張瑞孔

摘要：盾構(gòu)是隧道掘進工程不可或缺的機械設(shè)備，因其自身具有的強大功能，成為了隧道工程施工中最重要的工程機械設(shè)備。假如盾構(gòu)機在掘進施工過程中遇到的巖石堅硬度過高，難免會導(dǎo)致刀具或者刀盤出現(xiàn)損壞。所以，操作技術(shù)人員必須掌握換刀與修復(fù)刀盤的相關(guān)技術(shù)，才能確保盾構(gòu)機的正常穩(wěn)定運行不受影響。文章主要是就盾構(gòu)機刀具使用與維修管理進行了簡單的闡述和分析。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機；刀具；損壞；維修技術(shù)

引言

盾構(gòu)機因為自身具有的安全、高效等各方面的優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用于隧道工程掘進施工中。由于在掘進施工過程中，不可避免的會遇到各種不同類型的復(fù)雜地形，所以，操作人員必須嚴(yán)格的按照地質(zhì)條件選擇刀具并配置刀盤，才能確保隧道工程掘進施工的安全順利進行。

1、盾構(gòu)刀具破壞類型及原因

1.1滾刀工作原理安裝

盾構(gòu)機刀盤上的盤形滾刀，在盾構(gòu)機推力作用的影響下，就會出現(xiàn)直接嚴(yán)謹(jǐn)開挖面的現(xiàn)象。如果盾構(gòu)機在運行過程中，刀盤旋轉(zhuǎn)推力超出了開挖面強度后，那么就會導(dǎo)致滾刀刀刃下開因為挖面被破壞或者相鄰滾刀間開挖面內(nèi)裂紋之間出現(xiàn)延伸和相互貫通，形成開挖面碎片的崩落。

1.2破壞類型及原因

（1）均勻磨損。滾刀在盾構(gòu)機掘進作業(yè)時，不僅會隨著刀盤的旋轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)，同時其還會在掘進距離不斷增加的影響下，出現(xiàn)緩慢的磨損現(xiàn)象。這種圍繞在滾刀刀圈周邊的磨損問題，實際上就是我們施工企業(yè)運用盾構(gòu)機過程中常見的均勻磨損。（2）單邊磨損。由于盾構(gòu)機在掘進作業(yè)過程中，滾刀必須在刀盤轉(zhuǎn)動的帶動下才能發(fā)生自轉(zhuǎn)。所以，只有滾刀滿足了軸向轉(zhuǎn)動力矩的要求，滾刀才能在盾構(gòu)機掘進過程中實現(xiàn)自轉(zhuǎn)的目標(biāo)。假如盾構(gòu)機在掘進作業(yè)過程中的貫入度無法達(dá)到滾刀自轉(zhuǎn)的軸向轉(zhuǎn)動力矩要求的話，就會導(dǎo)致滾刀刀圈單邊磨損問題的出現(xiàn)。（3）多邊磨損。通過對刀具破損情況的分析發(fā)現(xiàn)，滾刀出現(xiàn)單邊磨損后，造成的偏角部位應(yīng)力集中問題，是盾構(gòu)機刀具出現(xiàn)瞬時旋轉(zhuǎn)和第二邊磨損問題出現(xiàn)的重要因素之一。（4）崩刃。崩刀指的就是盾構(gòu)刀具刃口部分鑲嵌的硬質(zhì)合金片出現(xiàn)的不同程度的折損破壞，就是常見的崩刀。之所以出現(xiàn)這樣的問題，主要是因為硬質(zhì)合金具有硬度高且任性較差的問題，所以一旦刀具與硬質(zhì)巖石發(fā)生了沖撞后就會因為刀具刃口受到?jīng)_擊而出現(xiàn)斷裂的問題。

2、刀具檢查及更換

2.1刀盤刀具的檢查

（1）刀盤檢查。技術(shù)人員在檢查刀盤磨損時，必須將刀盤磨損程度、主軸承密封油脂、刀盤面板、輻條支柱等作為重點的檢查部位，然后根據(jù)實際的檢查數(shù)據(jù)判斷刀盤磨損程度、軸承以及油脂是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。（2）刀具檢查。工作人員應(yīng)該將刀盤上刀具堅實性與穩(wěn)定性的檢查作為刀具檢查工作的重點，一旦在檢查時出現(xiàn)了刀圈脫落情況時，必須及時檢查刀具是否出現(xiàn)折斷或者脫落的情況，確保刀具始終保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)。（3）刀圈磨損量計量。如果工作人員經(jīng)過仔細(xì)檢查后，采取測量刀圈磨損程度的方式，準(zhǔn)確的判斷是否需要及時更換刀具，避免因為刀具更換不及時，影響盾構(gòu)機運行的效率。

2.2刀具更換

（1）刀盤清理。盾構(gòu)機在運行一段時間后，工作人員必須按照要求在低溫和有氧環(huán)境下開展刀盤的清洗工作。（2）刀具拆除。刀盤清洗干凈后，工作人員應(yīng)該及時的使用大扭矩風(fēng)動扳手拆下刀具固定螺栓，并按照要求將刀具運輸至指定位置，然后再借助割槍將螺栓和螺帽去掉，確保刀具拆除工作的順利完成。（3）刀具組裝。工作人員在組裝刀具的過程中，必須確保刀具的清潔性與干燥度，才能確保刀具組裝工作的順利完成，對于必須使用割除方法而造成接觸面出現(xiàn)損壞情況的話，工作人員應(yīng)該采取積極有效的措施做好修復(fù)和打磨處理的工作。

3、刀具維修及保養(yǎng)技術(shù)

3.1換刀計劃以防滾刀過度勞

目前，國內(nèi)常用的滾刀磨損量計算方法主要有以下幾種：（1）如果盾構(gòu)機刀具在盾構(gòu)掘進作業(yè)過程中出現(xiàn)損耗且總推力不變的話，那么盾構(gòu)機的掘進速度就會出現(xiàn)下降的問題。工作人員就可以根據(jù)盾構(gòu)機掘進參數(shù)變化的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的預(yù)測刀具磨損的情況，同時確定更換刀具的時間。（2）工作人員根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)判斷更換盾構(gòu)機刀具的時間，并做好刀具更換的相關(guān)準(zhǔn)備工作，避免盾構(gòu)機刀具因為磨損過度而造成刀盤受損情況的出現(xiàn)，確保盾構(gòu)機始終處于高效穩(wěn)定的運行狀態(tài)，提高盾構(gòu)機掘進作業(yè)效率。

3.2正確安裝刀圈

由于刀圈采用的罕見剛才，具有硬度高、吸收變形能力強、耐磨損等優(yōu)點。一般情況下，工作人員安裝刀圈采用的都是熱裝的方式，先使用烤箱加熱馬圈，在馬圈加熱溫度達(dá)到規(guī)定溫度后，再將刀圈套裝置刀體的設(shè)定位置，最后完成刀圈的安裝操作。

3.3調(diào)整軸承預(yù)緊度

雖然盾構(gòu)機的刀具軸承能夠有效的承載來自于不同方向的應(yīng)力，如果軸承在盾構(gòu)機運行過程中出現(xiàn)問題的話，大多是由銹蝕或者刀具密封性能不佳造成的。工作人員如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)這一問題的話，應(yīng)該及時的調(diào)整刀具軸承的松緊度，才能確保軸承滿足盾構(gòu)機運行的要求。

3.4氣密性的檢查

工作人員在開展刀具密封安裝作業(yè)的過程中，不但要確保刀具密封表面的光潔度，而且在正式安裝開始前，還應(yīng)做好刀具表面的清潔與研磨工作，在完成刀具維修工作后，再采取向刀具體內(nèi)注入壓縮氣體的方法，對刀具的氣密性進行全面的檢查，如果在規(guī)定時間內(nèi)刀具內(nèi)氣壓保持穩(wěn)定狀態(tài)的話，說明刀具的氣密性達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3.5優(yōu)化掘進參數(shù)

由于盾構(gòu)施工過程中滾刀受到的荷載與其實際的貫入度兩者是呈正比的，所以，工作人員必須準(zhǔn)確的了解和掌握滾刀最大的可承受荷載值，才能避免因為貫入度過大而導(dǎo)致滾刀出現(xiàn)過載受損的現(xiàn)象，從而達(dá)到延長刀具使用壽命的目的。

結(jié)束語

總而言之，雖然盾構(gòu)機在隧道工程施工中發(fā)揮著不可替代的作用。但是，操作人員在隧道工程施工過程中，必須切實做好盾構(gòu)機刀具的檢查與維修等相關(guān)工作，確保盾構(gòu)機刀具的檢修質(zhì)量滿足隧道工程施工的質(zhì)量要求，確保盾構(gòu)機的安全穩(wěn)定運行，促進盾構(gòu)機工作效率的全面提高。

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