长期以来,盾构机刀具因材质特殊、制造工艺复杂,目前世界上只有少数几家企业能够制造。盾构机刀具属于易损件,需经常更换,国外进口刀具价格昂贵,且制作周期较长。国内盾构机刀具发展较晚,无论是刀具材料还是刀具设计都与国外有一定的差距,因此这也制约了我国盾构机产业的发展。 在施工前,需要对工程地质结构进行系统、全方面的勘察,并确定施工的重难点,掌握特殊地质结构对盾构刀具的影响,挖掘到特殊地质结构时,立即停机,更换刀具。 盾构刀具气密性的检查:滚刀的气密性是检验密封效果的指标。气密性不好,会导致滚刀润滑油泄漏,较终导致刀具轴承损坏。刀具维修(无论刀具采用解体或不解体维修)装配完成后,对总成内部加压气体0.3MPa,保持此压力10min,通过观察气压表指针对数据来检测刀具的密封性能,较后对刀具加(或更换)齿轮油。盾构刀滚刀圈具有良好的抗退火性和材料的热稳定性。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。内蒙古大型盾构刀具购买网址
盾构刀盘的主要功能:开挖功能:对掌子面的地层进行开挖,开挖后的渣土顺利通过渣槽,进入土舱;稳定功能:支撑掌子面,具有稳定掌子面的功能;搅拌功能:对土舱内的渣土进行搅拌,使渣土具有一定的塑性,能通过螺旋输送机来调整控制土舱内的压力。盾构滚刀的工作原理:安装在刀盘上的盘形滚刀在盾构千斤顶的作用下紧压在岩面上,随着刀盘的旋转,盘形滚刀一方面绕刀盘中心轴公转,同时绕自身轴线自转。盘形滚刀在刀盘的推力、扭矩作用下,在掌子面上切出一系列的同心圆。当推力超过岩石的强度时,盘形滚刀刀尖下的岩石直接破碎,刀尖贯入岩石,掌子面上岩石被盘形滚刀挤压碎裂而形成多道同心圆沟槽。随着沟槽深度的增加,岩体表面裂纹加深扩大,当刀具压力超过岩石的剪切和拉伸强度时,相邻同心圆沟槽间的岩石成片崩落,完成盘形滚刀的破岩过程。江西盾构刀具厂家有哪些盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、周边刮刀。
盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、周边刮刀。 滚刀分为齿形滚刀和盘形滚刀。齿形滚刀常用于软岩,有球齿和楔齿两种;盾构上应用较广的是盘形滚刀,盘形滚刀按刀圈材质主要分为表面刀圈、标准钢刀圈、重型钢刀圈、镶齿硬质合金刀圈滚刀等,它们分别适用于各自的地层: 层表面刀圈:适用于掘进硬度40MPa的紧密地层以及80-100MPa的断裂砾岩、砂岩、砂黏土等地层; 标准钢刀圈:适用于掘进硬度50-159MPa的砾岩、大理石、砂岩、灰岩地层; 重型钢刀圈:适用于掘进硬度120-250MPa的硬岩,硬度80-150MPa的高磨损岩层,如花岗岩、闪长岩等地层; 镶齿硬质合金刀圈:适用于掘进硬度高达150-250的花岗岩、玄武岩等地层。
盾构刀具-----先行刀,先行刀(超前刀)是先行切削土体的刀具,超前切刀布置。先行刀在设计中主要考虑与其它刀具组合协同工作。先行刀在切刀切削土体之前先行切削土体,将土体切割分块,为切刀创造良好的切削条件。先行刀的切削宽度一般比切刀窄,切削效率较高。采用先行刀,可显着增加切削土体的流动性,有效降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率,减少切刀的磨耗,延长切刀寿命。在松散体地层,尤其是砂卵石地层先行刀的使用效果十分明显。先行刀一般安装在辐条中间的刀箱中,采用背装式,可从土仓进行更换。先行刀主要有三种形式:贝壳刀、撕裂刀和齿刀。盾构刀具切刀失效的主要机理为冲击、冲击疲劳以及热疲劳裂纹。
盾构刀具失效的方式主要分为以下几个方面:刮刀(齿刀)的失效:正常磨损刮刀刀刃崩裂:在硬岩掘进中,滚刀磨损太大, 刮刀直接切割未经滚刀破碎的硬岩;在硬岩中掘 进时,转速太快,突遇硬岩,冲击造成刀刃崩 裂;在硬岩掘进中,进刀太深等原因造成刀刃崩 裂。 刮刀刀体断裂:刀体本身的强度和韧性不够;进 刀太深。 刮刀掉齿:合金刀齿的焊接工艺不过关;刮刀突 遇硬岩。 滚刀的失效形式主要是刀圈磨损,也有轴承、 密封早期失效、刀圈断裂现象。 刀圈的正常磨损 非均匀磨损(偏磨和弦磨) 滚刀刀圈周边各部位的磨损程度不一致,有单边 偏磨和多边偏磨。单边偏磨一般是滚刀不转造成 的,多边偏磨则是滚刀时转时不转造成的,造成 滚刀不能连续转动的原因除刀具制造方面外,主 要和地层及刀具配置、盾构操作有关。 刀圈崩块、断裂 滚刀刀圈在掘进过程中刃口位置崩块、开裂甚至 从刀体脱落。这和刀圈制造技术、地层条件和应 用都有关系,要区分分析。 轴承或密封损坏: 轴承是刀具上的一种重要组件,对刀具掘进运转 的可靠性和刀具的消耗具有特别重要的影响。 正常使用状态下,大部分刀具轴承的寿命可达到 900小时左右。国内盾构刀具产业经过近二十年的发展,在刀具材料、刀具集成制造等方面获得重要的技术突破。湛江盾构刀具安装
盾构机刀盘具有更强的适应性和经济性,今后盾构机的研发设计及盾构隧道施工提供参考依据。内蒙古大型盾构刀具购买网址
随着城市地铁轨道路网的延伸,盾构不只需穿越常见的软地层,同时还需在部分硬岩地段中通过,因此,在刀具选择上既要考虑在软岩中开挖的需要,也要考虑在硬岩中的要求。 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。安装在刀盘上的盘形滚刀在千斤顶作用下紧压在岩面上,随着刀盘的旋转,一方面绕刀盘中心轴公转,另一方面绕自身轴线自转。滚刀在刀盘推力及转矩作用下,在掌子面上切出一系列同心圆沟槽。当推力超过岩石强度时,盘形滚刀刀尖下的岩石被破碎,刀尖贯入岩石,形成压碎区和放射状裂纹;进一步加压,在滚刀间距满足一定条件时,相邻滚刀间岩石内的裂纹延伸并贯通,较终形成岩石碎片而崩落。先行刀一般安装在辐条中间的刀箱中,采用背装式,可以从土仓中进行更换。内蒙古大型盾构刀具购买网址