）刀盘的8个牛腿的加强筋焊缝开裂，裂纹已扩展至母材。
图2 刀盘牛腿加强筋裂纹（2）刀盘的中心分块与边分块连接处附近的80mm厚的侧板与筋板之间焊缝开裂，共计有10处裂纹，部分裂纹已扩展至母材。
图3 刀盘中心块与边分块连接处裂纹（3）刀盘各辐臂侧面封板与背面封板的焊缝开裂，共计有32处裂纹。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理随着城市建设的不断发展，盾构机在地铁、隧道等工程中的应用日益广泛。
而盾构刀具作为盾构机的核心部件，对于保障盾构机的正常运行和施工效率具有非常重要的作用。
盾构刀具的使用与维修管理显得尤为重要。
本文将就盾构刀具的使用技巧和维修管理进行探讨和分析。
一、盾构刀具的使用技巧1. 合理选择盾构刀具盾构刀具种类繁多，不同的盾构机需要不同类型的刀具。
在选择盾构刀具时需要充分考虑盾构机的工作环境、岩土类型、工作压力和速度等因素，选择合适的刀具是保障盾构机正常运行的第一步。
2. 控制切削速度和进刀深度在盾构作业中，切削速度和进刀深度是影响刀具寿命和切削效率的重要因素。
一般来说，过高的切削速度和进刀深度会导致刀具磨损加剧，进而影响盾构机的使用寿命。
需要根据具体的岩土情况和盾构机的工作状态来合理控制切削速度和进刀深度。
3. 定期清理和润滑由于盾构刀具在工作过程中会积聚大量的岩屑和泥沙，长期不清理会增加刀具的磨损程度和降低工作效率。
需要定期对盾构刀具进行清理，并在清理后进行润滑处理，以减少刀具的磨损和延长使用寿命。
4. 避免冲击和振动盾构刀具在工作中容易受到冲击和振动，因此需要避免在工作中产生过大的冲击和振动，以减少刀具的磨损和延长使用寿命。
二、盾构刀具的维修管理1. 定期检查盾构刀具状态定期对盾构刀具的状态进行检查是保障盾构机正常运行和延长刀具寿命的重要环节。
通过对刀具的磨损程度、开裂情况、锋利度等指标进行检查，可以及时发现刀具的问题并进行维修和更换，以免影响盾构机的正常使用。
2. 合理安排更换周期根据盾构刀具的工作环境、使用频率和磨损情况，合理安排刀具的更换周期是维护盾构机的重要措施。
及时更换磨损严重的刀具，可以有效减少对盾构机的影响，保障盾构机的正常工作。
3. 刀具维修保养对于磨损严重的刀具，需要及时进行维修和保养。
通常可以采用研磨、镀层等方法对刀具进行修复，以延长刀具的使用寿命。
4. 做好刀具的存放和保管在盾构刀具维修后，需要做好刀具的存放和保管工作。
盾构施工竖井法刀盘恢复技术(可编辑)
盾构施工竖井法刀盘恢复技术摘要：盾构施工中，采用竖井法进行盾构刀盘维修、刀具更换是盾构施工中的一项特别技术。
本文结合现场施工简要的介绍了此种技术。
关键词: 竖井施工盾构刀盘恢复随着城市地铁的发展,盾构施工产业得到了蓬勃的发展，盾构施工的“安全、快速、经济”以被越来越多的人们所认可。
为了确保盾构在软硬不均地层换刀作业安全，采用竖井法进行盾构刀盘维修、刀具更换是盾构施工中的一项特别技术。
1 采用竖井法进行刀盘维修、换刀的条件一般情况下，当需要进行刀盘修理、换刀作业时,如果盾构上方的地层不稳定,不可能直接开仓进行刀盘修理、换刀作业。
特别是满足以下条件时，将考虑采用竖井法进行刀盘的恢复：1。
1 盾构机上方的土体基本不能自稳;1。
2 通过地面加固难以达到预期的效果；1。
3 由于盾构上方土体沉陷,导致无法从盾构机内部进入刀盘作业；1.4 地面条件有足够的竖井施工场地；1。
5 工期条件；1.6 经济条件；1.7其它原因。
2 换刀施工竖井技术参数的确定2.1 竖井位置的确定在确定竖井位置时，一般以盾构机刀盘位置为主要依据，将盾构机刀盘完全放入竖井净空范围,同时要确保竖井井壁放在盾构机的盾壳之上，以确保进行刀盘修理时，作业人员的施工安全。
2。
2 竖井净空尺寸的确定在确定竖井的净空尺寸时，一般依据竖井的宽度一般依据盾构刀盘的轮廓尺寸进行确定,例如盾构机的刀盘尺寸为6300mm，考虑设计深度的竖井施工偏差尺寸,则在确定施工竖井的净空尺寸一般在盾构机的刀盘直径＋2×100～150mm左右。
竖井的长度一般为盾构机刀盘露出的尺寸＋人工在开挖盾构机刀盘竖井时所需要的最小空间，当竖井深度小于15m时，此尺寸一般取1.5m，当竖井深度大于20m时，刀盘的竖井施工最小净空不小于2m。
2。
3 竖井深度的确定在考虑采用竖井进行刀盘处理时,一般竖井的底部比盾构机的刀盘低30~50cm。
2。
4 竖井支护参数的确定由于换刀竖井是临时性的构筑物，故在竖井设计时，特别是在考虑竖井支护参数的设计时,一般采用格栅钢架结合网喷混凝土进行，根据经验，格栅钢架的间距一般不大于1m，喷射混凝土的厚度不小于20cm。
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盾构机刀具修复技术
采用盾构法修建地铁隧道，施工进度较快，建设质量好，而且施工过程中不需要降水，可以节省大笔费用。
但由于盾构机及配套设备、设施的采购和制造费用很高，而且施工过程中所用多种消耗材料费用也不低。
所以，采用盾构法的施工成本与传统施工方法相比，并无优势可言。
在保证工程质量的前提下，如何有效地降低施工成本，成为企业在市场竞争中面临的一个紧迫问题。
对磨损周边刀进行修复利用，就是在降低施工成本方面进行的一次有益尝试。
1盾构机刀具磨损情况
需要修复的这批磨损周边刀是在完成520环（约630m）隧道掘进后更换下来的。
刀具的2/5已经被磨损，其情况见图1，刀具磨损部分是正对被切削土体的迎土面部分。
刀具迎土面部分，在盾构刀盘旋转时承受很大的摩擦作用力，摩擦力的大小与千斤顶的推力成正比；另外，周边刀安装于刀盘的最外边，刀盘旋转时该位置的线速度也最大；再有，由于处于边缘位置，离泡沫出口的位置较远，在盾构机掘进过程中该位置的刀具无法得到良好的润滑。
以上多种因素导致了该部分的磨损最严重。
2盾构机刀具修复工艺确定
从图1中可以看到，磨损的周边刀仅剩下一个安装孔是完好的。
修复工作的主要任务，一是完成另外两个安装孔的修复；二是完成切削刃和表面耐磨层的修复。
据此确定总的思路是：铸造一块与原刀具本体成分相同、形状与缺损部分一样的钢块，与残刀焊接在一起；然后，在修复的刀具上堆焊切削刃和耐磨层；再以原来的安装孔为基准，根据图纸的尺寸要求加工另外两个安装孔；最后，对刀具与刀盘的安装表面进行一次精加工。
2.1修复体材料的选择及制造
为保证修复刀具的工作性能不降低和便于与残体进行焊接，决定采用与原刀具本体材质相同的材料对其进行修复。
通过实验室化验分析，确定原刀具本体材料为退火状态的20Mn2。
根据原图纸和磨损刀具实物，设计加工了2个修复体模具（左右各1个）；然后，利用小冶炼炉进行修复体的翻砂铸造，并对工件外表面进行喷丸处理。
2.2修复体与刀具残体的焊接
由于刀体较厚，断面为三角形，且整个刀具的外形不规整，要将修复体与残刀直接焊接难度很大。
为此，设计了专用的夹具，在焊接时将两者精确定位，以控制焊接过程中的变形。
为保证焊接质量，焊接前须将残刀进行喷丸处理；为保证修复后刀体具有足够的强度，两焊接件之间采用了大坡口焊接。
2.3刀刃及耐磨焊丝的选择
周边刀切削列采用的堆焊材料，是该类刀具制造的关键核心技术。
耐磨焊丝的性能直接影响刀具的使用寿命，而国内还没有采用堆焊切削刃的工艺和技术。
北京地区的地层主要是以沙卵石地层为主，要求
所采用的盾构周边刀具有较好的抗冲击磨损能力和抗磨料磨损能力，同时应具有很好的韧性。
刀具的抗磨损性能要求堆焊层金属表面应具有很高的硬度，而硬度提高的同时材料的韧性会随着降低。
当堆焊金属的硬度提高，其耐磨性增加，但同时其抗冲击韧性随着显著降低。
为了解决这一问题，通过走访凋研，选择采用北京固本KB600耐磨焊丝进行耐磨层的堆焊。
该耐磨焊丝为铬钼钨系堆焊焊丝，地铁盾构施工刀具刃口堆焊专用。
KB600基体加入镍合金，高耐磨耐高温（可达950℃）而且裂纹倾向小，韧性，具有良好的抗冲击性及耐磨性。
焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。
这样刀具既具有较高的表面硬度，又有较好的内部韧性，克服了普通堆焊焊条的缺点，可以较好地满足北京的沙卵石地层工况对刀具的性能要求。
KB600耐磨焊丝由北京固本科技有限公司自主研制，北京固本是国内唯一一家专业研发耐磨堆焊金属材料的高新技术企业，公司是国家级大学科技园企业，并获政府相关部门专项资助。
3盾构机修复刀具的安装
本次修复作业由于受时间的限制，对焊接的修复体表面，只堆焊了KB600耐磨层。
盾构机的“迎土面”部分，需承受很大的摩擦力，在原装刀具的背面，都镶有硬质合金“球齿”，硬质合金的表面硬度可达HRC87～89，具有极高的耐磨性。
安装修复好的刀具时，应将其残体部分凋换到“迎土面”的位置，即将刀盘大臂左右位的刀具互换位置。
4结束语
随着北京地铁建设步伐的加快，相信会有更多的盾构机投入使用，对刀具的需求会显著增加。
北京固本科技有限公司与盾构有关厂家合作开发的盾构刀具已成功在北京地铁工程使用，大大超过进口盾构刀具使用寿命。
此外，北京固本耐磨焊丝还在成都、南京、深圳、沈阳地铁盾构工程中得到应用。