盾构机刀具修复技术

第一篇：盾构机刀具修复技术

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。

第二篇：盾构刀具磨损调研（精选）

盾构切削刀具磨损现状调研分析 及北京地铁砂卵石地层磨损现状

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1、前言

近些年来，在盾构施工中为了稳定开挖面与减少后续沉降，泥水加压式、土压式等施工方法用得越来越多。砾层中的施工不断增加，且受到竖井数量的限制掘进距离也有所增长，所以盾构机的耐久性问题变得越来越突出。成为耐久性问题的主要是切削刀具的损耗及面板、外圈侧面的磨损。虽然，由于损耗严重不能继续使用时，只要将其修复成原来的状态就可以是使用，但由于使用密闭型盾构机施工时，大多需要对开挖面进行地基改善及部分加气压等补助工法，因此，修复工作无论在经济上还是工期上，都会造成浪费，而且在安全方面也是很危险的。这样的损耗如果任其发展，就会发展为盾构机外圈部分及外圈密封层的损耗，可能会造成重大事故。本文根据多个国外损耗事例分析了损耗的主要原因与措施的技术动向。并对北京地铁砂卵石地层磨损现状进行了简单的介绍。

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2、切削刀具

2.1切削理论 2.1.1切削形式

土被盾构刀具切削后的形状主要受切削基岩土质、切削条件等的影响。切削土的形状分为以下4种。

① 流水型切削 ② 裂断型切削 ③ 剪切型切削 ④ 剥落型切削 ① 流水型切削

流水型切削指的是切削围岩为粘土或者包含着粘性土成分（粉砂、粘土）的时候，切削土沿着刀尖的前倾面被连续剪切成流水形状的情形。② 裂断型切削

实在土的粘性小，含水量低的情况下产生的现象。刀尖受到土的压力，土体受到压缩后在刀尖处产生裂缝，接着引起剪切，切削土就会分离。此时，刀尖处产生波动，明显的时候甚至引起振动。因为振动能减轻盾构框架与土的摩擦，大的切削抵抗或许能成为引起旋转的主要因素。③ 剪切型切削

切削角度大或者土体坚硬且脆弱的情况下产生的现象。这种现象时裂断型切削预流水型切削的过渡状态。随着刀尖的推进土会产生压缩变形，达到一定程度的时候，就会从刀尖处开始沿着某一面发生剪切。④ 剥落型切削

土体中混有砾石或砂砾层的时候，刀尖剥落砾粒使土与砾的粘结消失的现象。这个现象就像用夹子把土中的砾粒抠出来一样。图-1所示为切削土的形状。流水型切削

裂断型切削

剪切型切削 剥落型切削

图-1 切削形式

2.1.2切削的基础关系式

盾构刀具切削力的基础关系示于图-2中。

—作用于切削刀具前倾面的力 N—垂直于切削刀具前倾面的分力 R

F—切削刀具前倾面上的磨擦力 —切削刀具前倾面上的磨擦角

Fc—作用于围岩剪切面上力的水平分力 Ft—作用于围岩剪切面上力的垂直分力 A0—切削面积（切入深度h×切削宽度b）

剪切面上土的平均剪切应力表示为s时

RsA0

sincos()FcsA0cos()

sincos()sA0sin()

sincos()Ft：后角  ：剪切角  ：前角 

由此可知，如果已知被切削材的剪切应力s、前倾面的磨擦角、剪切角，就能预测出切削抵抗，但跟延性大的金属切削不同的理论，盾构切削就很难协调。为了考虑切削刀具的损耗，切削力的基础关系就成为最基本的问题。

土砂剥离线

砾石破碎线

图-2 切削力的基础关系 图-3 砾石的切削抵抗关系

2.1.3砾石的切削抵抗

砾石的切削抵抗关系示于图-3中。切削刀具切入砾石中时，不仅是切入深度t的背面应力，而是作用着整个砾石的背面应力。由于砾石及背面基岩的物理强度，砾石破碎或背面基岩软化后进入刀盘而不是切削缝。这属于砾石的破坏问题，所以对砾石的实验方法不作详细的介绍。

2.2切削刀具的材质 2.2.1硬度和抗折力

（ⅰ）硬度

金属材料的硬度虽然没有直接用途，但能以硬度为介质显示出其它机器的性质，是一个基准。一般把硬度当作判断实用上的耐磨耗性的基准使用，JIS制定了以下四种硬度试验。

1.布里奈尔硬度 2.维克斯硬度 3.洛克韦尔硬度 4.肖氏硬度

各实验方法之间作为基准的硬度可以进行换算。即使相同的硬度也会根据材料的化学成分和磨耗机构而表现出不同的耐磨耗性，所以考虑磨耗对策的时候必须正确掌握硬度。

超硬合金中与硬度同等重要的是韧性或称为粘度的性质。韧性指的是在外力作用下产生的耐破损的性质，一般用抗折力作为表示程度的尺度。抗折力试验中测定的是剪力、压力及拉力的合成结果，虽然能用于实用性能的判定，但是微观裂缝引起的疲劳破损却跟抗折力没用任何关系。2.2.2切削头刃

（ⅰ）刀刃的使用分类

在矿山、建筑及采石等工地上使用的刀刃是JISM3916中规定的“矿山工具用超硬刀刃”超硬刀刃的主要成分是把W(钨)、C(碳)、C0(钴)的细微粉末压缩成型后用“烧结”的方法制成的。W事先和C混合加热化和成WC（碳化钨）使用。成分中WC是硬度因素，C0则承担韧性。通常C0的比例越大韧性就越大，但韧性不仅跟C0的量有关，还跟C0与合金结晶粒径大小的组合有关。因此调整C0的含量和WC粒子的大小，就会产生不同的性质。超硬合金的性质、性能不仅取决于化学成分，还跟粒径组成有很大的联系，但定量表示粒径组成是很难的，所以JIS规定按使用分类。

（ⅱ）硬度及抗折力

超硬刀刃的硬度及抗折力等特性主要取决于C0的含量和WC粒子的大小。增加C0含量，抗折力提高，但硬度降低。关于WC的粒径，增大WC粒径，抗折力就会提高，但硬度降低：相反地减小WC粒径，硬度会提高，抗折力却会下降。C0含量多的合金，其抗折力有最大值，由此可知硬度的减小与抗折力的增加不一定是同步的。但这不是固定不变的，即使相同的组成和粒径，也会因制作方法的不同产生细微的差异。

（ⅲ）刀刃的焊接

为了使超硬刀刃充分发挥其性能，应该正确选择安装刀刃的刀柄材料、使用适当的焊材、采用先进的焊接技术，防止作用于刀刃的外力引起刀刃脱离焊接面的现象和焊接应力引起的缺口。

（ⅲ-ⅰ）焊接方法

焊接方法有事先在刀刃的接合部位插入适量焊材后加热的置焊和边加热边加焊材的加焊。刀刃与刀柄之间的缝宽会因焊材的类型而不同，一般为0.1～0.25mm。刀刃焊接的加热方法一般采用高频电波诱导焊接。把要焊接的刀刃与刀柄放入加热线圈内，然后使线圈内流 过高频电流，在接合面就会流过诱导电流产生很大的热量。

（ⅲ-ⅱ）焊材

焊材的材料要求对安装刀刃的刀柄材料有湿润的性质且刀刃与刀柄之间有充分的结合强度，因此一般使用结合强度大熔融温度低的银焊系列的焊材。刀刃的焊接使用的是Bag-3及Bag-4等准规格品，而Bag-

3、4中含有的Ni（镍）对WC的润性好，因此用于这种材料的焊接。Bag-4比Bag-3流动性好。另外，还有添加了对超硬合金的润性有效的M（锰）的焊材。

2.2.3切削刀柄

（ⅰ）刀柄的安装方法和材料性质

切削刀柄安装于转刀轮辐的方法有以下两种。① 用螺栓或销安装 ② 用熔接的方法安装

以上两种安装方法的区别是对刀柄材料的性质有限制。熔接安装用的是溶解性能好的低 碳钢，例如一般构造用压延钢（SS）、机械构造用碳素钢（SC）等。低碳钢与合金钢相比硬度差，耐磨耗性也差，因此为了提高耐磨耗性进行表面耐磨堆焊。用螺栓或销安装的方法中刀柄材料不需要有熔接性，因此可以使用耐磨耗性强的合金钢。一般使用铬钼钢（SCM）及镍、铬、钼钢。

（ⅱ）表面硬化处理

提高金属表面耐磨耗性的表面硬化处理方法有浸碳化、淬火、氮化、堆焊等。切削刀柄 的表面硬化处理是对在严酷使用条件中的耐磨耗合金进行堆焊的方法。选择表面耐磨堆焊的熔接材料时，基于刀柄磨耗机构必须选择最适合的材料。

现在多使用维氏硬度为1000左右的铬碳化物系或钨炭化物系。刀柄的磨耗最大的部位是切削刀具的背面，这个部位的损耗形态主要是锄平磨耗。磨耗对象是砾岩粒子，其硬度是一个因素。矿石硬度的表示方法中定性的有莫氏硬度，定量的有努普硬度及微维氏硬度。一般按重要性选择全焊和筋焊中最合适的方法使用，堆焊次数通常为1～2层堆焊。2.3切削刀具损耗的主要原因 2.3.1损耗形态

（ⅰ）破损（切削刀刃）① 崩刃

切削刀刃的减短寿被切削材（砾石等）的冲击力作用引起的小规模崩坏现象就叫崩刃。崩刃是在刀刃的边缘发生的，因此通常对刀尖进行坡口加工或使刀尖呈圆形。② 薄片剥落

薄片剥落是指盾构机的掘进过程中刀具嵌入岩层中时，背面受到外力的冲击部分破坏的现象。

③ 冲击缺口

掘削土体中的砾石被切削刀具拆开或有的砾径正好在掘削断面内是时，切削刀具的掘削状态就会成为断续切削。切削力W，在安定的切削状态下，向着刀尖角度内侧的刀刃受到的是压力。在断续切削中受到方向不定的外力冲击，有时切削力W会垂直作用于前倾面，因此刀刃容易损坏。④ 弯曲缺口

即使切削力的方向指向刀尖角内，如果方向不正的话刀刃就可能会因分力，产生弯曲缺口。在断续切削中这种情况会连续重复发生，所以更容易引起疲劳产生缺口。⑤ 焊接应力引起的缺口

刀柄和刀刃的焊接温度是700～800℃（银焊），刀柄和刀刃作为不同金属有着不同的线 膨胀系数，冷却时焊接面产生应力（内部应力）。所以外力（切削力）作用于刀刃时，在离焊接面2～3㎜处出现裂缝，除了部分刀刃外裂开很严重。（ⅱ）脱落 ① 刀刃的脱落

2焊接部位的剪切强度大约是20㎏/㎝以上，虽然实用上充分，但常发生脱落现象，原 因是焊接的品质管理问题：

⒈焊接表面的处理不完全 ⒉残留焊剂 ⒊焊材不足 ⒋加热不足

还有使用时的问题“重复应力引起的疲劳”。② 刀柄的脱落

根据刀柄安装于转刀轮辐的方法而不同，用螺栓、销钉安装时出现螺栓、销钉的脱落及损耗；熔接安装时会出现熔接强度的不足及因使用引起的强度下降等现象。

图-4 砾石的掘削状态 图-5 磨耗形态

（ⅲ）磨耗 ① 研削磨耗

这种磨耗形态是以砂、砾、粘土为对象时产生的磨耗，是金属表面被坚硬粒子或突起物轻微地逐渐切削的现象。② 铲平磨耗

称为正常磨耗、滑动磨耗或研磨磨耗，磨耗形态是滑动。粉体及坚硬面的突起部分引起小坑或剐伤，使材料的某部分剥离或脱落。研削磨耗时的应力比较小，因此韧性小但均匀且硬度大的金属显示出更优秀的耐磨耗性。

刀刃的磨耗因被切削物的性质（硬度）和切削条件的不同，可能会磨毁碳化钨（WC）粒子，这主要是WC粒子从母材中脱落产生的。刀刃的母材钴（C0）比WC柔软，所以受锄平磨耗的作用先剥离、脱落，直到剩下的WC不能再坚持时就会剥离或脱落。③ 切削磨耗

指金属表面被硬质粒子或突起物一点点地削进去的磨耗，通常伴随着不同程度的冲击。在这种磨耗中，硬度大且韧性好的金属显示出良好的耐磨耗性。④冲击磨耗

金属表面受到其他物体的冲击碎片四处飞散的磨耗。脆弱金属只发生冲击磨耗，多少有一点韧性的金属发生冲击磨耗的时候大多伴随着剐伤磨耗。一般韧性好的金属对冲击磨耗有良好的耐磨耗性。2.3.2损耗的主要原因

与切削刀具的损耗有关的因素有以下几项。1.切削工具（盾构机）① 刀刃和刀柄的材料性质

② 切削刀具的形状（前角、后角、镶刃型等）③ 切削刀具的排列（切削条数、刀头高度的组合）④ 补助刀头的并用

⑤ 切削缝的宽度（嵌入砾石层中的难易程度）⑥ 盾构施工的方法（泥水、土压式）2.被切削物（围岩）

① 砾层粒度的组成（砾石的大小、粉沙粘土成分的含有比例）② 砾层的强度（紧密状态）

③ 砾石的工程学性质（强度、破碎性、矿物组成）④ 盾构机的掘进距离 3.施工技术

① 切削刀具的转速

② 切削刀具的切入深度（掘进速度）③ 盾构机的推力（切进力）④ 刀盘内砂土引起的闭塞程度 4.其他

由上可知，切削刀具的损耗原因是很复杂的。所以调查损磨损时，应该对这些原因有充分的认识。

§3未来损耗对策的技术倾向

3.1切削刀具损耗的主要原因

由损耗事例判断，切削刀具刀刃损耗的主要原因有以下3点。① 刀刃的冲击缺口

② 刀具后倾面的磨耗引起的缺口扩大（瓦卡镍铬电热线合金效应）③ 刀刃从焊接面脱落、应力面的缺口

刀刃损耗的主要原因是破坏，锄平磨耗其实很小。在2～3km的长距离盾构施工中，有必要考虑微小的冲击磨耗和锄平磨耗来决定刀刃的数量，但1km左右的施工只要考虑上述三项损耗对策就可以了。3.2损耗对策 3.2.1材料性质

（ⅰ）切削刀刃

为了防止刀刃产生冲击缺口，应该提高现在使用的刀刃的韧性。为此，应该把刀刃的抗22折力从E5的200kg/cm提高为240 kg/cm使用E6，这种提高韧性的想法是理所当然的。现在主要使用的WC粒度范围是中粒到粗粒的粒度组成，这是增大直径使C0的含量为15～20%，即使牺牲一点硬度也要把重点放在抗折力上的结果。C0的含量超过20～25%，抗折力就会下降，这是因为构成WC粒子的骨架消失，C0中的WC粒子呈漂浮状态的缘故。已经有一些厂商开始把E6用于砾石用刀具中，对其效果的评价也即将会提出的。另外，关于其将来性，现在使用的刀刃是WC+C0的一元碳化物，但还可以想到加入碳化钽（TaC）改善多元碳化物特性的方法、以新超硬合金氧化铝为主要成分的陶瓷、以碳化钛（TiC）为主要成分的金属陶 瓷的应用。但现在不能只依赖刀刃的材料，利用刀刃形状、安装形式、其它辅助刀具、刀的使用方式的综合损耗对策才是技术和经济上有效的方法。

3.2.2切削刀具的形状和其它

（ⅰ）刀刃的安装方式

砾层用外圈刀具的刀刃安装方法大多数为镶刃型。这种方法有以下优点： ① 通过减小刀刃的自由面，可以减少主要的磨耗因素—冲击因素。② 可防止刀刃从焊接面或应力集中部位处脱落。

还有，为了防止促进冲击缺口的后倾面（刀背面）处的磨耗，也会使用二重镶刃型或把刀刃埋入背面的方法，这些方法都是很有效的。以后镶刃依然会是砾层用刀具的主流。

（ⅱ）前倾角、后倾角、楔角

前倾角在切削状态中是决定剪切角的主要因素。这个角越大，切削抵抗就越小。在砾层掘削（剥离切削）中，刀刃受到弯矩作用容易破坏。因此，现今使用的砾层用切削刀具的前倾角如下：

oooo旧型：5～20（砾层用）20～35（砂、土层）

oo镶刃型：0～10（砾层用）

oooo前倾角在砾层用时，以后也是在旧型5～10，镶刃型0～5范围内使用。

后倾角的作用是减小刀刃与被削物的接触面积，从而减小摩擦。砾层掘进中，后倾角越大，刀尖就越弱，在刃端处的外力作用下容易破坏。现今使用的砾层用切削刀具的后倾角如下：

oooo旧型：5～15（砾层用）5～25（砂、土层）

oo镶刃型：5～10

以后，刀柄后倾面的磨耗对策会有表面耐磨堆焊、刀刃的埋入、粘贴等不同的方法，但oo旧型、镶刃型都会在5～10范围内使用。

楔角指的是从接触于围岩面的刀刃的后倾面算起的刃端角度。砾层用刀具有水平的和楔角的两种。刀刃受到的是刀刃方向的力，但砾石却因这个楔角而转动，且移向刃口方向，以减小受到的外力。

（ⅲ）刀刃的焊接

一般使用的焊材是价格贵、但焊接强度大、焊接应变小的银焊。有时还采用超硬刀刃专用的银焊、为减小焊接面的焊接应力插入填隙材料（铜板）、夹层焊接等方法。在刀具切削面外圈，只要有一处发生刀刃脱离焊接面的现象，那个刀具控制的掘削条就会多处发生局部损耗（切削面的损耗消失）的问题。由此可知，为消除焊接强度分散的品质管理是很重要的。还有，对刀刃安装方式的研究也是必要的。

（ⅳ）切削刀柄

刀柄最重要的作用是牢固地支撑刀刃。砾层用刀柄的形状和强度都没有问题，重要的是支撑刀刃的瓦卡镍铬电热线合金效应，还有刀具后倾面的磨耗引起的刀刃支撑力下降。对现在采用的各方式及材料，还不能做出机能方面的定量评价。

（ⅴ）表面耐磨堆焊 作为刀柄的磨耗对策，可以对磨耗严重的刀具后倾面进行表面耐磨堆焊。现今用于表面耐磨堆焊的焊条类型有铬碳化物系或钨碳化物系。选择用于表面耐磨堆焊的焊条类型时，应该根据刀柄磨耗部位的磨耗类型选择。为各种表面耐磨堆焊金属对各类磨耗的抵抗。图—26是把表面耐磨堆焊部位放进湿碳化硅中旋转后测量的磨耗量，磨耗类型为相当于锄平磨耗的低应力研削磨耗。一般硬度大耐磨耗性就好。可是，比较Hv630的高铬铁和Hv960的钨碳化物可知，在这类磨耗中只用硬度判断耐磨耗性是危险的。把表面耐磨堆焊部分用力压在花岗 岩制旋转圆板上磨耗时的相对磨耗率。磨耗类型是相当于切削磨耗的高应力研削磨耗。硬度越大，耐磨性就越好。

盾构工程中切削刀具刀柄的磨耗形态会因泥水式、土压式等工法和磨耗部位而不同，且磨耗为这些磨耗加上冲击磨耗的复合型磨耗。选择表面耐磨堆焊用的焊条时，应根据在这些磨耗形态之中把重点放在哪一个上来决定。

表面耐磨堆焊受母材的影响，因此当一层堆焊时，由于低碳钢的稀释往往达不到规定的硬度。表面耐磨堆焊层数从技术和效果上都以二层为标准。3.2.3辅助刀具

旧型刀具有时只靠横刃式刀自身的损耗对策是不够的，一般都要有效地结合使用各种辅助刀具。

（ⅰ）砌面刀具

砌面刀具是以保护切削刀具的刀头面为目的安装在刀具面辐条处的零件。它有各种类型，大致分为面板外圈及外圈刀具的保护和刀具后倾面的磨耗对策。

（ⅱ）盘形滚刀和牙轮钻头

盘形滚刀是轴固定的牙轮刀，是把2～3个外径300mm、用高频电磁波烧制的特殊钢刀热压配合于刀轴上制成的。对砾层的围岩强度来说，盘形滚刀是以弄碎砾石为目的的。盾构机的推力对开挖面施加压力，旋转刀具面，使盘形滚刀转动，弄碎围岩中的大粒径砾石。盘形滚刀刀圈的表面硬度虽然比不上超硬刀刃（维氏硬度Hv700左右），但韧性大，不易破坏。而且，刀圈的转动使开挖面砂土的相对运动减少，因刀圈的整个外周都是掘削面，所以耐久性也大。从施工实例可知，盘形滚刀起到了保护切削刀具的作用。以保护切削刀具为主要目的，有时还使用只在面板外圈安装刀的牙轮钻头。

（ⅲ）套式刀具和球头钻

套式刀具用于泥土加压时盾构机，刀具的母材呈贝壳形状，且开挖面的切削部装有多个超硬刀刃。在掘削方法上，使套式刀具超前于切削刀具，把开挖面掘削成圆环状，使切削刀具的冲击力减小。

（ⅳ）滑动刀具

滑动刀具是用盾构机内的滑动机补充损耗部分的刀具。安装部位在面板最外圈等损耗严重的地方。把这种刀具与后面提到的切削刀具损耗检查装置组合使用会是很有效的方法。

（ⅴ）先行刀具

先于切削刀具在掘削面开槽，通过扩大自由面降低掘削转矩，目的是保护切削刀具。为了掘削珊瑚岩（珊瑚的巨砾gu=100～170kg/cm）而装备的预先刀具的例子。

2（ⅵ）侧面刀具

作为面板外圈侧面的损耗对策，一般进行表面耐磨堆焊，且安装有超硬刀刃的刀具来降低损耗。从施工案例中，已肯定了其作用。

3.2.4对损耗对策的评价

（ⅰ）损耗部位的区分

思考损耗对策时，应该根据损耗部位的负荷条件来区分，计划出经济有效的对策。外周部宽度有一个只靠总旋转走行距离和线速度看不出的、损耗率急剧上升的点，应把此点到最外圈作为损耗对策上的外周部。损耗率急剧上升的原因是泥水式、土压式刀盘内的外周部被粉砂及粘土堵塞，使砾石无法通过，导致作用在刀刃上的外力增大，还有一个是切削刀具背面的磨耗变大。根据不同的盾构外径和刀支持方式也会出现差异，在对策上一般以300～600mm位置为外周部。（ⅱ）损耗对策（ⅱ-ⅰ）切削刀具

切削刀具损耗对策的重点放在最外圈外周部。一般安装于最外周部的刀具上作为外周边刀，常当作特殊刀具使用。虽然外周部刀具与中央刀具的形状相同，但一般当作双重镶刃型或安装为砌面刀具的辅助刀具使用。外周部的切削条数为小口径时2条、大口径时6～8条，而且一般土压式比泥水式多，这些是损耗对策上应考虑的内容。切削槽的开口宽度决定砾石通过的难易程度和开挖面的安定程度，因此越是容易通过，刀具的损耗就越小。另外，比较泥水式和土压式，土压式的损耗率大，因此可以看出对策上的差别。

（ⅱ-ⅱ）面板外周侧面

只要切削刀具工作，面板的损耗就不会很大，也不会成为大问题。但外周侧面并不是掘削状态，而是旋转磨耗状态。面板可以安装各种辅助刀具，但侧面只能采取表面耐磨堆焊措施，这成了一个缺点。盘形滚刀设备中，切削刀具的损耗只是刀刃小规模的损伤，但侧面却有因损耗严重进行辅助工程的案例。现今，表面耐磨堆焊以外的对策有安装超硬刀刃的侧面刀具等方法，其效果很好。还有，设计机械时除了考虑设计强度的部件厚度外再加上考虑磨耗的磨耗厚度作为实际部件厚度的方法。比起积极的损耗对策，还是减少磨耗费用的方法更为经济一些。

3.2.5切削刀具损耗检查装置

（ⅰ）检查损耗情况的必要性

①在盾构工程中，切削刀具不是消耗品，而充分使用到工程掘进完毕才是最理想的，且都认为这种情况是可行的，但还是会发生不能提前预知的事故。

②早一点了解到密闭式盾构机（泥水、土压式）切削刀具的损耗状态，就能防止本体损耗等重大的事故。

③检查密闭式盾构机的切削刀具时，必须改善开挖面的地基，对开挖部件的某部分施加气压，排出刀盘内的砂土，这样即花时间又增加费用，而且从安全方面考虑也是危险的。

（ⅱ）损耗检查装置

损耗检查装置有机械式和电气式。以下说明机械式的概要。在切削刀具的安装部位底部穿一个没有贯通到顶部的孔，然后把配管引致机械内部。机械内安装断流阀及压力计，适当配置使油压与压缩空气压力保持不变。盾构机移动时，切削刀具渐渐损耗，损耗至穿孔部位时压力衬砌所受的压力会下降，从而可以检查到切削刀具的损耗情况。如果，不限于切削刀具，在刀的外周部安装这个装置，就能了解面板外周部的损耗情况。

电气式跟机械式一样，也是采用把传感器埋入刀具内检测的方法。

第三篇：盾构机管理制度

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一、总

则

为加强盾构机管理，提高盾构机技术状况水平和经济效益，保证安全生产和设备正常运行，特制定此管理制度。

（一）、盾构机管理原则：

保持盾构机完好，充分发挥盾构机的效能，取得良好的投资效益；依靠技术进步，促进生产发展和预防为主；坚持设计，制造与使用相结合，维护与计划检修相结合，修理、改造与更新相结合；专业管理与现场管理相结合，技术管理与经济管理相结合的原则。

（二）、盾构机技术管理

盾构机技术管理的目标：

要建立和健全以岗位责任制为中心的各项管理制度，强化基础工作，积极推行盾构机用油、用水管理，盾构机的检测、项修、计算机等管理手段和方法，做到科学管理、合理使用、精心保养、计划修理、安全生产。

盾构机技术管理的基本内容：

1、制定和健全盾构机操作、使用、维护规程和岗位责任制；

2、负责维护项目的监督、检查和组织协调；

3、结合生产安排，编制盾构机保养、检修计划，组织盾构机检修社会化、专业化协作，保证检修质量、缩短检修时间，降低检修成本。

4、对现有保、用、养、修人员进行各种形式、不同等级的技术培训工作，不断提高其业务技能，交流和推广盾构机保养维护工作中的先进经验；

5、负责盾构机零部件的计划和参与配件储备工作；

（三）、盾构机经济管理

盾构机经济管理的目标

强化以企业经济效益为中心，加强盾构机经济管理，克服片面追求产值、利润的短期行为和危机安全生产的现象发生。反对只重眼前利益、不顾长远、只重使用、不管维修，拼设备，吃老本的失职行为，把盾构机的经济管理作为企业承包责任制的一项重要内容，定期考核。以追求盾构机寿命周期费用最低，从而获得良好的投资效益。

（四）、具体管理制度：

中铁十四局长株潭综合Ⅱ标项目经理部一工区盾构机管理制度1、2、3、4、5、6、7、8、9、盾构机操作、维护人员岗位责任制； 盾构机安全技术操作规程； 盾构机交接班制度； 盾构机维护、保养工作制度； 盾构机维修工作制度；

盾构机维护保养工作中注意事项；

关于盾构机故障诊断和状态监测的有关规定； 盾构机检查工作制度和奖罚规定； 盾构机安全管理的有关规定；

10、盾构机操作维护技术培训；

11、关于加强盾构机油、水管理工作的有关规定；

盾构机操作、维护人员岗位责任制

盾构机的操作维护人员必须严格遵守设备操作、使用和维护规章制度。盾构机操作维护人员实行岗位责任制和持证上岗制度。

（一）、岗位责任制

1、盾构机实行“两定三包”制度（即定人、定机、包使用、包保管、包保养），操作维护人员要相对稳定，盾构架子队在调整操作人员上，必须取得机电部的同意后方可办理；

2、3、盾构机设专人负责保管，实行盾构架子队队长负责制； 操作人员必须监守岗位，确保机械正常运行；

4、盾构机操作维护人员要做到三懂（懂构造、懂原理、懂性能）四会（会使用、会保养、会检查、会排除故障）。要做到正确使用，按规定进行保养，严格执行安全技术操作规程。

（二）、持证上岗制

盾构机的操作人员，必须经过培训，经考试合格后发给盾构机操作证，无操作证严禁操作机械，考核一般1~2年进行一次，由机电部配合人事、安监共同进行，经考核不合格者，应吊销操作证，调离本岗位。

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盾构机安全技术操作规程

为了提高盾构机综合效益和寿命周期费用的经济性，盾构机使用必须坚持以下原则：1、2、3、4、必须按各系统规定性能使用，严禁不合理使用； 使用时要保证人身及机械安全，不准超负荷使用；

盾构机使用的润滑油、液压油必须符合规定，电压等级必须符合铭牌规定； 盾构机操作人员必须听从机长的指挥，正确操作，保证作业质量，与施工密切配合，及时完成任务；

5、禁止对盾构机可编程控制系统进行程序更改，禁止机长私自对此系统参数擅自更

改，当需要更改时，必须请示机电部或主管领导，并将修改结果写入交接班记录中；

6、盾构机操作应严格按照操作说明书进行；

7、在启动和运行盾构机各系统时确保没有人处于危险区域中；

8、在运转不正常时，立即停止盾构机，并排除故障，待故障排除后方可继续推进。

9、在进行拼环作业时禁止收回过多的顶推油缸，防止盾体在土压作用下后移，造成塌方；10、11、在启动盾体铰接处紧急密封装置后，严禁盾构机向前推进；

盾构机发生设备事故时，必须如实上报机电部或主管领导，由机电部责成相关部门对事故进行调查，待查明原因后按事故性质严肃处理。

盾构机交接班工作制度

交接班制度是保证盾构机正常运转的基本制度，必须严格执行； 交接班制度除在机长、机电领班之间进行外，还应在班长之间进行交接； 盾构机交接时，要全面检查，做到不漏项目，交待清楚，严格做好以下交接工作：1、2、3、4、5、完成任务和生产情况； 记录情况；

备件、附件、工具情况； 设备技术状况；

为下一班的生产准备及卫生清洁等情况；

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6、上级指示及注意事项。

盾构机维护、保养工作制度

盾构机技术保养是保证盾构机正常运转，减少故障，杜绝事故发生，最大限度发挥机械效能，延长机械使用寿命的一项重要工作。因此，必须按照盾构机所规定的周期和作业内容严格执行，即实行强制保养制度。

盾构机保养必须贯彻：“养修并重，预防为主”的原则，做到“定期保养、对号入座”，保证盾构机保养工作能有领导、有计划、有组织地进行。

一、盾构机保养工作的种类：

1、每日维护保养：指盾构机在每班作业前、后及运转中的检查、保养。每日维护保养由盾构机操作人员和盾构架子队日维护人员按规定的检查路线，对照《盾构机每日维护保养内容》认真对盾构机进行“清洁、紧固、调整、润滑、防腐”十字作业，清除故障隐患。

2、定期维护保养：指按盾构机规定的运转间隔期进行保养，包括：周保养、月保养、季度保养、半年保养和年保养（具体保养内容按各自维护保养的表格执行）。定期保养应由盾构架子队日保人员配合维修班专业保修人员进行，以专业人员为主。

3、工地转移前和调头期间保养：指一项工程任务完成后，虽未达到规定的定期保养时间，但为使盾构机到新工点后能迅速投入生产，应进行一次全面的检查、维修、保养。具体按机况进行，保养内容可适当增加，如外表喷漆，易锈蚀部位铲除锈斑涂防锈漆等。

二、保养计划的制定和实施：

1、机电部应根据工程任务、盾构机日常使用情况和盾构机保养规定内容，每月编制保养计划，与施工计划同时下达，严格组织实施。并应经常检查保养计划的执行情况；

2、当盾构机运转到保养周期时，由机电部按保养计划把保养任务下达给参与盾构机保养的各单位负责人，由各单位负责人对保养内容进行内部具体分工，当生产任务与维修保养发生矛盾时，仍应按规定进行保养；

3、日保养和周保养利用盾构机作业间隙进行，不再另行安排时间；

4、月保养、季度保养、半年保养、年保养原则上，安排在盾构架子队倒班时间进行，如果时间不够的话，应上报领导，经领导同意后，可适当延长时间，以确保保养项目彻底完成。

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三、保养质量的检验：

1、盾构机各级保养，均应严格按照保养制度和注明事项进行，确保质量，还应特别注意作业中的清洁工作，防止机件、油料污染。在保养任务完成后，由各参保单位认真填写保养表格中的落实项，并立即将表格上交机电部，作为保养质量验收的依据。

2、每日维护保养由盾构架子队日保负责人验收，由机电部机械督察人员进行抽检；每周保养由机电领班进行验收，机电部派管理人员对重点部位进行检查，月保养、季度保养、半年保养和年保养由机电领班、机电部部长、主管机械领导共同进行验收。

3、对检查中发现的问题，由机电部下发《机械作业整改通知书》给维保单位，让其限期整改。维保单位在接到整改通知后，应立即完成需整改项目，然后将整改执行情况上报机电部。由机电部派人对整改项目进行验收。对不及时整改或拒绝整改的单位和个人，机电部有权根据有关条款对其进行处罚。

盾构机维修工作制度

盾构机维修工作是恢复盾构机技术状况的重要手段。必须组织力量专人负责，修理工作要面向现场，为施工服务，努力提高修理质量，降低修理成本，缩短修理时间，逐步从计划修理向按需修理发展和按照盾构机技术状况，采用设备诊断技术，实现项修制度。

（一）盾构机修理的分类：

1、零修：指一般零星修理，通常无预定计划，依据机况检测的结果及临时发生的故障，确定某一部分进行更换或修理，也可结合定期保养进行。

2、项修：以盾构机状态检测为基础，采用先进的检测手段，判断其各部分的技术状况，预知可能发生故障的零部件；确定其修理部位按需要进行项目修理，恢复其机械性能，达到缩短停机修理时间，减少修理费用，增加机械经济效益的目的。

3、特修：特修是正常修理以外的事故修理。修理的具体内容根据实际损坏情况确定。

（二）、修理计划的编制与实施：

机电部应根据工程任务、盾构机日常使用情况和盾构机各部分的实际技术状况，每月编制维修计划，与施工计划同时下达，严格组织实施。并应经常检查维修计划的执行情况。

机电部将维修计划下达给机械班，由机修班班长对维修内容进行内部具体分工，维

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修任务原则上，安排在盾构架子队倒班时间进行，如果时间不够的话，应上报领导，经领导同意后，可适当延长时间，以确保维修项目彻底完成。

关于零修项目安排在盾构机作业间隙进行，不再另行安排时间。

（三）、盾构机维修的专业化、社会化协作：

盾构机上损坏的总成部件，在可修复性上要求专业化程度较高的情况下，如各类电机、液压部件总成等。需与社会上专业化维修单位进行协作维修；

对于符合盾构机制造厂方规定的“三保”条件的部件，应在拆除后洗净污垢，严禁自行拆卸，立即与制造方取得联系要求索赔。

（四）、修理记录：

修理任务完成后，承修单位应将修理情况、主要部件更换情况及修理主要尺寸、规格等详细填入修理记录表格内，上交机电部，然后由机电部将其载入机械履历薄中，作为以后各次保养、修理的依据。

（五）、修理质量：

机电部应指定专门检验人员对修理后部件的各机械性能参数进行检验，当检验合格后方可入库保存或安装于盾构机。

（六）修旧利废：

1、凡磨损超限的零部件，经过修理可重新使用，要进行修旧利废工作。

2、盾构机修理更换的费旧配件，通过修理能保证质量，而且修理费用不超过新品费用，都必须执行交旧领新、修旧利废制度。

盾构机维修保养工作中注意事项

1、维护和维修工作只能由受过培训、掌握正确的技术、技巧和知识的人员来担任；

2、在开始特殊作业或维护作业以及指定监督员之前必须通知操作人员；

3、在维护和维修作业过程中，如果必须彻底关掉盾构机、马达，要采取措施，防止意外启动；

4、在对设置维护开关的机构进行维护时，必须使用维护开关；

5、在人体高度以上进行维护和维修作业时，必须使用安全绳和工作平台；

6、在用高压水清洗器清洗盾构机时，要对所有电器部分进行覆盖，清洗完后，要取掉覆盖物以利电器散热；

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7、在维修作业完成后，必须檫去所有把手、阶梯、扶手、脚手架、平台、梯子上的油污，以防人员滑倒；

8、在维护时不得随意更改和调整各电气和液压系统安全装置的安全值；

9、对空气、液压等压力管路或部件进行维修时应首先采取卸压措施，关闭压力产生装置并将负载装置进行机械锁死或安装机械支架，以防此类装置在失压下跌落伤人，同时要有防止此类装置被意外启动的措施，在维修完毕后，务必要恢复关闭的开关和撤除机械锁死装置；

10、在松开或除去螺丝之前，必须确保防止重型零件倾覆或坠落；

11、在维修过程中，必须确保控制室有人值班，或关闭控制室，以防止盾构机意外被开启；

12、在对盾构机进行焊接作业中，必须配备合适的灭火器材，严防火灾的发生，焊接搭铁线必须位于被焊接的部件上，越接近焊接点越好，严禁焊接电流经过液压部件和轴承（特别是主轴承）以及电气器件；

13、在土仓内进行作业时，禁止进行任何会影响盾构机控制系统的电气或液压系统上的作业或测试。

14、电气作业注意事项：

1）、必须只能由经过培训的电工对电气设备和装置实施作业；

2）、对带电部件进行作业时，必须有 中铁十四局长株潭综合Ⅱ标项目经理部一工区盾构机管理制度

接班薄上，报告队长或机电部技术人员。

2、状态检测：由操作者和维护人员共同执行，或机电部技术人员、维修人员参加。依据操作人员在运转状态监视中发现的不正常现象，逐项进行检查或利用仪器、仪表等进行测试作出正确判断（继续使用或修理后使用）。

3、故障诊断：在清洗、调整、紧固等方法不能排除的故障隐患或通过状态检测必须修理后才能使用的情况下，以不拆卸或局部解体的手段，经仪器测定，找出故障的原因以及准确部位。一般由机械、电器（电气）技师（工程师）执行，操作和维护人员参加。

4、故障处理：诊断出的故障，一般应结合各类保养进行修理，若故障的部位与损坏程度已超出就近保养规定的范围，可针对故障部位进行修理，使修理的部位恢复原来的性能。故障的部位、原因及修理后的状况，均应记入交接班记录和盾构机履历书内。

5、对于无法判断的故障，应及时向主管领导汇报，请盾构机制造方服务人员前来解决，严禁在不明原因的情况下，私自乱拆乱卸。

盾构机检查工作制度和奖罚规定

1、盾构机巡回检查制度：

为加强盾构机的维护保养，清除隐患，保持设备良好技术状态，必须坚持巡回检查制度。此制度是指在盾构机使用前后，办理交接时，由盾构架子队操作人员和维护人员按规定路线对盾构机的各个部分进行一次详细、全面的巡回检查，正在生产的过程中，也应利用休息停机间隙进行巡回检查，检查中发现的问题，应立即采取措施解决，并将检查结果和处理措施记入运转记录和日保检查项目中。

2、每日检查工作制度：

指由机电部日保检查人员每日两次对盾构机每班保养情况和盾构机出现的异常情况、存在的问题进行检查和记录。并根据盾构机维护保养制度中相关条款对盾构架子队日保工作提出整改意见，对超出日保范围的问题，进行登记。以此作为盾构机维修计划制定的依据。

3、其它检查项目：

包括盾构机定期保养验收和维修质量验收，以及刀具更换检查等项目，具体规定见各自的规章制度。

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4、奖罚规定：

机电部可根据盾构机管理工作的需要，在三个盾构架子队、维修班中，在设备操作、使用、维修、检查工作方面开展评比竞赛活动，对作出显著成绩的职工和集体给予奖励，对玩忽职守，违章指挥，违反设备操作、使用、维护、检修规程，造成设备事故和经济损失的职工，根据情节轻重，分别追究经济责任和行政责任。

盾构机安全管理的有关规定

在盾构机日常检查和在每周安全检查中，应把盾构机安全工作的情况作为重点，发现问题，及时纠正，消除隐患，使盾构机达到安全、优质、高效、低能的运行。

1、严禁违章指挥、违章操作、违反劳动纪律和无知蛮干等不安全行为。

2、凡违反盾构机安全技术操作规程的，机电部有权制止，待改进后方可继续操作。

3、操作和保养维护人员必须做到以下安全要求：

1）、操作及保修人员应熟知盾构机原理与构造及有关安全生产知识，操作人员经考核取得操作合格证方能单独操作；

2）、操作人员及保修人员必须思想集中，严守岗位，遵守劳动纪律，在机械未停止运动时不准对其进行维修，在机械运转前必须检查各部状态，确认良好，做好盾构机启动前的各项准备工作，启动后要认真监视运转情况，发现有异常情况（如剧烈振动、异响、异臭、温度压力突变等）要立即停机检查，并向上级汇报，待处理完后，方能继续使用；

3）、易发生危险场所，如双轨梁、管片拼装机、喂片机等运行区域，应设立警告标志，及建立场所安全区。此类机构在工作中禁止非此类机构工作人员进入运动区域；

4）、所有易发生火灾的场所，如配电柜、变压器、主机内、液压站、控制室等场所，必须采取严格有效的防火措施，并严禁吸烟；

5）、暴露在外部的运动机构，部件或高压带电等有可能伤人的部位，应加装防护罩或警示牌等安全设施；

6）、所有电器设备都应经常检查接地、接零，或漏电保护器等电器保护装置，确保状态良好；

7）、必须每日检查盾构机安全保护装置（如安全阀、熔断器、警报器、紧急停止开关等）及安全指示装置（如水位计、压力表、水温表、油温表等），如发现有动作或显

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示不准等异常情况，严禁继续使用，停机修理；

4、机械事故及处理：

盾构机由于使用、维修、管理不当等原因，造成设备非正常损坏，使机械质量、技术性能降低，影响正常使用和造成人员伤亡的均为机械事故或故障。

盾构机发生事故后，操作人员立即停止机械运转，保护事故现场，并向队长报告，转告机电部和单位领导，机电部或领导会同有关人员前往现场详细调查了解事故发生的原因和损失情况，初步判断事故等级，并由有关责任人写出事故经过和得出调查报告，根据“三不放过”的原则，认真分析事故的原因，核定损失价值，确定修复措施和今后的防范措施。确定事故责任和责任者。

盾构机技术培训工作的有关规定

盾构机技术培训，应当坚持为企业发展、为生产经营服务的方针，按照不同岗位、不同职务的实际需要，采取多层次、多渠道和多种形式，大力抓好必备专业知识和能力的培训。

机电部应不断对现有保、用、养、修人员进行各种形式、不同等级的技术培训工作，不断提高其业务技能，交流和推广设备操作保养维护中的先进经验，对在职盾构机操作人员和维修技工，主要按岗位规范的要求在实践中学习提高，本着“缺什么补什么“的精神，重点学习有关电气、液压、机械—电子一体化的综合知识，进一步熟练实际操作技能。

对盾构机维护操作人员，必须坚持先培训、后上岗的制度，通过专门操作培训，考核合格，确定掌握了机械结构特点、性能及操作、维修保养的特殊要求后，方可上机操作。

对新上岗的盾构机操作维护工人，必须按岗前培训教学计划要求，进行盾构机基本原理、构造和实际操作、维护保养、排除故障等基本技能的培训，通过培训达到岗位规范要求，方能上岗。

关于加强盾构机油、水管理工作的有关规定

各盾构机管理、使用、维护、保养单位要重视盾构机用润滑油料、液压油、冷却水

中铁十四局长株潭综合Ⅱ标项目经理部一工区盾构机管理制度 的正确管理和合理使用。机电部应制定油、水管理规章和设立专（兼）职管理人员，有关检测记录和处理结果应登记在机械履历薄中。

1、盾构机用冷却水应采用软水，硬度高的水应做软化处理；内、外冷却水要保证水量充足及散热良好，要定期清洁水池保持清洁；

2、盾构机用油 1）、润滑油的使用：

a、盾构机用润滑油、齿轮油、润滑脂都应按照海瑞克规定的牌号使用。代用润滑油必须按有关规定采取措施，不得盲目使用代用润滑油；

b、润滑油量要适当。加油过多会增加运转阻力，造成窜油和意外事故；油量过少会引起润滑不良。

c、润滑油（脂）应妥善保管、防止水、尘土、泥、沙等混入。加注的工具应清洁。2）、液压系统用液压油；

a、盾构机液压系统用液压油，必须符合原厂说明书规定。

b、液压油的污染，是造成液压系统故障的主要原因。因此，应严格防止空气、水、灰尘杂物混入。

c、换新油时，必须将液压系统内的旧油放尽。

d、加入的新液压油，必须过滤，同时注意加注方法及工具的清洁，以防止空气混入。机电部应制定盾构机油、水检查制度，指定专人定期对盾构机用油、水进行采样，然后将油样送往具有相应检测资质的油水检测单位进行检测，并由专人负责将检查结果进行统计，将检测时间、检测结果进行汇总记录在盾构机履历书上，作为换油的依据。

第四篇：盾构机工作总结[模版]

总结

今天只要学习了盾构机的盾体构造，其中，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。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四个土压传感器，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22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22个千斤顶按上下左右被分成四组，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。中盾的后边是盾尾，盾尾有12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。由于今天没有带相机，所以相片没有拍好。

相片如下：

（推进油缸作业控制表）

（中盾上的推进油缸）

第五篇：盾构机常压换大技术

果壳达人透漏的必备生活锦囊【衣】面子工程【食】胃与味的...【住】技术·宅【行】交通以行...适合在开敞的条件下对刀具进行更换。

四、换刀前的准备工作

1、总体规划：在盾构始发后的日常工作中加强对施工区段地质情况的了解，并与地质情况报告相对比，看实际的地质是否与地质报告中所描述的地质情况相符合，充分估计特殊地段对刀具的破坏程度，同时根据实际的地质情况，制定刀具及刀具配件的采购计划。

2、成立换刀工作领导小组：根据总体规划的情况，适时成立换刀领导小组，负责换刀的总体工作进行部署；

3、设备物资的准备：设备与材料的准备，是实现快速换刀的基本保证，从而减少土体开挖面在外暴露的时间。在确保常用设备（机具）、材料到位的情况下，优先使用更为先进的工具，同时对可能在使用过程中损坏的设备、工具要确保损坏后立即有备用的。

4、保证盾构机各项性能完好：在日常做好盾构机日常维修保养的情况下，加强对换刀过程中需要用到的系统的维护保养，如刀盘旋转液压系统、电气系统、通风系统、循环水系统、污水排出系统、压气系统、双轨梁、管片拼装机、后配套系统，从而保证换刀工作的顺利进行；

5、成立换刀工作小组、应急救援小组、地表监测小组及后勤保障小组（1）换刀领导小组在确定换刀的时间后，组织成立换刀工作小组，小组的成员主要分为隧道内外总指挥人员、换刀操作人员、配合换刀人员和机动人员，并对相应人员的工作内容进行详细的分工；（2）成立应急救援小组，负责处理换刀过程中出现的突发情况，并与附近的医院保证24小时能随时联系；

（3）成立地表监测小组：对在换刀过程中地表变化的情况时时监控，并随时向换刀工作总负责人汇报；

（4）成立后勤保障小组：对相对来说时间比较长的换刀工作提供有力的后勤保障。

6、人员培训：组织换刀工作小组的成员进行相应的岗前培训，对正常换刀过程中各自的工作内容进行详细的交待。尤其是进仓作业的人员，必须经过专门的培训，并做好相应的《安全技术交底》。

7、开仓审批：开仓的技术方案经过工程部与机物部讨论，由机电总工程师和土木总工程师确认，并报项目经理、业主和监理总工审批同意后，方可开仓。

五、开仓换刀工作的流程

1、根据刀具的更换方案，做好设备、材料的准备，在准备开仓的前安排有较强经验的操作司机进行操作，同时刀具更换负责工程师加强与操作司机的沟通，确定准确的开仓地点和时间；并将所准备好的设备、材料、工具等运至相应的位置；

2、开仓前不加泡沫和水推进300mm左右，切削下开仓前已经被水和泡沫渗透的土体，并将土仓内的土尽量出空。同时在出土过程中注意观察土仓的压力变化，以判断土体的自稳性。在保证土体自稳性没问题时，才进行下一步的工作；

3、打开土仓壁上方的两个球阀，利用粗细15mm 左右的钢筋向土仓内插入，根据插入的情况判断凝固土体的情况，同时使用有毒气体检测仪伸入土仓，检测有毒气体的含量，并做好记录。如有毒气体含量超标，可向土仓内加入压缩空气进行稀释并通球阀向外排出，同时保证通风机的运转，从隧道外引入新鲜的空气。然后再将土仓壁上的球阀，由上而下用同样的方法检查水位情况，同时要保证下部的球阀在整个换刀过程中保持排水通畅。在检查有毒气体含量在允许范围内、土仓内水位只有1m以下的情况下才可以进入人闸准备打开土仓仓 门；

4、打开仓门时，先松开仓门全部螺丝2至3牙，观察有无泥水从门缝间渗入人闸，若没有泥水渗入，再继续松开螺丝，最住最后的3～4牙，撬动门架使门架有所移动，若无泥水土涌入，再旋下所有螺栓，打开仓门。向土仓内通压缩空气约10分钟，用有毒气体检测仪检测土仓内的有毒气体含量，不超标的情况下铲除门口泥土，将照明引入，观察土仓内积土及泥水渗入情况，然后人员进入土仓，留1人在门口监护。

5、人员进入土仓后先把土仓上面附积的泥土铲刮到土仓底部，然后用水冲洗刀座至全部露出钢板及刀座架上的刀具及螺栓。并清理刀具，使之不给土体包

裹,以便于刀具的更换；

6、选择最佳的刀具更换位置，在土仓内焊接刀具的吊耳，以便于更换刀具过程中刀具的水平运输，在焊接过程中和焊接完毕后保持向土仓内通入压缩空气。使焊接过程中产生的烟尘很快排出；

7、再一次检测有毒气体的含量，在不超标的情况下换刀操作人员将刀盘转至刀具更换位置，进入土仓内进行刀具的拆卸和更换。同时配合人员将刀具运至人闸仓内准备，并将拆下的刀具运送出洞外；

8、值班工程师在值班过程中收集并做好进仓作业的各种记录。填写《刀具磨损情况及更换记录表》，主要包括刀具编号、刀具类型、刀具磨损量、更换原因、更换刀具类型、更换时间和更换人等，并安排人员对拆下的刀具编号，以便事后分析刀具磨损原因，为以后的刀具选型提供依据；

六、换刀工作中的几个注意事项：

1、进入土仓工作的人员一定要配戴好安全帽、安全带、安全绳等防护用品；

2、土仓内有人员工作时，除操作室内有人员值班外，一定要按下刀盘急停按钮，以防止误操作引发事故；

3、需要旋转刀盘时，土仓内的人员必须全部撤离土仓后才允许旋转刀盘；

4、有毒气体的检测工作除了工作内容更改时进行检测外，在正常换刀过程中每间隔一个小时要测一次，并做好相关的记录；

5、刀具在土仓内水平运输时，绝不允许操作人员站在正在运输的刀具下方；

6、刀具的吊装和定位必须使用抓紧钳等吊装工具。所有用于吊装刀具的吊具和工具都必须经过严格检查。

结束语：昆明轨道交通首期工程一（B）标分别于2010年10月23日和2010年11月29日进行了常压开他换刀工作，根据地质段的选择和换刀流程的严格控制，两台盾构机均在开仓36小时之内圆满完成了换刀的工作。为相应地层的换刀工作积累了丰富的施工经验。

运送刀具进入人闸仓

运送刀具进入人闸仓

运送刀具进入土仓