盾构与掘进机施工盾构教研室85课件讲解.pptx

盾构与掘进机施工——盾构换刀作业（常压、带压）盾构教研室THESHIELD＆TBMCONSTRUCTIONTECHINQUE地下与隧道工程技术专业教学资源库Undergroundandtunnelengineeringtechnology

1常压换刀技术2带压换刀技术3饱和法换刀技术目录

盾构掘进较长距离后，其刀盘刀具将不可避免产生磨损，高磨蚀性地层，刀盘刀具磨损更严重，由于穿越地层复杂多变，盾构会遭遇被迫停机、开舱检修等问题，选择合适进舱方式和进舱时机对盾构进行检修，对刀具进行检查更换已是一项无法回避的任务。盾构开舱技术主动开舱被动开舱

盾构开舱土压盾构泥水盾构直接开舱（地层稳定）间接开舱（需地层加固辅助措施）直接开舱（地层稳定）饱和泥浆潜水法开舱建立泥膜形成密闭压力作业空间盾构辐条舱或中心锥内直接开舱常规压缩空气开舱饱和气体法开舱常压开舱带压开舱常压开舱带压开舱

盾构机在掘进过程中，刀具磨损到一定程度必须进行更换。所有的滚刀、切刀和刮刀都可以在隧道内从刀盘后部更换。刀具更换作业可以在常压和带压方式下进行。刀具更换常压进仓更换带压进仓更换开仓常压更换常压换刀装置普通带压进仓饱和气体带压进仓

CHAPTER01常压换刀技术※开仓常压更换※常压换刀装置

根据《鼓～市区间盾构推进专项方案》总体安排，区间左线盾构掘进至DK16+030里程处时需停机常压开仓检查刀具，在DK16+186里程处再次停机进行常压开仓完成刀具的更换。南京地铁四号线工程TA03标开仓常压换刀流程图01开仓常压换刀

①开仓常压更换：地面具备地层加固条件或事先已经进行了地层加固处理，开挖面的稳定有保障，则可在常压下进行刀具检查和更换作业。盾构在选定地点停机后，将泥水仓里的泥浆排出一部分，直至泥水仓内泥浆液面高度低于泥水仓隔板上的密封门，此时作业人员可以通过气闸打开通往泥水仓的密封门在不带压的情况下进入泥水仓，从而进行刀具检查和更换。01开仓常压换刀

为确保开仓作业的连续、快速，必须做好充分的准备工作，包括开仓作业工具、洞内水电、洞内外通风、气体检测仪器、压排风机具料具、进仓人员的技术交底、安全交底等.准备工作由专人负责，完成后由技术人员确认，机电总工审核。盾尾区域的管片进行环箍注浆以封闭动水通道，保障开仓换刀安全。通过人仓板上的球阀对土仓内气体进行检测,利用泡沫系统管路，通过刀盘上的泡沫孔，向土仓内送风，同时打开原保压系统管路阀门，将压出气体排至预定区域，气体通过洞内压入新鲜空气的稀释，随洞内空气排出洞外。开仓位置确定，开仓准备工作出渣降压，开仓前注浆开仓前压风排气，打开仓门01开仓常压换刀

常用于水下大直径、长距离盾构隧道，如上海长江隧道、南京长江隧道、扬州瘦西湖隧道、佛莞城际铁路、新狮子洋隧道、汕头苏埃通道工程、深圳春风隧道等。02常压换刀装置

直径11.75m，整机长度132m，刀盘厚1.8m“史上最美盾构机”----沅安号，国产首台常压换刀装置大型泥水盾构沅安号盾构机02常压换刀装置

沅安号盾构机2019年7月4日上午11时，由铁建重工和中铁十四局联合研制的国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机“沅安号”完成了沅江隧道掘进，随着“沅安号”盾构机刀盘破土而出，标志着我国水下盾构隧道掘进机械制造、复杂地质条件下盾构隧道建造技术均达到世界先进水平。02常压换刀装置

由中铁十四局承建的湖南常德沅江隧道是湖南省最大的水下盾构隧道，也是千里沅江第一条隧道，隧道位于湖南省常德市沅江一桥与三桥之间，这里河道弯曲，江面宽阔，汛期水位高于城市地面约6米，为典型的“地上河”。隧道地质条件复杂，盾构段总长3360米，其中全断面卵砾石地层长达3000米，卵石最大强度达到73兆帕，比岩石还要硬一些，磨蚀性强，刀具磨损严重。

该地层富含承压水，渗透系数大，水压高。江中段最大覆土18.2米，最小覆土11.3米，汛期最大水土压力达5.5倍大气压力。始发端隧道覆土6米，接收端隧道覆土4.6米，均小于盾构直径，盾构机始发和接收的安全风险高。沅安号盾构机02常压换刀装置

沅安号盾构机针对这些地质难题，铁建重工针对性设计研制的“沅安号”盾构机，是国家“863”重大科技专项重点项目，为国产首台常压换刀大直径泥水平衡盾构机，具有完全自主知识产权。

盾构机刀盘直径11.75米，整机长度132米，重达3000吨，刀盘设计为桃花瓣形，应用在桃花源故里，被誉为“史上最美盾构机”。02常压换刀装置

常压换刀装置试验台，用于检测在不同压力下装置的密封性。02常压换刀装置

“沅安号”盾构机采用自主研发的常压换刀技术，常压更换一把刀具只需40分钟，比带压换刀效率提高了10倍以上，能够有效避免由工作