莞惠城际松山湖北至大朗区间右线 盾构施工换刀方案 ⑨2强风化混合片麻岩：灰褐色、灰色，变晶结构，片麻状构造，节理裂隙发育，岩心成碎块状，厚0.40~18.70m，层顶高程-20.04~17.47m，层顶埋深11.0~42.9m。

⑨3弱风化混合片麻岩：灰褐色，变晶结构，片麻状构造，岩心成柱状及短柱状，少量块状，锤击声脆，最大揭露厚度39.95m，层顶高程-22.65~14.8m，层顶埋深14.9~45.0m。 3.2水文地质特征

(1)地表水

本场地内无地表水系、湖泊、鱼塘及沟渠。 (2)地下水

场地内水文地质条件受当地气候、地貌、岩性、地质构造、地表水体及人类活动等因素的影响，根据地下水埋藏条件可分为孔隙潜水、基岩裂隙水。

①孔隙潜水

分布于场区内上部覆盖层、主要含水层为第四系人工堆积层素填土、第四系全新统冲积淤泥质黏土及啥砂层、残积层、全风化混合片麻岩中，其补给方式主要由大气降水补给及地表水补给，排泄方式为大气蒸发及地下径流；出去砂层中的孔隙水由于上部被人工填土和冲积淤泥质黏土所覆盖，一般具微承压性。

②基岩裂隙水

基岩裂隙水主要分布于下部基岩中，主要赋存于混合片麻岩节理裂隙发育部位及强风化层中，含水层为风化、构造所形成的裂隙带，水量较大。由于地层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，孔隙水及裂隙水局部具连通性。受大气降水直接渗入补给，水质一般良好。主要补给水源为大气降水，地下水的排泄途径主要是径流。

本次勘察期间地下水水位埋深1.00～5.45m，相应标高18.35～32.71m。 ③地表水，地下水对混凝土等建筑材料的侵蚀性

经钻孔取水样试验，根据《混凝土结构耐久性设计规范》并结合现场实际情况进行判定，判断结果如下：（1）GDK33+950~GDK34+300段，地下水具酸性腐蚀性；（2）GDK34+300~GDK34+800段，地下水化学无腐蚀性；（3）GDK34+800~GDK35+300地下水具侵蚀性CO2腐蚀性，同时具酸性腐蚀性；（4）GDK35+300~GDK35+900，地下水具酸性腐蚀性；（5）GDK35+900~GDK38+455段，地下水具酸性腐蚀性。

4、检查及更换刀具的作业筹划

4.1 换刀内业准备

每次准备检查、换刀完毕前，由设备管理部门准备《刀具、刀盘检查记录表》，进仓人员首

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莞惠城际松山湖北至大朗区间右线 盾构施工换刀方案 先对刀具进行检查，将数据准确记录，然后根据规范及盾构机操作手册要求，确定更换刀具的数量，换刀人员培训，换刀人员详细记录换刀过程及顺序并写出分析结论，得出刀具、刀盘磨损的规律，以便对以后换刀提供更为科学的依据。 4.2 作业内容

检查及更换刀具的作业内容包括：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；检查刀盘是否粘结泥饼；疏通刀盘盘面的泡沫口等等。 4.3 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，要安排刀具拆装理论培训，并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、拆装作业内容和技术要点。

5、换刀操作规程

5.1 常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。

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莞惠城际松山湖北至大朗区间右线 盾构施工换刀方案 施工准备 打开土仓舱门 否 确认围岩的稳定性 是 作业人员进入土仓 继续掘进到下一环 检查、确认更换刀具 新刀具准备 清理刀座拆除旧刀具 运送刀具至人闸 从土仓吊出旧刀具 安装新刀具 运送刀具至土仓 检查新刀具牢固性 将工具、材料等清理出仓 关闭舱门 结 束

图2 常压换刀作业流程图

5.1.1 检查及更换刀具前的准备工作

①停止盾构机的推进，根据工作面地质情况，排出土仓内1/2--2/3的碴土，打开人闸与土仓间的闸门冷却土仓，释放土仓异味；

②检查盾构机承力墙上的球阀及闸阀，对堵塞的球阀及闸阀进行疏通，保证能够正常使用； ④对盾构机各系统进行检查，保证其功能完好；

⑤对进行换刀的操作人员进行换刀前的技术交底，对换刀的操作程序、安全事项等进行详

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莞惠城际松山湖北至大朗区间右线 盾构施工换刀方案 细的交底；

⑥准备好需更换的刀具及其附件如螺栓、锁块等；

⑦准备好照明灯具、小型通风机、风镐、潜水泵、风动扳手、葫芦、木板、安全带等材料、工具及电焊机等机料具；

⑧对可能发生的突发事件作好充分的估计及应对措施； 5.1.2 换刀作业

(1)换刀确认

首先根据刀具，刀盘检查结果和刀具更换依据，确定刀具更换的具体数量和位置，然后报主管领导审批后，由盾构队组织人员进行实施，同时通知机械班加工和准备缺损零部件，通知物资部准备刀具、刀盘修复材料和换刀工具.

(2)刀具更换依据

滚刀在刀圈产生偏磨、刀圈脱落、裂纹、松动、移位情况下必须进行更换，其它按边缘滚刀磨损量在5～10mm，正面区滚刀磨损量在15～25mm，中心区滚刀磨损量在25～35mm进行更换（以上数据为参考值，可按实际情况进行修正）；刮刀合金齿缺损达到一半以上和耐磨层磨损量达2/3以上进行更换。

(3)更换滚刀步骤及要求

①固定和稳定安装台面；用吊带捆绑好滚刀，捆绑要牢靠； ②使用吊链挂住滚刀； ③松掉自攻保护螺帽；

④移走球面垫圈，球窝及可调节压块；

⑤移去楔形块，使用撬棍滚刀撬出，如有必要，握住楔形块螺杆； ⑥将滚刀拉出刀箱； ⑦移走滚刀；

⑧将新滚刀运至更换点；

⑨安装新滚刀，要求：安装之前清洁滚刀底座，检查是否有变形;同时注意滚刀的方向，防止安装错误；

⑩装入楔形块；

⑾上紧可调节压块，球面垫片，球窝及自攻螺母； ⑿上紧螺母，要求：按照扭力要求！

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图3单刃滚刀安装图

图4 双刃滚刀安装图

(4)更换刮刀步骤及要求 ①拆开螺栓和自锁螺母； ②拔出刮刀；

③清洁刮刀座，并在其上喷一层薄油雾； ④遵照螺栓的拧紧扭矩要求 ； (5) 更换齿刀步骤及要求 ①拆开螺栓和自锁螺母； ②拔出齿刀；

③清洁刀片座，并在其上喷一层薄油雾； ④遵照螺栓的拧紧扭矩要求 ； 5.2带压条件下的换刀作业

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