大直径盾构刀具管理技术课件

,0,大直径盾构机刀具管理,大直径盾构机刀具管理,1,一,汇报纲要,工程地质情况,二,三,四,刀盘刀具介绍,刀具管理,四,五,不同地层刀具配置的合理性意见建议,刀具存在的问题,一汇报纲要工程地质情况二三四刀盘刀具介绍刀具管理四五不同地层,2,1-,软弱土层,490,米,8-,断层,F1,（,130,米,),10-,断层,F2,（,130,米,),13-,软弱土层,530,米,11-,全断面硬岩,1010,米,2,、软硬不均,426,米,12-,软硬不均,444,米,3-,全断面硬岩,180,米,4-,破碎带,（,144,米,),9-,全断面硬岩,770,米,软弱土层,软硬不均,全断面硬岩,岩土分界线,线条颜色示例,5-,全断面硬岩,180,米,6-,软硬不均,46,米,盾构,主要,穿越软弱土层,、,软硬不均,、,全断面硬岩,和,破碎带不良地层,。,隧道最大覆土深度,64m,，狮子洋最大水深,17m,，,微风化,石英砂岩,天然抗压强度,最大,为,75.7MPa,，,石英含量达到,70%,80%,泥,，,岩天然抗压强度最大为,48.2MPa,。,盾构,线路,起点,以,30,纵坡下行,，坡长,2050m,；,然后,以,12.3,的纵坡下行,，坡长,1550m,；,再以,30,纵坡上行,，坡长,2600m,，到达,盾构隧道终点,。,7-,全断面硬岩,50,米,一、工程地质情况,1.1,地层情况,1780,米,2050,米,1070,米,1-软弱土层490米8-断层F110-断层F213-软弱土层,3,一、工程地质情况,2.,地层特点,1,）高石英含量，石英含量最高达,80%,；,2,）高水土压，承压能力达,10bar,；,3,）长距离上软下硬，长度近,1000,米；,4,）穿越,3,个断层破碎带，长度超过,500,米；,5,）长距离泥岩地层，长度超过,1000,米；,6,）石英砂岩与泥岩夹层地层众多。,一、工程地质情况2.地层特点1）高石英含量，石英含量最高达8,4,常压换刀刀盘的基本思路是把刀盘钢结构建成类似人闸的结构，这样工作人员即可在刀盘内部常压下工作。可常压更换的刀具覆盖整个开挖直径。通过使用专用的刀具更换工具并遵循严格的作业程序，可以安全高效地进行刀具的检查和更换。,二、常压刀盘介绍,刀盘直径：,13610mm,重量：,415t,双刃滚刀：,35,把（中心,6,把）,滚刀直径：,19,寸,轨迹间距：,100mm/120mm,刮刀：,190,把（可常压更换,48,把）,边刮刀：,12,把,磨损探测：,35,滚刀,面板磨损检测：,6,道,刀盘周边磨损检测：,1,道,刀盘背部磨损检测：,2,道,开口率：,29%,常压换刀刀盘的基本思路是把刀盘钢结构建成类似人闸的结构，这样,5,常压换刀刀盘的基本思路是把刀盘钢结构建成类似人闸的结构，这样工作人员即可在刀盘内部常压下工作。可常压更换的刀具覆盖整个开挖直径。通过使用专用的刀具更换工具并遵循严格的作业程序，可以安全高效地进行刀具的检查和更换。,二、常压刀盘介绍,刀盘直径：,13610mm,重量：,415t,双刃滚刀：,35,把（中心,6,把）,滚刀直径：,19,寸,轨迹间距：,100mm/120mm,刮刀：,190,把（可常压更换,48,把）,边刮刀：,12,把,磨损探测：,35,滚刀,常压换刀刀盘的基本思路是把刀盘钢结构建成类似人闸的结构，这样,6,二、常压刀盘介绍,二、常压刀盘介绍,7,二、常压刀盘介绍,二、常压刀盘介绍,8,三、刀具管理,由以下六方面介绍：,1,、常压换刀,2,、刀具验收,3,、掘进控制,4,、刀具磨损分析,5,、不同类型刀具的尝试试用,6,、刀具维修,三、刀具管理由以下六方面介绍：,9,三、刀具管理,1,、常压滚刀更换介绍,1.1,刀筒初始状态和滚刀更换工装,1.,刀筒底部支撑,2.,底部支撑螺栓,3.,刀筒夹,4.,伸缩油缸,5.,伸缩油缸的油缸夹,6,液压阀块（一个为伸缩油缸的,/,一个为可更换刀箱闸门的）,7,带压力表的三通,8,伸缩油缸尾夹,9,刀盘轴承托架,三、刀具管理1、常压滚刀更换介绍1.刀筒底部支撑 2.底部支,10,三、刀具管理,1.2,、换刀流程（拆刀）,1),拆卸耐磨监测,&DCRM,传感器电缆接头；,2),掌子面支撑压力测量；,3),将伸缩油缸安装在刀盘伸缩油缸轴承托架上；,三、刀具管理1.2、换刀流程（拆刀）1)拆卸耐磨监测&DCR,11,三、刀具管理,4),在刀筒后部空隙处固定伸缩油缸；,5),松开刀筒上的螺栓；,三、刀具管理4)在刀筒后部空隙处固定伸缩油缸；,12,三、刀具管理,6),刀筒回缩；,7),关闭刀箱门板；,三、刀具管理6)刀筒回缩；7)关闭刀箱门板；,13,三、刀具管理,8),刀筒内的压力平衡（排水）；,9),装配刀筒支撑；,10),刀筒回缩；,11),移出伸缩油缸；,12),移出刀筒；,三、刀具管理8)刀筒内的压力平衡（排水）；9)装配刀筒支撑；,14,三、刀具管理,13),准备刀筒；,14),刀箱内的刀筒安装；,15),安装伸缩油缸,&,后部支撑；,16),伸出刀筒，直至刀筒夹距离刀箱法兰仅,5mm,；,17),拆卸刀筒支撑,&,刀筒夹；,18),向刀筒内加压（注水）；,19),打开刀箱门板；,20),完全插入刀筒；,21),拆卸伸缩油缸,&,后部支撑；,22),在刀箱和刀筒之间注油；,23),磨损传感器,&DCRM,安装,；,因正滚刀与边滚刀安装位置不同，,不同的,位置更换需要使用不同的工装。,滚刀工装,4,种，刮刀工装,2,种。,1.3,、换刀流程（装刀）,三、刀具管理13)准备刀筒；14)刀箱内的刀筒安装；15)安,15,三、刀具管理,刀具验收三标准：,检查刀圈硬度，检查启动扭矩，检查压力平衡,2,、刀具验收,1,）检查刀圈硬度：刀刃位置每刃取两个位 置，每个位置各测试,5,次，最终取平均值；,HRC,硬度不小于,57,，否则刀具返厂。,2,）检查启动扭矩：检查正反转启动扭矩，要求在,35-40Nm,不符合要求重新调整。,三、刀具管理 刀具验收三标准：2、刀具验收1）检查刀圈硬度,16,三、刀具管理,刀具验收三标准：,检查刀圈硬度，检查启动扭矩，检查压力平衡,2,、刀具验收,3,）检查压力平衡：每把刀进场后，都要打开油腔，检查润滑油是否饱满；检查压力平衡阀是否失效，若有问题排除后才可验收合格。,三、刀具管理 刀具验收三标准：2、刀具验收 3）检查压力平,17,三、刀具管理,刀具验收三标准：,检查刀圈硬度，检查启动扭矩，检查压力平衡,2,、刀具验收,除以上检查三标准之外，会抽查滚刀气密性和滚刀滚动测试，滚动测试使用了简易 跑床。,三、刀具管理 刀具验收三标准：2、刀具验收 除以上检查三标,18,三、刀具管理,3.1,掘进参数控制,1,）盾构主司机严格执行掘进参数报警制度，掘进参数的合理性是通过不同地层段来 设定，而非一成不变，通过掘进不断优化如刀盘转速、刀盘挤压力、刀盘扭矩、推力、泥水压力、中心冲刷、泥水仓和气垫仓底部冲刷等参数；,2,）盾构主司机还要做好“盾构主司机开机准备检查”和“刀盘刀具及冲刷口检查”，开机前的注意事项，以及对刀盘液压磨损、刀具液压磨损监测检查及冲刷口开启及堵塞检查等；,3,、掘进控制,三、刀具管理 3.1 掘进参数控制3、掘进控制,19,三、刀具管理,3.2,滚刀旋转监测,1,）盾构主司机严格“滚刀旋转监测系统报警”，通过实时滚刀旋转监测系统，主司机时刻关注滚刀旋转次数和温度，如有问题做到排除故障才可掘进；不可蛮干。,3,、掘进控制,三、刀具管理 3.2 滚刀旋转监测3、掘进控制,20,三、刀具管理,3.2,滚刀旋转监测,1,）盾构主司机严格“滚刀旋转监测系统报警”，如出现滚刀旋转监测系统完好，而旋转或温度异常，必须停止掘进抽刀检查，这是因为刀盘特殊性，刀间距及地层需要。,3,、掘进控制,三、刀具管理 3.2 滚刀旋转监测3、掘进控制,21,三、刀具管理,4.1,滚刀磨损值计算,通过各刀刃旋转半径、刀盘转数等参数，结合各地层段的磨损系数，推算出滚刀的磨损值，通过磨损值可以计算出各刀刃磨损速率，主要有两个参数（单位毫米掘进米数,m/mm,和单位毫米掘进渣土方量,m/mm,）,4,、刀具磨损分析,三、刀具管理 4.1 滚刀磨损值计算4、刀具磨损分析,22,三、刀具管理,4.2,掘进参数的变化（扭矩、挤压力、推进速度结合判断）,4,、刀具磨损分析,三、刀具管理 4.2 掘进参数的变化（扭矩、挤压力、推进速,23,三、刀具管理,4.3,对特殊刀位滚刀的关注,4,、刀具磨损分析,根据此前的经验总结，本项目常压刀盘特殊刀位有刀具磨损过快情况，具体原因有可能是因为常压刀盘中心部位无开口，造成滚刀的二次磨损或撞击；有可能是刀盘刀具设计原因，刀盘偏心距过大；有可能是局部为冲刷所限，造成二次磨损等原因。比如：,15/16,、,17/18,、,19/20,、,61/62,刀位。,4.4,滚刀温度变化,根据此前的经验总结，滚刀旋转监测系统同时在监测滚刀旋转和近似刀面的温度，经过总结，在全断面硬岩地层，滚刀磨损增加，破岩能力降低，监测温度会普遍升高。,三、刀具管理 4.3 对特殊刀位滚刀的关注4、刀具磨损分析,24,三、刀具管理,5.1,双刃分体式刀和镶合金齿刀,5,、不同种类刀具的试用,现目前多数使用,19,英寸双刃一体式滚刀，尝试在试用分体式双刃滚刀和镶合金齿刀，通过一两次试用都存在不同程度的问题，分体刀将使用，镶齿刀在优化改进,三、刀具管理 5.1 双刃分体式刀和镶合金齿刀5、不同种类,25,三、刀具管理,5.2,双刃分体式刀和镶合金齿刀,5,、不同种类刀具的试用,现目前多数使用,19,英寸双刃一体式滚刀，尝试在试用分体式双刃滚刀和镶合金齿刀，通过一两次试用都存在不同程度的问题，分体刀将使用，镶齿刀在优化改进。,三、刀具管理 5.2 双刃分体式刀和镶合金齿刀5、不同种类,26,三、刀具管理,6.1,刀具维修车间,刀具维修车间配备了刀具配件房、压床、烤箱、空压机、工作台、移动式吊刀葫芦、工装工具等。,6,、刀具维修,三、刀具管理 6.1 刀具维修车间6、刀具维修,27,三、刀具管理,6.2,建立健全修刀管理制度,1,）,6S,管理,2,）影像及书面修刀记录,6,、刀具维修,三、刀具管理 6.2 建立健全修刀管理制度6、刀具维修,28,四、刀具出现的问题,截止,2017,年,9,月,21,日，滚刀异常断裂,38,把，占总换刀的,8.9%,。,1,、刀具的异常断裂,损坏刀号,刀具号码,一次位置,一次使用,一次共计,17/18,5953,23/24,0-254,环,254,环磨损,5,mm,19/20,H1605-01,65/66,254-271,环,17,环磨损,5,mm,17/18,5949,35/36,0-254,环,254,环磨损,8,mm,15/16,7551,59/60,187-254,环,67,环磨损,4,mm,19/20,5956,63/34,58-187,环,129,环磨损,14,mm,17/18,7560,67A/68A,187-254,环,67,环磨损,4,mm,19/20,ZIP-2725,19/20,400-440,环,40,环损坏,17/18,ZIP-2724,17/18,400-452,环,52,环损坏,17/18,9979,61/62,361-379,环,19,环磨损,13,mm,9/10,5087,9/10,0-473,环,473,环偏磨漏油损坏,15/16,ZIP-2735,15/16,400-489,环,89,环刀圈卷刃缺口,61/62,EG17867,61/62,472-489,环,17,环刀圈偏磨卷刃,45/46,XFS261,分体刀,45/46,490-510,环,20,环刀圈断,47/48,XFS263,分体刀,47/48,490-510,环,20,环刀圈挡圈脱落,51/52,EG17939,51/52,489-510,环,21,环刀圈崩口,15/16,E