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1、北京地铁9号线（军事博物馆站东钓鱼台站区间）罗威特盾构机刀盘维修方案北京地铁9号线（军事博物馆站东钓鱼台站区间）罗威特盾构机（RME246SE）刀盘修补方案编制：审核：审批：北京城建集团土木工程总承包盾构管理中心2010-10-5目 录一、刀盘结构简介二、刀盘及刀具磨损情况三、修补方案四、施工计划罗威特盾构机刀盘修补方案一、 刀盘结构简介1、主体结构结构形式为轮辐式设计，刀盘主要材料采用Q690和Q345B钢材。具体结构见下图：刀盘面板的构造1) 刀盘直径: 6264 mm2) 刀盘重约58吨（整个表面满铺耐磨板）3) 刀具布置:双刃滚刀10把；中心鼻刀1把；撕裂刀60把；刮刀88把，滚刀与撕
2、裂刀可互换4) 磨损检测：2个割刀磨损自动监控点；2根刀盘磨损监测液压油管；5) 开口率为30，最大通过粒径300mm6) 6 个舱内泡沫注射口；6 个土压传感器，安装在刀盘土舱内隔板上；2、刀具布置盾构机目前刀具配置情况如下表：序号部位刀具类型/数量二孔刮刀三孔刮刀外周刮刀双刃滚刀重型撕裂刀1No.1辐条2把（小），2把（大）10把2把7把2No.2辐条2把（小），2把（大）10把2把7把3No.3辐条2把（小），2把（大）10把2把7把4No.4辐条2把（小），2把（大）10把2把6把5No.1面板2把（小）2把2把2把1+6把6No.2面板2把（小）2把2把2把3+6把7No.3面板2把
3、（小）2把2把3把1+5把8No.4面板2把（小）2把2把3把1+6把9中心部位中心鼻刀1把，重型撕裂刀4把（可更换为4把双联单刃滚刀）10合计16把（小），8把（大）48把16把10把60把注：其中面板上的23把重型撕裂刀（+号部分）可与双刃滚刀互换。刀具安装方式全部采用后部背装式。二、 刀盘及刀具磨损情况1、刀盘磨损情况刀盘面板为50mm厚Q345B钢板，表面满铺20mm厚耐磨板，现刀盘主要磨损部件为刀盘面板及面板下部分本体、4号和5号渣土改良孔、刀盘及刀具磨损检测系统管路磨损情况如下：刀盘面板耐磨层及本体磨损宽30cm，深6cm的环形磨损带 宽30cm，深6cm的环形磨损带 示意图宽70
4、cm，深12cm的环形磨损带 示意图2、刀具磨损状况1) 撕裂刀磨损情况如下： 从刀盘中心向外辐射，在半径R186cm R240cm环形带范围内存在四把撕裂刀，磨损程度还剩一层合金头，磨损量为30mm，部分刀箱及刀座出现边角磨损（磨损量为20 mm）； 从刀盘中心向外辐射，半径R110cm R186cm环形带范围所有撕裂刀、撕裂刀刀箱及刀座全部损坏需要更换维修； 其他刀盘本体未磨损区域撕裂刀基本磨损至与刮刀持平，即磨损量为88mm； 刀盘本体磨损区域，撕裂刀与刀座、刀箱均磨损至同一平面，磨损量为低于原刀盘面板40mm80mm； 撕裂刀与刮刀高差示意图 撕裂刀磨损示意图 面板撕裂刀磨损示意图2)
5、 刮刀磨损情况如下： 从刀盘中心向外辐射，半径R186cm R240cm环形带范围内存在16把三孔刮刀，部分刀箱及刀座出现边角磨损（磨损量为20 mm）； 从刀盘中心向外辐射，半径R110cm R186cm环形带范围所有刮刀、刮刀刀箱及刀座全部损坏需要更换维修； 外周圈弧形刮刀磨损，基本失效，需要更换； 其他刀盘本体未磨损区域刮刀及刀座磨损量较小，可以继续使用； 刀盘本体磨损区域，刮刀与刀座均磨损至同一平面，磨损量为低于原刀盘面板40mm80mm；周边弧形刮刀磨损对比情况 面板刮刀磨损对比情况3) 滚刀磨损情况如下：目前未发现周边滚刀刀座、刀箱磨损，但滚刀刀圈已经完全失效，需要更换；滚刀与撕裂
6、刀刀具高差示意图 滚刀磨损情况全新17”双刃滚刀4) 中心刀磨损情况如下：中心刀高度为305 mm，宽度为780 mm。中心刀磨损现在磨损状况未知。台阶式中心刀示意图 全新台阶式中心刀刀盘面板磨损部位零部件统计表部位零部件数量描述处理方法备注宽30cm深6cm磨损带面板本体8磨损失效、强度不足更换50mm厚Q345B钢板耐磨板8磨损失效更换20mm厚耐磨板重型撕裂刀刀座9部分磨损严重更换可互换刀座刀箱9基本均有磨损修复必要时更换重型撕裂刀17磨损失效更换刮刀16磨损失效更换刮刀刀座16磨损失效维修刀盘磨损检测管路2磨损失效维修刀具磨损检测管路2磨损失效维修4号渣土改良喷射孔1完全损坏更换宽70
7、cm深12cm磨损带面板本体8磨损失效、强度不足更换50mm厚Q345B钢板耐磨板8磨损失效更换20mm厚耐磨板重型撕裂刀刀座12磨损失效更换可互换刀座刀箱12磨损失效更换重型撕裂刀21磨损失效更换刮刀16磨损失效更换刮刀刀座16磨损失效维修刀盘磨损检测管路2磨损失效维修刀具磨损检测管路2磨损失效维修1、2号渣土改良喷射孔2完全损坏更换三、 修补方案本次换刀工作为在盾构检修井内更换、修补刀盘刀具，而本检修井位置为盾构机意外停机处，由于检修井位置水文、地质条件及外部环境条件恶劣，检修井底部位于盾构刀盘中心下方500mm处，为此本次更换、修补刀盘刀具共分两次，需转动刀盘一次。再次更换、修补前需确保
8、检修井的安全、稳定。1、修补工艺1）焊接材料板材使用50mm厚Q345B板材。耐磨层采用21mm碳化铬耐磨板。焊丝：Q345B采用E7018焊丝或者普通507焊丝；耐磨板采用T Union GM 100直径1.2或者D707焊丝；Q690采用进口USAB牌7100UItra焊丝进行焊接。焊接材料使用前应进行干燥处理。焊接材料启封使用后，不能长时间暴露于空气中，超过四小时不使用的应在使用前重新进行干燥处理。板材坡口深度大于等于板材厚度的1/2。2）预热预热温度：板厚3865，Q345预热温度不低于100，Q690预热温度 200-250F。板厚65，预热温度不低于150。预热区域：坡口两侧，板厚
9、，且必须热透。层间温度：板厚3865，Q345预热温度不低于65，Q690预热温度 不低于150。板厚65，层间温度不低于110。3）定位焊定位焊缝必须达到正式焊缝同样要求，并应易于熔接，否则，焊接时应予清理。4）焊接钢板长度方向允许拼接，拼接焊缝必须焊透，底部应打磨平齐，焊缝应进行超声波探伤，不低于母材。横焊时，每层焊道都要防止坡口出现咬边及夹渣。引弧不良时，应打磨清理掉后重新引弧焊接。每层焊缝厚度不得超过5mm。焊缝加强不超过3mm。焊接规范按材料厂规定值。环缝要求焊透，清根封底、磨平，超声波探伤不低于B级。2、 刀盘修补1) 对磨损严重的碳化铬耐磨层及其面板本体Q345板材进行整体恢复性
10、修补（原则等同于原貌）；2) 对磨损轻微的碳化铬耐磨层及其面板本体Q345板材磨损面进行堆焊修补；3) 对磨损较严重刀箱及刀座进行必要恢复性修复（更换新件）；4) 对磨损轻微的刀箱及刀座磨损面进行焊接修补；5) 对已更换刀具刀座磨损部位进行加固处理；6) 具体工序步骤如下：对磨损严重的区域进行恢复性修复，首先对磨损最为严重的宽30cm，深6cm的环形磨损带和宽70cm，深12cm的环形磨损带区域进行切割处理，凡母材厚度低于4cm磨损区域全部进行切割，重新打坡口为后续板材焊接做好准备；根据切割范围形状进行Q345B母材和碳化铬耐磨板购置；对磨损区域磨损轻微部位（母材厚度不低于4cm）进行堆焊修补
11、处理；对刀盘面板涉及到的渣土改良管路、喷头及刀盘、刀具耐磨检测管路进行修复；在修补后的面板母材上选择合适位置焊接先行刀，尤其是面板磨损区域切削薄弱区域，用以保护辐条刮刀和撕裂刀及刀盘面板磨损区域； 刀具焊接完成后对补焊区域进行整体耐磨板恢复性处理，注意耐磨板之间空隙必须用耐磨焊丝堆焊填实，使耐磨板形成一个整体；3、 刀具修补更换刀具：统计显示，所有刀具均已经失效，部分刀箱磨损，面板上所有涉及到的刀具全部更换，部分刀箱及刀座需要更换，更换部件见下表：刀具，刀座，刀箱更换及修复统计表序号零部件数量描述处理方法备注1重型撕裂刀与滚刀可互换刀座9磨损失效更换12磨损轻微修补2重型撕裂刀与滚刀可互换刀箱
12、9磨损失效更换12磨损轻微修补3辐条重型撕裂刀刀座8磨损失效更换8磨损轻微修补4刮刀刀座16磨损失效更换8磨损失效维修5重型撕裂刀64磨损失效更换6刮刀88磨损失效更换7滚刀10磨损失效更换8刀盘磨损检测管路2磨损失效维修9刀具磨损检测管路2磨损失效维修101号、2号渣土改良喷射孔部件2完全损坏更换四、 刀具配置改进方案撕裂刀配置基本原则是：1、 周边弧形区域由于存在滚刀保径作用，同时结合目前磨损状况较理想所以均采用原装刀具配置方式，采用进口刀具。2、 两大磨损带由于存在严重磨损，所以在此二磨损带每把刀具切销线上增加3把先行刀做保护，采用国产撕裂刀。3、 中心未磨损区域全部采用进口刀具，尤其是中心刀附近撕裂刀。4、 两磨损带中间未磨损区域均采用国产刀具。序号刀具号码所在区域刀具分布形式备注国产进口1滚刀周边10全部使用LOVAT进口刀具2周边弧形刮刀周边1243刮刀面板72全部使用江钻提供刀具4R5中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具5R6中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具6R7中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具7R8中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具8R9中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具9R10中心未磨损区域1使用LOVAT进口刀具10R11中心未磨损区域1使
