上软下硬地层掘进过程中土压平衡盾构机刀盘修复流程

　1台土压平衡盾构机在上软下硬地层掘进过程中，其刀盘和刀具磨损严重，具体如下：刀盘中心直径2.7m范围内刀盘面板及辐条均严重磨耗，4把双联中心滚刀及其刀箱全部掉落，8把正面滚刀及其刀箱全部掉落，6把切刀及其刀座严重磨损，其他刀具也存在不同程度的磨损。由于该刀盘已无法进行正常掘进，所以专门开挖了竖井，在竖井内进行刀盘修复。

　　1、准备修复材料

　　刀盘材料为Q345B钢材，刀箱和刀座均由原厂提供成品。堆焊材料为北京固本KB680耐磨焊丝。KB680填充碳化钨粒子的复合焊丝，碳化钨粒子进入马氏体基质上，主要用于要求强烈耐磨损工件表面的焊接环境。进行盾构机刀盘堆焊修复时，焊缝表面成型美观，无渣，单层硬度HRC≥60。

　　2、处理磨损区域

　　将刀盘中心区域磨损的滚刀刀箱、刮刀刀座、加强筋板和中心刀盘喷口予以刨除；将磨损的刀梁进行打磨或火焰切割修整，并将焊接面打磨出金属光泽。

　　3、选择焊接工艺

　　为保证修复质量，选取与原厂制造刀盘时相同的焊接工艺。采取二氧化碳气体保护焊，选用北京固本耐磨焊丝，配合熟练的焊接人员。焊前需预热焊接部位，焊后须去除焊接部位应力，以避免引起刀盘焊接变形。采用多层多道焊接方法，保证焊接质量和强度。

　　4、修复刀盘主梁

　　焊接前采用加热设备加热原主刀梁和新主刀梁之间的焊缝，使其达到120℃后进行焊接。采用多层多道焊接方法，单条焊缝宽度应≤10mm。焊接完成后采用保温棉对焊接部位进行一定时间的保温，然后采取振动法消除应力。为保证主梁间刀箱的安装，对焊后突起进行刨除，保证平面度小于5mm。

　　5、修复滚刀刀箱和切刀刀座

　　定位新滚刀刀箱部与已安装滚刀刀箱背部处于同一平面。按照图纸（可参照原图纸）定位无误后，进行拼点焊接，焊接参数参照刀盘结构件。采取同样的定位方法，焊接修复切刀刀座后，安装新的滚刀和切刀。

　　6、修复刀盘喷口

　　现场加工、焊接原刀盘喷口较困难，所以对新喷口的结构形式进行了局部改进。同时在喷口处增加保护钢板，堆焊耐磨网格，其管路采用10mm钢板进行保护。

　　本次刀盘修复工作共历时80余天，对项目工期和成本均造成了较大影响，为安全、顺利地完成该项目剩余工程量，盾构机在恢复掘进后应时刻观察掘进参数，及时检查刀盘刀具磨损情况，高度重视刀具更换质量，针对不同地层做好渣土改良工作。通过本次刀盘修复，盾构机得以顺利完成项目施工。