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1、盾构换刀作业施工方案1 编制目的为使刀盘刀具的布置形式满足盾构机所处各类地层的掘进要求，防止因刀具的过度磨损、未及时更换而破坏刀盘结构，确保盾构施工生产的顺利进行，制定本方案。2 编制依据岩土工程勘察报告；岩土工程补充勘察报告； EPB 6250盾构机组装图纸； EPB 6250盾构机技术文件。3 检查及更换刀具的作业筹划3.1概述通过对沿线地质情况的分析，充分考虑到无气压换刀和气压换刀方式的适用条件，尽量避免在围岩含水量大和需带压作业地段进行换刀作业，左右线分别确定七个检查及更换刀具地段，在盾构机到达预定地段后进行刀具的检查作业并检查刀盘是否粘结泥饼，根据实际情况确定是否需要刀盘维护作业、更
2、换磨损的刀具及清除泥饼作业。所选检查及换刀的作业地点具备以下条件。 检查及换刀地段的隧道围岩较均匀,力学性质好,自稳性强； 检查及换刀地段隧道埋深合适，且覆盖层无不良岩层。换刀作业前，根据盾构机的运转情况，对其进行部件检修、维护，确保盾构机的正常运转。在盾构机掘进过程中如发生刀具必须更换且必须在加压条件下作业时，按照气压换刀操作规程作业。3.2 作业容： 检查及更换刀具的作业容包括：刀具是否损坏及刀具的磨损情况；搅拌棒耐磨层的完好情况；刀盘耐磨层的磨损情况；刀具安装部件如楔块、安装块、螺栓保护帽是否松脱或损坏；更换已经磨损的刀具；根据盾构机将要掘进通过的地层更换刀具形式（正面单刃滚刀正面齿刀；
3、正面齿刀正面单刃滚刀；中心双刃滚刀中心齿刀；中心齿刀中心双刃滚刀），检查刀盘是否粘结泥饼、并清除。3.3 换刀作业培训、换刀演练的安排从参与本工程施工人员中选择20人参加换刀演练作业，分成四组，每组5人。从每组中选择1人任组长，指挥换刀作业。为培养换刀作业人员，在盾构机下井组装完成后，安排刀具拆装作业培训，现场讲解各种刀具的拆装工艺，并动手操作，做到所有作业人员都熟悉各种刀具的检查、拆装作业容和技术要点。在盾构机组装调试完成后，进行人闸加压试验，检验换刀作业人员的适应情况，选出可带压作业人员和人闸管理员，熟练掌握人闸加压操作规程。在盾构机始发试掘进100m后，进入地层，为积累实际换刀作业经验，
4、在此地段安排2-3次换刀作业演练，演练地点根据盾构机在掘进的实际情况确定，并在海瑞克公司的技术指导下进行，换刀演练严格依据换刀作业操作规程完成。 3.4刀具布置形式介绍 根据对本工程的地质环境分析，初步选定两种刀具布置形式，完成整个区间隧道的掘进。见硬岩（始发段）刀具布置图3-4-1和软土刀具布置图3-4-2。3.5换刀地段的选择及地质纵断面图3.5.1换刀地段的选择根据对沿线地质环境的综合分析，左右段分别选择7个检查及更换刀具作业地段，分别如表3-5-1、3-5-2 。3.5.2 右线换刀地段的地质纵断面图右线第一个换刀地段地质纵断面图如图353所示表3-5-1 右线换刀地段的选择及说明第一
5、地段第二地段第三地段第四地段第六地段第七地段地段里程YDK16+300500YDK16+785YDK17+050YDK17+350YDK18+100YDK18+383.5地层情况洞顶覆盖层自下往上依次为、地层。自下往上依次为、自下往上依次为、地层、洞身地层地层地层地层、地面建筑无为仑头环村路边隧道上方为仑头海无无无说明岩层自稳性强，根据地质勘察报告石英含量40，对刀具损耗比较大。由岩层对刀具的磨损量确定检查频率及时了解刀具磨损情况并安排2-3次换刀作业演练，根据刀具的磨损情况更换刀具。由于此地段围岩自稳性强、地表建筑物很少，离仑头海较远，换刀演练和换刀作业可在无气压条件下进行。刀盘布置图见图3
6、-4-1。距上个换刀地段约300m，盾构机掘进通过地层（有少量地层侵入隧道）后进入预定换刀地段，洞身岩层整体性强，在无气压条件下换刀，此处换刀后盾构机将掘进通过仑头海底，为减小海底换刀机率，防止刀具带病作业，更换整盘刀具。刀盘布置图见图3-4-1。距离上个换刀地段约260米，隧道掘进通过、地层，地层约占1/2，无气压条件下换刀。刀盘布置图见图3-4-1。距离上次换刀地段约300m，盾构机掘进通过、地层后进入预定换刀地段，开始换刀作业，把部分正面单刃滚刀换成正面齿刀（16把）、部分中心滚刀换成中心齿刀（2把），以适应盾构机将要掘进通过的地层。检查及更换刀具在无压条件下进行。更换后的刀盘布置图见图
7、3-4-2。盾构机在官洲站完成刀具检修（更换整盘刀具）、掘进360m（主要通过地层）后，进入预定换刀地段，进行换刀作业，刀具的布置形式改变为硬岩段刀具布置。换刀作业在地层加固的条件下进行，采用无压作业。更换刀具类型后的刀盘布置图见图3-4-1。距离上个换刀地段约280m，盾构机掘进通过官州河底、地层后始入预定换刀地段，此地段围岩全部为地层，围岩性质单一整体性强，采用无压换刀作业。完成此次换刀作业后盾构机掘进220m到达吊出井。刀盘布置图见图3-4-1。线路坡度27.754.084.08372743.3覆盖层厚度约40m。约30m。距离仑头海底约15m。约15m。约18m。约20m。注：右线第5
8、个检查及更换刀具的地段选在官洲站，过官洲站时对设备进行全面检修，检查刀盘、刀具的磨损情况，修补刀盘、更换全部的刀具，刀盘布置图见图3-4-2。表3-5-2 左线换刀地段的选择和说明第一地段第二地段第三地段第四地段第六地段第七地段地段里程ZDK16+300500ZDK16+775ZDK17+050ZDK17+352.5ZDK18+100ZDK18+383.5地层情况洞顶覆盖层自下往上依次为、地层。自下往上依次为、自下往上依次为、地层、洞身地层地层地层地层、地面建筑无仑头环村路边隧道上方为仑头海无无无说明根据右线始发进入地层后的换刀作业演练和刀具的磨损情况选择合适的地段更换刀具。由于此地段围岩自稳
9、性强、地表建筑物很少，离仑头海较远，换刀演练和换刀作业在无气压条件下进行。刀盘布置图见图3-4-1。距上个换刀地段约300m，盾构机掘进通过地层（有少量地层侵入隧道）后进入预定换刀地段，洞身岩层稳定、整体性好，在无气压条件下换刀，此处换刀后盾构机将掘进通过仑头海底，为减小海底换刀机率，防止刀具带病作业，更换整盘刀具。刀盘布置图见图3-4-1。距离上个换刀地段约260米，隧道掘进通过、地层，地层约占1/2，预定采用无气压条件下换刀。刀盘布置图见图3-4-1。距离上次换刀地段约300m，盾构机掘进通过、地层后进入预定换刀地段，开始换刀作业，把部分正面单刃滚刀换成正面齿刀（16把）、部分中心滚刀换成
10、中心齿刀（2把），以适应盾构机将要掘进通过的地层。换刀作业在地层加固后进行采用无压作业。更换后的刀盘布置见图3-4-2。盾构机在官洲站完成刀具检修（更换整盘刀具）、掘进约350m（主要通过地层）后，进入预定换刀地段，进行换刀作业，刀具的布置形式改变为硬岩段刀具布置以适应盾构机将要掘进通过的地层。换刀作业在地层加固的条件下进行，采用无压作业。更换刀具类型后的刀盘布置图见图3-4-1。距离上个换刀地段约280m，盾构机掘进通过官州河底、地层后始入预定换刀地段，此地段围岩为、地层，围岩性质单一整体性强，采用无压换刀作业。完成此次换刀作业后盾构机掘进220m到达吊出井。刀盘布置图见图3-4-1。线路坡
11、度27.754.084.08372743.3覆盖层厚度约40m。约30m。距离仑头海底约15m。约15m。约18m。约20m。注：左线第5个检查及更换刀具的地段选在官洲站，过官洲站时对设备进行全面检修，检查刀盘、刀具的磨损情况，修补刀盘、更换全部的刀具，刀盘布置见图3-4-2。 图3-5-3 右线第一个换刀地段地质纵断面图 右线第二个检查及更换刀具的地段地质纵断面见图3-5-4。图3-5-4 第二换刀地段地质断面图 右线第三个检查及更换刀具的地段地质纵断面图3-5-5。图3-5-5 右线第三个换刀地段地质纵断面图 右线第四个检查及更换刀具地段的地质纵断面图见图3-5-6。图3-5-6 右线第四
12、个换刀地段地质 右线第六个检查及更换刀具地段的地质纵断面图见图3-5-7。图3-5-7 右线第六个换刀地段地质纵断面图 右线第七个检查及更换刀具的地质纵断面图见图3-5-8。图3-5-8 右线第7个换刀地段地质纵断面3.3.2左线换刀地段的地质纵断面图 左线第一个检查及更换刀具地段的地质纵断面图见图3-5-9。图3-5-9 左线第一个换刀地点地质纵断面图 左线第二个检查及更换刀具的地段的地质纵断面图见图3-5-10。图3-5-10左线第二个换刀地段地质纵断面图 左线第三个检查及更换刀具的地质纵断面图见图3-5-11。图3-5-11 左线第三个换刀地段地质纵断面图 左线第四个检查及更换刀具地段的
13、地质纵断面图见图3-5-12。图3-5-12 左线第四个换刀地段地质纵断面图 左线第六个检查及更换刀具地段的地质纵断面图见图3-5-13。图3-5-13 左线第六个换刀地段地质纵断面图 左线第七个检查及更换刀具地段的地质纵断面图见图3-5-14。图3-5-14 左线第七个换刀地段地质纵断面4 无气压条件下的换刀操作规程：盾构机将要抵达计划换刀位置前的掘进采用慢速推进和慢转刀盘的方式掘进，以减小盾构机对隧道工作面土体的扰动。同时采用凝固时间短的浆液进行同步注浆，并利用吊装螺栓孔对连接桥附近的成形隧道进行二次补注浆，以增加盾尾附近成型隧道的稳定性。采用转动刀盘和敲击盾壳的方式防止注浆浆液与盾尾固结在一起。在盾构机停止推进后打开承压壁上的卸水孔进行排水并记录水流量，报监理审批后实施刀具的检查及更换作业。4.1检查及更换刀具前的准备工作 停止盾构机的推进，根据工作面地质情况，排出土仓1/2-2/3的碴土，打开
