盾构机刀盘

盾构机刀盘堆焊技术研究

北京地区地层中含有大量的砂砾和卵石，地铁盾构施工时盾构机刀具受到高应力下的磨粒磨损和冲击作用，损耗严重。进口刀具仅能掘进250米左右，这不仅增加了地铁施工成本，影响了施工进程，还增加了因刀具更换次数过多而带来的塌方隐患。盾构机刀盘堆焊在此过程中发挥着重要作用，北京固本科技从刀具的堆焊修复着手开展了盾构机刀具强化研究，开发了KB999系列堆焊药芯焊丝。KB999系列焊丝所制堆焊层硬度在HRC51以上，堆焊时无需对刀体进行预热和焊后热处理，堆焊层无裂纹。通过冲击实验和磨粒磨损实验，考察了堆焊层的硬度、组织及其磨粒磨损性能，实验结果表明堆焊层具有优异的耐磨耐冲击性能。通过合理的堆焊层设计，强化的盾构机刀具达到掘进780余米的使用寿命。

盾构法是利用盾构机在地面以下暗挖隧道的一种施工方法，具有安全高效、对地面干扰小等优点，是当前城市隧道建设的最佳选择。2001年7月北京地铁五号线盾构试验段进行始发掘进，这是北京地区首次将盾构施工法引入地铁隧道建设。在北京市科委的大力资助下，通过对盾构机刀具、刀盘的详细失效分析，研发了刀具、刀盘修复专用系列堆焊焊丝和耐磨复合钢板，有效解决了刀具刀盘的磨损问题，大幅提高了刀具寿命。

1 北

浅谈盾构刀盘的设计与工程

应用

[摘 要] 刀盘是机械化盾构的掘削机构，应根据地质适应性的要求进行设计。刀盘设计时，应充分考虑刀盘的结构形式、刀盘开口率、刀具的布置等因素对地质的适应性，必须能适合围岩条件，在确保开挖面稳定的情况下，提高掘进速度。 [主题词] 刀盘；开口率；刀具；地质适应性

1 引言

盾构是一种用于隧道暗挖施工，具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在钢壳体掩护下进行土体开挖、土碴排运、整机推进和管片安装等作业，而使隧道一次成形的机械。盾构按掘进方式分为人工、半机械和机械化形式，目前机械化盾构发展较快，它由刀盘旋转切削地层，采用螺旋输送机或泥浆管运送碴土，在壳体内拼装预制管片，依靠液压千斤顶推进。

盾构在地下开挖中会遇到各种不同地层，从淤泥、粘土、砂层到软岩及硬岩等。在开挖中刀盘受力复杂，工作环境恶劣。刀盘的结构关系到盾构工程的成败、开挖效率、使用寿命及刀具费用。盾构的刀盘结构形式与工程地质情况有着密切的关系，不同的地层应采用不同的刀盘结构形式，盾构刀盘设计是盾构的关键技术。

2 刀盘的主要功能

刀盘主要具有三大功能：

1）开挖功能 刀盘旋转时，刀具切削隧道掌子面的土体，对掌

目录

第一章 编制原则依据 ................................................................................................. 1

1.1编制依据 ............................................................................................................... 1 1.2编制原则 ............................................................................................................... 1 第二章 工程概况 ............................................................................................................. 2

2.1工程概况 ..........................................

毕业设计(论文)

题 目：

数控加工中心盘式刀库设计

学生姓名 颜 振 扬 学 号 200420070123 分 院 机电工程分院 专业班级 机自401班 指导教师

宋 本 基

2008年5月 杭州

中文摘要

摘 要

90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，高速加工中心作为新时代数控机床的代表，已在机床领域广泛使用。自动换刀刀库的发展俨然已超越其为数控加工中心配套的角色，在其特有的技术领域中发展出符合机床高精度、高效率、高可靠度及多任务复合等概念的独特产品。刀库作为加工中心最重要的部分之一，它的发展也直接决定了加工中心的发展。本论文完成的是盘式刀库的总体设计、传动设计、结构设计以及传动部分的运动和动力设计。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛，其换刀过程简单，换刀时间短，定位精度高；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本刀库减速传动部分分两级减速，一级传动部分采用齿轮减速装置，二级传动部分采用蜗轮蜗杆减速装置，此种设计方案可提高输出轴的传动平稳性能，即提高刀盘的运转平稳性。本刀库满载装刀24把，采用单环排列方式排放，按就近选刀原则选刀。

关键词：加工中心；刀库；数控加工

I

英文摘要

AB

第1章. 第2章. 第3章. 第4章. 第5章. 第6章. 第7章. 第8章. 第9章.

第10章. 盾构、配套设备与管模

10.1. 盾构机选型 10.1.1. 选型原则

盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。

本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。 10.1.2. 选型依据

盾构机选型具体依据如下： （1）本合同段盾构工程施工条件 隧道长度：3032+2044.286单线延米； 线路间距：8～19m；

隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m； 平面最小曲线半径：350m； 最大坡度：20.801‰；

隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm （2）工程施工环境特点

本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：

本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。区间线路与万泉河高架桥相交时

第1章. 第2章. 第3章. 第4章. 第5章. 第6章. 第7章. 第8章. 第9章.

第10章. 盾构、配套设备与管模

10.1. 盾构机选型 10.1.1. 选型原则

盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。

本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。 10.1.2. 选型依据

盾构机选型具体依据如下： （1）本合同段盾构工程施工条件 隧道长度：3032+2044.286单线延米； 线路间距：8～19m；

隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m； 平面最小曲线半径：350m； 最大坡度：20.801‰；

隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm （2）工程施工环境特点

本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：

本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。区间线路与万泉河高架桥相交时

第1章. 第2章. 第3章. 第4章. 第5章. 第6章. 第7章. 第8章. 第9章.

第10章. 盾构、配套设备与管模

10.1. 盾构机选型 10.1.1. 选型原则

盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。

本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。 10.1.2. 选型依据

盾构机选型具体依据如下： （1）本合同段盾构工程施工条件 隧道长度：3032+2044.286单线延米； 线路间距：8～19m；

隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m； 平面最小曲线半径：350m； 最大坡度：20.801‰；

隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm （2）工程施工环境特点

本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：

本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。区间线路与万泉河高架桥相交时

第1章. 第2章. 第3章. 第4章. 第5章. 第6章. 第7章. 第8章. 第9章.

第10章. 盾构、配套设备与管模

10.1. 盾构机选型 10.1.1. 选型原则

盾构机的性能及其对地质条件的适应性是盾构隧道施工成败的关键。

本合同段盾构区间工程的盾构机选型按照性能可靠、技术先进、经济适用相统一的原则，依据招标文件、颐和园站－圆明园站和圆明园站－成府路站区间岩土工程勘察报告等资料，并参考国内外已有盾构工程实例及相关的技术规范进行。 10.1.2. 选型依据

盾构机选型具体依据如下： （1）本合同段盾构工程施工条件 隧道长度：3032+2044.286单线延米； 线路间距：8～19m；

隧道覆土厚度最小：6m，最大：15.4m； 平面最小曲线半径：350m； 最大坡度：20.801‰；

隧道衬砌管片内径：5400mm 外径：6000mm （2）工程施工环境特点

本工程施工环境具有如下特点对盾构机施工有一定的影响：

本合同段区间隧道沿线地下管线、建（构）筑物密集。颐和园－圆明园区间线路下穿颐和园、圆明园，与万泉河高架桥相交；圆明园～成府路站区间线路通过成府小学、化工研究院，下穿万泉河。区间线路与万泉河高架桥相交时

试验

.

石开

究

掘进机盘形滚刀破岩工作模拟及分析华北电力大学(北京犷霉笔

)田东升

张照煌,

摘要,

用

B

IC A S语言编程

,

模拟了全断面岩石掘进机盘形滚刀的破岩过程、

计算了盘形滚刀刃上一点在三,

峋才霉

维空间吩之户

各个方向上的位移变化量及其在不同转角,尸之二之;护、

不同刀间距情况下侧滑量的变化趋势。

并绘制出了盘刀破岩

劣过程中此点的轨迹变化投影图z

?

之二

进尸二

之

`

、

5;

、

之/矛

、

,公之二之`产

、

、

之`

为进一步分析研究盘形滚刀的破岩机理提供参考``己`令的的析树的树、

之

之

5`

、

`

之/矽之/矛

之`

产

、

之

遭/?

尸少巴宁之

巴`

之

关键词:全断面岩石掘进机

盘形滚刀,

模拟

全断面岩石掘进机盘形滚刀工作时上破岩点的轨迹是空间曲线方程描述出来复杂想,,,,

其破岩刃

石为均质 (5 )

;

(4 ),

盘形滚刀在岩石面上作纯滚动反之则为负,。

;

此曲线尽管可用数学

盘形滚刀刃上各点位移在坐标轴上的投影沿根据这些假设。

但是在理论分析和实际使用方面还,

坐标轴方向为正

,

可;,

存在一定局限性

再加上盘形滚刀的工作对象较为。

建立盘形滚刀的破岩模型

如图 1R,

这使得借助于电子计算机对盘形滚刀的破岩

该盘刀的安装半径为

盘刀自身半径为z

过程进行模拟研究成为必须用 B A S I C语言编程,,

本文就是基于这

深圳地铁龙岗线西延段3153标

【华新站～通新岭站盾构区间】

盾构机拆机、吊装方案

编 制： 审 核： 批 准：

中铁隧道集团有限公司深圳地铁

龙岗线西延段3153标项目经理部

二零零九年 七月 日

【华—通】区间盾构机拆机、吊装施工方案

盾构拆卸吊装方案

盾构机Lovt247在到达华新站吊出井后，将要对盾构机进行拆机、起吊、装箱、运输、存放、清洁、维修、保养以及拆卸等工作。为能够安全、有序、快速、合理地完成此项工作，特编制此方案。相关技术人员必须严格按照方案要求指导拆机工作。

一、盾构拆机场地准备

（1）260吨吊机需要范围：东西方向10米空间 ，南北方向12米

（2）盾构机翻转场地及翻转吊机需要范围：东西方向8米，南北方向24米 （3）平板车长度20米，宽3.3米需要拆除南边围挡16米，同时需要拆除南边人行道护栏16米，东边围挡全部及北边围挡8米以及在此范围内的所有标识物（包括圣庭院酒店标识牌、的士标示牌及北边的摄像头）