IHI盾构机刀盘的维修技术.pdf

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1、器工程材料与设备EngineeringMaterial&EqujpmentIHI盾构机刀盘的维修技术王云飞(北京市政建设集团有限责任公司第二工程处，北京101102)搐耍：盾构施工中，盾构由刀盘旋转靠刀具切割岩土体并由油缸向前推进，从而实现连续的机械化隧道掘进。由于施工过程中地质情况复杂，盾构掘进中刀盘和刀具会随着掘进出现不同程度的损坏和磨损，因此在施工的必要阶段要对盾构刀盘进行必要的维修和养护。论述了减小盾构刀具磨损，保证土压平衡盾构机长距离掘进的措施：介绍了维修所需要的设备和材料，以及应注意的问题。关键词：盾构

2、机；刀盘磨损；维护：措施中图分类号：U455．3l文献标志码：B文章编号：1009—7767(2011)03_0128-03MaintenanceTechIliqueo“HISlIieldCutterheadWangYunfei盾构由刀盘旋转靠刀具切割岩土体并由油缸向前推进，从而实现连续的机械化隧道掘进。由于施工过程中地质情况复杂。盾构掘进中刀盘和刀具会随着掘进出现不同程度的损坏和磨损，因此，减小盾构刀具磨损，是保证土压平衡盾构长距离掘进的重要措施．它直接影响盾构机使用寿命、切削效果、出土状况、掘进速度和施工效率等

3、。1盾构刀盘的作用刀盘是中间支撑式结构，靠装在隔板后侧的电动驱动装置通过齿轮进行驱动而旋转的；盾构掘进中，刀盘主要起的作用为切削土体，并将切削下的土体进行搅拌，使土体能顺利地通过螺旋输送器输送出去。让盾构机能正常地掘进。另外，通过刀盘的切削，前方会出现暂时的真空区域，为防止土层坍塌，刀盘这时会起到临时支撑土体的作用11J。2刀盘的分类及优缺点刀盘的结构形式有面板式和辐条式两种。具体应用时应根据施工条件和土质条件等因素选定。泥水盾构采用面板式刀盘；土压平衡盾构根据土质条件可采用辐条式。本次维修的刀盘为辐条式。辐条式刀

4、盘与面板式刀盘优缺点比较见表1f2】。3刀盘维修技术刀盘磨损后，刀盘中刀的相对位置尺寸会发生变化，因此，维修过程中除辐条轴上两主切削刃之间尺寸为刀尖与刀尖的距离外．其他所有尺寸均为刀座与刀座之间的距离。表1辐条式刀盘与面板式刀盘优缺点比较￡刀盘种类优点缺点1葛。。。11。．刀盘切削软土层时没有压力损失，同时刀盘后的搅拌只适用于软土、流砂等地质结构较松软的土层进行牺杀最／J盘翼更能使土、砂流动顺畅，更容易控制土压平衡掘进施工面板式刀盘时弓曩裹：篇篓暮霉言嚣地层掘进下毒兰素票耋墨写二三Z誓：蓑勰吴盘切削修补前，先确定刀

5、盘中心点，然后用30mm×30mm角钢制作一个立体直角坐标系，X轴的尺寸为270mm，l，轴的尺寸为520mm，Z轴的尺寸为300mm。因为刀盘旋转中心直径为矽50cm，因此，只要保证坐标系有128啼茁投右川ET2011No．3(May．)VoI．29三边同时对准外圆面就能确定中心点。3．1刀盘外圆端面的维修确定中心点后，测量刀盘上各轴外端面尺寸。未磨损前的尺寸半径为3．065m，根据磨损后的尺寸来确定修补的尺寸量。确定修补尺寸量后，先用J507∥4．0的焊条横向焊补到距离要求尺寸差0．5cm时，再用耐磨钢焊条竖向

6、焊补剩余的0．5cm。焊接过程中，由于刀盘表面磨损程度不一样．所以要时刻用垂球来测量刀盘外端面的平整度．并用石笔记录下数值，再进行焊补。3．2主切削刀的维修修补主切削刀时。先用盒尺把刀盘上所有刀的刀座之间距离测量出来。因为在刀盘的磨损尺寸中，刀座的磨损程度要比刀头的磨损程度小，因此在实际测量过程中。尽可能测量刀座与刀座之间的距离，待测量数据记录后．根据主切削刀的磨损情况分为刀头磨损和刀头与刀座共同磨损。1)刀头磨损。在刀头磨损中又可以分为轻微磨损和重度磨损两种情况。刀头轻微磨损中，因为考虑到成本问题，可以考虑不更换

7、刀头；但在刀头重度磨损中，刀头必须更换。由于长时间磨损，刀头销有的已经磨损严重，甚至变形。因此，先卸下定位销。再卸刀头销，用打磨机将铁销子与刀座焊接缝磨裂开。再用锤子把销子砸出，取下刀头。接着用打磨机把连接处打磨平，并清理销孔，再重新更换刀头，并且焊接。2)刀头与刀座共同磨损。由于刀座与刀同时磨损严重．因此要先用气割枪或碳弧气刨把磨损严重的刀座切割下，要用打磨机将所有切口处打磨平整，然后将完整的刀座与刀重新用J507焊条焊接到磨损严重的地方．焊接时注意尺寸和角度要严格保证与之前测量的尺寸和角度一致。3．3撕裂刀的维

8、修利用确定后的刀盘中心点。测量出磨损后撕裂刀的尺寸，未磨损前的撕裂刀直径为∥6．170m，半径为3．085m。撕裂刀根据磨损情况也可以分为两种：一种为撕裂刀磨损：另一种为撕裂刀和外侧保护板一起磨损。1)撕裂刀磨损。由于只是撕裂刀本身磨损，因此只要用气割枪或者碳弧气刨把磨损的撕裂刀切割下，并用打磨机将切口处氧化铁打磨平，再用盒尺按要求尺寸测量，并点焊焊住撕裂刀