盾構刀具的熔煉及鍛造： 根據滾刀使用的工況條件和合金鋼材的熱處理特點，設計合金的熱處理工藝為高溫淬火加二次高溫回火。高溫淬火的目的是保證碳化物充分溶解，獲得均勻的奧氏體組織。高溫回火能夠保證淬火應力的消除，通過析出小的碳化物產生二次硬化，保證材料有高硬度和耐磨性，同時具有一定的韌性。 熱處理工藝刀具熱處理一般通過真空爐多用爐進行熱處理。 但作為破巖的工具，要求刀圈必須具有高的硬度，但高硬度就存在著崩裂的風險。目前已研制出刀圈梯度硬度工藝和設備，通過刀圈的梯度硬度使刀圈刃部硬度高，利于破巖，心部硬度低，增強韌性，不易崩裂。刀圈熱處理后，刀圈和刀體配合安裝后的內部應力也不可忽視，這是造成刀圈斷裂的主要原因之一。盾構刀具的刀軸出現變形或裂紋需報廢。湛江刀具生產線

長期以來，盾構機刀具因材質特殊、制造工藝復雜，目前世界上只有少數幾家企業能夠制造。盾構機刀具屬于易損件，需經常更換，國外進口刀具價格昂貴，且制作周期較長。國內盾構機刀具發展較晚，無論是刀具材料還是刀具設計都與國外有一定的差距，因此這也制約了我國盾構機產業的發展。 在施工前，需要對工程地質結構進行系統、全方面的勘察，并確定施工的重難點，掌握特殊地質結構對盾構刀具的影響，挖掘到特殊地質結構時，立即停機，更換刀具。 盾構刀具氣密性的檢查：滾刀的氣密性是檢驗密封效果的指標。氣密性不好，會導致滾刀潤滑油泄漏，較終導致刀具軸承損壞。刀具維修（無論刀具采用解體或不解體維修）裝配完成后，對總成內部加壓氣體0.3MPa，保持此壓力10min，通過觀察氣壓表指針對數據來檢測刀具的密封性能，較后對刀具加（或更換）齒輪油。湛江刀具生產線先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中，采用背裝式，可以從土倉中進行更換。

盾構刀具的刀具更換： （1）當盾構施工的地質情況要求更換刀具，或刀具磨損嚴重達到一定的程度時則需要更換刀具。 （2）更換刀具時必須在相對比較安全的地質情況下進行，以確保開挖面穩定不會坍塌而發生危險。開挖面的穩定情況應由土木工程師根據現場地質情況來決定。 （3）更換刀具前應根據刀具的實際需要更換情況提前準備需要更換的所有刀具，盡量減少由于更換刀具而停機的時間。 （4）由于刀具比較重，所有用于吊裝刀具的吊具和工具都必須經過嚴格的檢驗，以確保人員和設備安全。 （5）為了更換刀具刀盤必須通過控制板旋轉幾次到合適的位置。 （6）所有刀具都可以通過松螺絲的方法來卸裝。刀具更換后應重新擰緊螺絲以達到要求的緊固扭矩。 （7）刀具的吊裝和定位必須使用吊裝工具。尤其是在更換滾刀時要使用抓緊鉗和吊裝工具。刮刀和切刀不需特殊的工具。 （8）刀具更換完畢后要認真檢查更換刀具時所用到的工具，以防工具遺忘在開挖倉中可能對泥漿泵產生破壞。

針對目前國產盾構刀具種類多、品牌多、質量參差不齊、性能差異較大的現狀，建議從以下3 個方面開展相關研究工作: 1) 刀具適應性理論及技術研究。主要側重于刀盤刀具整體動態破巖機理，刀具壽命預測管理技術，刀具磨損量實時動態檢測技術，刀具快速更換技術研究等方面。 2) 高效破巖刀具技術研究。開發適用于特殊地質條件的刀具: ①極硬巖、高地溫、高水壓等特殊極端地質; ②砂卵石、漂石、孤石等地質條件; ③軟硬不均地層; ④高水壓條件下可常壓更換的刀具。 3) 刀具技術標準化研究。包括: ①加強行業管理，規范市場行為，促進刀具系列化和標準化; ②統一刀圈內孔與刀體之間的配合公差及內孔處厚度尺寸，制定刀圈耐磨性、抗斷裂性等硬性檢測標準，推進刀圈的標準化發展; ③推進滾刀本體的標準化、軸承及密封標準化; ④制定不同地質情況下刀具性能指標及配置方案。切刀安裝在刀盤開口槽的兩側，用來切削未固結的土壤，把切削土刮入土倉中。

盾構刀具概述： 滾壓破巖刀具簡稱滾刀，主要適用于巖石地層，是指不只隨刀盤中心軸公轉，還同時沿刀軸作自轉運動的破巖刀具。主要由刀圈、刀體、刀軸、軸承、金屬浮動密封環、刀蓋及聯接螺栓等組成。根據刀刃的形狀，滾刀可分為齒形滾刀和盤形滾刀。 切削刀具是指只隨刀盤轉動而沒有自轉的刀具，主要適用于軟土地層。切削刀具種類繁多，目前盾構常用的切削刀具主要有邊刮刀、切刀 、齒刀、先行刀、貝殼刀及魚尾刀等。切削型刀具適用于未固結成巖的軟土地層和某些全風化或強風化的軟巖地層，一般破巖能力在單軸抗壓強度20 MPa 以下。 沖擊破巖刀具主要指撕裂刀，用于破碎砂卵石。撕裂刀隨刀盤高速旋轉產生沖擊慣性能量，對卵石、礫石和漂石等進行“錘擊”破碎。 輔助刀具主要包括周邊刮刀、保徑刀、超挖刀及仿形刀等。盾構刀具內表面軸承外圈的配合面，如拉毛時，經打磨可使用。珠海微型盾構刀具公司

盾構刀具在掘進過程中，合理選擇掘進方法對盾構刀具使用情況有非常重要的影響。湛江刀具生產線

盾構刀盤類型及刀具配置： 為了保證滾刀的破巖效果，滾刀軌跡徑向間距需要考慮巖石抗壓強度，隨周邊刀具破巖量的增加和保證開挖直徑的需要，刀間距也需要逐步減少。由于滾刀的載荷較大，滾刀的布置除考慮刀間距外，還需要充分考慮滾刀徑向載荷的合力力求通過刀盤的中心，使主軸承受力狀況良好。刀盤的結構設計需要保證一定的強度和剛度。 當巖石抗壓強度低于30MPa，滾刀破巖效果不是很好時，可以利用滾刀刀座安裝齒刀進行破巖，齒刀軌跡完全與滾刀相同，齒刀刀刃是對稱的，因此刀盤正反轉時都可以很好破巖。 刀盤直徑應考慮刀具磨損后開挖直徑大于盾構切口環的直徑，保證盾構姿態的調整。邊滾刀的允許磨損量為15mm，因此開挖洞徑的允許變化量為30mm，而對于邊刀不采用滾刀的盾構機，其開挖洞徑的允許變化量為20mm。 在曲線半徑小的隧道掘進時，為了保證盾構的調向，需要有較大的開挖直徑，因此刀盤上配置有擴孔刀或仿形刀，仿形刀的類型有滾刀型或齒刀型，需要根據地質情況確定，同滾刀配置。 為提高刀盤的壽命，刀盤面板及周邊含有耐磨條。湛江刀具生產線

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