盾构机一般设计两把仿形刀(一把备用),布置在刀盘的边缘上。施工时可以根据超挖多少和超挖范围的要求,从边缘径向伸出和缩回仿形刀。仿形刀伸出较大值一般在70~150mm之间。盾构机在曲线段推进、转弯或纠偏时,通过仿形超挖切削土体创造所需空间,保证盾构机在超挖少、对周边土体干扰小的条件下,实现曲线推进和顺利转弯及纠偏。 在纯硬岩地层掘进时,采用滚刀破岩。滚刀破岩的原理是依靠刀具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用达到破碎岩石的目的。滚刀的类型、数量、布置方式、位置、超前量根据岩层的强度和整体性、掘进距离、含砂量等特点确定。穿越松散地层但有大粒径的砾石(粒径大于400mm)、并且含量达到一定比例时,也可采用滚刀型刀具。在隧道地质条件复杂多变、岩石(强度不算太高)与一般土体(或粘土或砂土)交错频繁出现的情况,也有可能采用滚刀型刀具,即在复合式盾构机中采用。盾构机刀具的配就置必须适合应用工程的地质条件。韶关盾构刀具厂
目前盾构刀具按切削原理划分,一般公认有滚刀和切削刀两种类型(根据隧道围岩性质不 同、切削目的不同,这两类刀具还可进一步细分)。滚刀的切削原理主要是刀具依靠挤压破岩,一 般用于岩石隧道的掘进。当虽然穿越松散地层但有大粒径的砾石(粒径大于 400mm)、并且含量达 到一定比例时,也可采用滚刀型刀具。另在隧道地质条件复杂多变、岩石(强度不算太高)与一般 土体(或粘土或砂土)交错频繁出现的情况,也有可能采用滚刀型刀具,即在复合式盾构机中采用。 切削刀的切削原理则主要是盾构机向前推进的同时,刀具随刀盘旋转对开挖面土体产生轴向 (沿隧道前进方向)剪切力和径向(刀盘旋转切线方向)切削力, 不断将开挖面前方土体切削下来。 切 削刀一般适用于粒径小于 400mm 的砂卵石、砂土、粘土等松散体地层。茂名大型盾构刀具品牌盾构刀具所用的刀圈为整体结构,它直接与岩石接触,是刀盘系统乃至总机集成中重要的零部件之一。
目前盾构刀具磨损检测技术分为液压检测、气体检测、掘进参数分析法和电气检测法。液压检测和气体检测只能用于磨损量极限检测:只有当磨损量达到设计值时才能够检测到压力下降,或者是刺激性气体。这两种方法无法准确判断是哪把刀具出现过度磨损,液压法油管数量受盾构中心回转体尺寸影响较大,在土压盾构和泥水盾构中,气体检测法使用效果并不理想。掘进参数分析法和电气检测法可用于连续检测。使用掘进参数分析法对磨损系数和单一掘进参数之间的关系进行了初步分析,但检测结果准确性不高。超声波检测技术是电气检测法中一种主要的方法。超声波检测方法能够实现在线连续检测,可以实现多点检测,是一种普遍使用的无损检测技术。
在软土地层掘进时,因刀盘中心部位不能布置切刀,为改善中心部位土体的切削和搅拌效果,可在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀(羊角刀),一般鱼尾刀超前600 mm左右。鱼尾刀的设计和配置方式如下:其一让盾构分两步切削土体,利用鱼尾刀先切削中心部位小圆断面土体,而后扩大到全断面切削土体,即将鱼尾刀设计与其它切刀不在一个平面上,即鱼尾刀超前切刀布置,保证鱼尾刀先切削土体;其二是将鱼尾刀根部设计成锥形,使刀盘旋转时随鱼尾刀切削下来的土体,在切向、径向运动的基础上,又增加一项翻转运动,这样既可解决中心部分土体的切削问题和改善切削土体的流动性和搅拌效果,又提高盾构整体掘进效果。盾构掘进机滚刀主要是盘形滚刀,盘形滚刀又有 单刃、双刃和多刃。
盾构刀具堆焊工艺: 从盾构机刀具磨损情况来看 ,由于刀具本体基本完好 ,大部分刀具磨损在容许范围内 ,剩余刀刃高度能够满足右线掘进任务 ,没有必要更换整个刀盘或者是全部刀具 ,只需要对磨损的刀盘本体和刀具进行焊接修复和更换 ,即可保证盾构机正常进行下阶段的掘进施工。盾构刀具堆焊修复的原则是保证修复后的刀具本体性能不低于原设计制造的水平 ,保证更换的刀具与出厂配备的刀具性能相匹配。为此 ,在深入分析和研究之后 ,决定采用堆焊修补具体盾构刀具堆焊工艺。 盾构刀具堆焊工艺在盾构刀具外缘加焊高的强度的耐磨钢板 ,提高了刀具的使用寿命 ,节省了工程投资。需要指出的是 ,需要采取合理的盾构刀具堆焊工艺和保证良好的焊接质量。先行刀主要有三种方式:贝壳刀、撕裂刀、齿刀。盾构掘进时,刀具受到地层中砂砾、卵石的摩擦和冲击,因此发生磨损甚至出现断裂现象。广州刀具哪家专业
盾构所使用的破岩滚刀与切削刀相比,具有破岩效率高、比能低和刀具磨损量小的特点。韶关盾构刀具厂
盾构刀具的国产化: 在生产工艺上,我们采用整体锻压,整体热处理的优化加工工艺,使产品具有更高的可靠性和良好的切割性能。同时,为提高刀具的耐磨性能,在刀具合金周围及刀具在正常使用过程中极易磨损的部位加焊高的强度合金耐磨堆焊层。另外,盾构刀具在机械加工完成后,出厂时每件都进行耐压测试,较大限度的保证出厂产品的合金焊接性能。 盾构机刀盘刀具样机具有宽泛的地质适应能力,具有足够的强度、刚度和稳定性,能很好地协调稳定开挖面与排碴效率两者之间的关系;采用国产耐磨材料及热处理工艺研制的盾构刀具,对土体具有良好的切削性能,可适应不同地层的变化,耐磨性及强韧性良好。盾构刀盘刀具样机整体性能优良,工作可靠。在刀具合金周围及刀具在使用过程中极易磨损的部位加焊合金耐磨堆焊层。韶关盾构刀具厂