刀具是盾构机重要的部件,其直接影响着盾构施工进度。所以必须根据工程地段岩石的不同强度和地质特点以及刀具在不同岩石中表现出的破岩机理来对刀具进行设计和选择。为了适应从软土到硬岩不同地层的开挖,目前设计出多种刀具与之适应。盾构机刀具类型分为两大类:滚刀和切削刀。而切削刀的种类繁多,包括:切刀、齿刀、边刮刀、先行刀、仿形刀、鱼尾刀。其中,滚刀和齿刀的刀座形式相同,根据不同的地质类型,两种刀具可以互换。滚刀用于掘进纯岩地层;伴有大粒径的砾石(粒径大于400mm)并且含量达到一定比例的松散地层;岩石(强度不是太高)与一般土体(松土或砂土)交错频繁出现的复杂地层。采用滚刀破岩时,其破岩原理是:刀盘旋转带动刀具扫过开挖面,此时滚刀挤压周边的岩石,使其表面形成裂纹继而与开挖面脱落,使得岩石成功破碎。滚刀按刀具形状的不同分为:盘形滚刀和齿形滚刀;而根据安装位置不同分为:正滚刀、中心滚刀、边滚刀、扩孔滚刀;按照刀圈的数量分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。在风化的砂岩和泥岩等软岩地层时,一般采用双刃滚刀;在较硬岩中采用单刃滚刀。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。茂名盾构刀具厂
盾构刀具磨损实时监测系统,其特征是:包括超声波侧厚装置、掘进参数采集模块、磨损数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块、上位机和远程监控模块;所述超声波侧厚装置固定安装在切刀、滚刀侧,按预定间隔时间测量切刀和滚刀实时刀具厚度;实时刀具厚度数据通过无线通信模块发送至磨损数据采集模块,由原始刀具厚度减去实时刀具厚度得到实时刀具磨损数据,同时由掘进参数采集模块采集动态掘进参数;实时刀具磨损数据、动态掘进参数由数据处理模块进行降噪处理后,按预定间隔时间由无线通信模块传送至上位机进行存储和数据分析,实时刀具磨损数据和数据分析结果通过无线通信模块传送至远程监控模块,实现刀具磨损量的实时监测和预警。辽宁盾构刀具都有哪些盾构机在施工过程中的主要工具。
构刀具的熔炼及锻造:根据滚刀使用的工况条件和合金钢材的热处理特点,设计合金的热处理工艺为高温淬火加二次高温回火。高温淬火的目的是保证碳化物充分溶解,获得均匀的奥氏体组织。高温回火能够保证淬火应力的消除,通过析出小的碳化物产生二次硬化,内蒙古大型盾构刀具哪里买,保证材料有高硬度和耐磨性,同时具有一定的韧性。热处理工艺刀具热处理一般通过真空炉多用炉进行热处理。但作为破岩的工具,要求刀圈必须具有高的硬度,但高硬度就存在着崩裂的风险。目前已研制出刀圈梯度硬度工艺和设备,通过刀圈的梯度硬度使刀圈刃部硬度高,利于破岩,心部硬度低,增强韧性,不易崩裂。刀圈热处理后,刀圈和刀体配合安装后的内部应力也不可忽视,这是造成刀圈断裂的主要原因之一,内蒙古大型盾构刀具哪里买,内蒙古大型盾构刀具哪里买。在盾构刀具安装过程中,刀具装配的密封性可能存在问题,从而引起降低盾构刀具的气密性。
盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀。 周边刮刀,也称铲刀,安装在刀盘的外圈,用于清理边缘部分的开挖渣土防止渣土沉积,确保刀盘的开挖直径以及防止刀盘外缘的间接磨损。周边刮刀的切削面上设有一排连续的碳钨合金齿和一个双排碳钨合金柱齿,用于增加刀具的耐磨性;确保盾构在掘进几公里之后刀盘仍然有一个正确的开挖直径。同切刀和先行刀一样,周边刮刀也采用背装式,可以在土仓内进行更换。 周边刮刀安装在刀盘的外缘上,通过液压油缸动作,采用可编程设计,通过刀盘回转传感器来实现。盾构司机可以控制仿形刀开挖的深度,以及超挖的位置。 例如:当要对左侧进行扩挖以便盾构转弯时,仿形刀只需在左侧伸出,扩挖左侧水平直径线上、下45°的范围就可以了。盾构刀具内表面的端面密封圈安装位置表面受伤,一般情况可打磨修复,如受伤情况严重需报废。随着盾构的掘进,当刀具磨耗达到限定磨耗量时,通电电线被磨断,于是电路断路,通知外界。
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。随着盾构种类的增多和盾构施工工艺迅速发展 , 对盾构机刀具的探索和研究也在不断的进行着 。安徽大型盾构刀具哪里便宜
切刀是盾构机切削开挖面上体的主刀具。茂名盾构刀具厂
盾构刀具的磨损检测技术现状: 开舱检查。这是较常用、较直接、较可靠的方法,停机后由人工进舱对刀具进行逐个检查。在不稳定地层中,开舱前需首先进行地层加固或带压作业,方可入舱检查。开舱检查虽直接有效,但却存在很高的风险,很可能由于掌子面不稳定而造成地面坍塌等事故。 磨损感应装置。在刀具内安装液压或电子传感器系统,一旦刀具磨损到一定程度就自动报警或指示。滚刀磨损感应装置则是采用液压油缸从刀盘伸出至滚刀刃尖,通过比较伸出行程与磨损前行程的差值判断滚刀的磨损量。此外还有一些采用液压短路、光纤维短路或超声波等方式来判断滚刀磨损的感应装置。由于感应装置只能在少量刀具上安装,应用范围小,使用效果受到很大限制。茂名盾构刀具厂