由于盾構刀具的工作條件非常苛刻,因此應分別對盾構刀具的材料和制造工藝進行研究,以提高國產盾構刀具的質量和市場占有率。另外,還應對不同地層情況下刀具的磨損失效機理進行分析,為盾構刀具的選型、選材和制造工藝提供理論指導。 盾構刀具關鍵技術及發(fā)展: 2011 年,國家科技部將“盾構刀具集成制造技術及其產業(yè)化技術”列入“十二五”科技支撐計劃,近3年來,盾構國產刀具取得了重大技術突破。主要表現(xiàn)在新研制的滾刀刀圈表面硬度≥60 HRC,心部沖擊韌性≥15 J/cm2,滾刀軸承裝配精度同軸度達到0. 01mm。新開發(fā)的硬質合金齒刀、切刀,刀體采用合金工具鋼制造,硬度大于 HRC32; 耐磨堆焊采用等離子堆焊與保護氣體焊接,表面硬度大于 HRC62; 焊接采用中高頻焊機,銀釬焊料焊接,破壞性焊接強度檢測與超聲波無損檢測相結合,有效保證了焊接質量。國內盾構機刀具發(fā)展較晚,因此這也制約了我國盾構機產業(yè)的發(fā)展。北京刀具廠家有哪些
粗晶顆粒硬質合金盾構刀具: 根據(jù)資料統(tǒng)計,硬巖及軟硬不均對盾構切刀能產生巨大的破壞作用。切削類刀具更換較為頻繁的是在硬巖地層、砂卵石地層及含大量漂石的地層,它使得具的刃口部位承受很大的沖擊荷載,同時刀具在與巖石不斷地摩擦,不可避免的產生熱量,硬質合金處于不斷地升降溫循環(huán)中,合金表面出現(xiàn)熱疲勞裂紋,裂紋不斷擴展,較終導致刀具損壞。若在軟巖中夾雜有堅硬巖石,刀具在切割硬巖的瞬間受到極大的剪切應力,極易出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。盾構刀具切刀失效的主要機理為沖擊、沖擊疲勞以及熱疲勞裂紋。因此,對盾構切削類刀具用硬質合金提出的要求就是: 高導熱性,低熱膨脹系數(shù),以保證較小的熱裂紋長大速率,良好的抗疲勞沖擊特性。盾構刀具刀圈安裝面如出現(xiàn)凸出點,可對其進行打磨修復。佛山刀具廠商盾構刀具切刀失效的主要機理為沖擊、沖擊疲勞以及熱疲勞裂紋。
盾構的掘進刀具一般可分為滾刀、切刀、周邊刮刀。 滾刀分為齒形滾刀和盤形滾刀。齒形滾刀常用于軟巖,有球齒和楔齒兩種;盾構上應用較廣的是盤形滾刀,盤形滾刀按刀圈材質主要分為表面刀圈、標準鋼刀圈、重型鋼刀圈、鑲齒硬質合金刀圈滾刀等,它們分別適用于各自的地層: 層表面刀圈:適用于掘進硬度40MPa的緊密地層以及80-100MPa的斷裂礫巖、砂巖、砂黏土等地層; 標準鋼刀圈:適用于掘進硬度50-159MPa的礫巖、大理石、砂巖、灰?guī)r地層; 重型鋼刀圈:適用于掘進硬度120-250MPa的硬巖,硬度80-150MPa的高磨損巖層,如花崗巖、閃長巖等地層; 鑲齒硬質合金刀圈:適用于掘進硬度高達150-250的花崗巖、玄武巖等地層。
盾構刀具的更換準備: 在工人更換刀盤的刀具前執(zhí)行如下步驟: 根據(jù)地質條件和操作模式運輸相應材料 利用吊裝工具和運輸平臺將刀具運至主倉(工作倉)。 在壓力下工作時,工作人員應按照“操作順序/工作倉人員”這章的說明適應泥水倉的壓力比。 通過人倉內的控制板將刀盤旋轉至所希望的位置。 當?shù)侗P因為需要更換刀具而要重新定位時工人不能停留在開挖倉內。 在盾殼表面固定點上定位低平臺、網(wǎng)狀平臺和吊裝工具。 安全說明: 掌子面的某些部分有坍塌的可能,所有檢查是件很危險的事。在此期間應隨時密切關注掌子面和水位。 空氣倉前倉應保持通暢,使工人在緊急情況下可以自由進入作為藏身之地。不能讓管線、電纜或其它材料堵塞門口。 所有人員必須佩帶安全帶,將其固定在規(guī)定的固定點上。 所有要求的吊裝工具都由提供的荷載工具運送,并已經過測試以保證安全地運行。選用優(yōu)良的合金材料,使盾構滾刀刀圈具有較高的硬度和耐磨性,從而有效地提高刀具的使用壽命。
盾構刀具的磨損檢測技術現(xiàn)狀: 開艙檢查。這是較常用、較直接、較可靠的方法,停機后由人工進艙對刀具進行逐個檢查。在不穩(wěn)定地層中,開艙前需首先進行地層加固或帶壓作業(yè),方可入艙檢查。開艙檢查雖直接有效,但卻存在很高的風險,很可能由于掌子面不穩(wěn)定而造成地面坍塌等事故。 磨損感應裝置。在刀具內安裝液壓或電子傳感器系統(tǒng),一旦刀具磨損到一定程度就自動報警或指示。滾刀磨損感應裝置則是采用液壓油缸從刀盤伸出至滾刀刃尖,通過比較伸出行程與磨損前行程的差值判斷滾刀的磨損量。此外還有一些采用液壓短路、光纖維短路或超聲波等方式來判斷滾刀磨損的感應裝置。由于感應裝置只能在少量刀具上安裝,應用范圍小,使用效果受到很大限制。盾構刀具堆焊工藝在盾構刀具外緣加焊高的強度的耐磨鋼板 ,提高了刀具的使用壽命 ,節(jié)省了工程投資。黑龍江刀具哪里便宜
盾構刀具在掘進過程中,合理選擇掘進方法對盾構刀具使用情況有非常重要的影響。北京刀具廠家有哪些
刀具外形及其作用如前所述,刀具的外形必須適應施工地質的特點,并且刀具在切削斷面不同的位置其作用及 要求均不同,因此應對刀具進行設計。針對北京地鐵隧道穿越三種主要地層的特點,刀具設計時 應考慮以下幾個要素。 刀具在砂、砂卵石地層中的切削效率,即如何減少切削阻力,保證切削土體的流動性。 通過刀具外形的改變,減少刀具掘進磨損,提高刀具的耐久性。 適應 365JT 城市繁華地區(qū)施工的需要,盡可能減少刀盤旋轉刀具切削土體過程對周邊土體 及環(huán)境的干擾,如振動、噪音等。 如何從材料和設計方面,對解決盾構機在砂卵石地層掘進時刀具的磨損(包括撞擊掉塊等) 提出切實可行的措施,保證盾構機刀具長距離掘進的可靠性。北京刀具廠家有哪些