盾構刀具-----先行刀,先行刀(超前刀)是先行切削土體的刀具,超前切刀布置。先行刀在設計中主要考慮與其它刀具組合協(xié)同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體,將土體切割分塊,為切刀創(chuàng)造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄,切削效率較高。采用先行刀,可顯著增加切削土體的流動性,有效降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率,減少切刀的磨耗,延長切刀壽命。在松散體地層,尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中,采用背裝式,可從土倉進行更換。先行刀主要有三種形式:貝殼刀、撕裂刀和齒刀。盾構機刀具因材質特殊、制造工藝復雜,目前世界上只有少數幾家企業(yè)能夠制造。河北盾構刀具廠
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。深圳微型盾構刀具生產公司切刀是盾構機切削開挖面上體的主刀具。
目前盾構刀具按切削原理劃分,一般公認有滾刀和切削刀兩種類型(根據隧道圍巖性質不 同、切削目的不同,這兩類刀具還可進一步細分)。滾刀的切削原理主要是刀具依靠擠壓破巖,一 般用于巖石隧道的掘進。當雖然穿越松散地層但有大粒徑的礫石(粒徑大于 400mm)、并且含量達 到一定比例時,也可采用滾刀型刀具。另在隧道地質條件復雜多變、巖石(強度不算太高)與一般 土體(或粘土或砂土)交錯頻繁出現的情況,也有可能采用滾刀型刀具,即在復合式盾構機中采用。 切削刀的切削原理則主要是盾構機向前推進的同時,刀具隨刀盤旋轉對開挖面土體產生軸向 (沿隧道前進方向)剪切力和徑向(刀盤旋轉切線方向)切削力, 不斷將開挖面前方土體切削下來。 切 削刀一般適用于粒徑小于 400mm 的砂卵石、砂土、粘土等松散體地層。
盾構刀盤刀具的布置方法,目的是為了確保刀具結構布置的合理性和實用性。針對本標段工程地質情況,預測盾構在開挖區(qū)間,刀具的磨損量以及許用磨損情況下刀具的掘進距離,為保障工程的安全順利進行設計了刀盤結構。在盾構刀盤選型時,對地質進行了充分的分析和研究,刀盤及刀具配置有一定的富余和能力儲備,合理配置了不同刀具,滿足了標段現場施工要求。 盾構機刀具更換前要嚴格遵守相應的程序和流程。雖然項目地質條件較好,基本采用常壓開倉方式進行,但基本的流程是必不可少的。首先工程部需要邀請專業(yè)的氣體檢測機構對盾構機倉內危險氣體成分進行檢測,確保倉內氣體在安全范圍內,其次設備部人員進入倉內對刀具磨損狀況進行檢查記錄,然后安質部組織刀具更換人員進行換刀前安全培訓,較后將安全交底資料交由項目監(jiān)理審核之后由刀具更換人員具體展開實施。在盾構機刀具的設計與制造過程中,應使刀圈的耐磨性與沖擊韌性更好地結合。盾構掘進機滾刀主要是盤形滾刀,盤形滾刀又有 單刃、雙刃和多刃。
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。盾構掘進時,刀具受到地層中砂礫、卵石的摩擦和沖擊,因此發(fā)生磨損甚至出現斷裂現象。江西刀具定制
盾構刀具根據工程地質條件不同,選用的刀具形式、刀具幾何形狀以及刀具布置間距直接影響掘進效率及安全。河北盾構刀具廠
盾構刀具刀具種類:單刃滾刀、雙刃滾刀、三刃滾刀(雙刃以上的一般都是中心滾刀)、齒刀、切刀、刮刀和方形刀(*挖刀)。 為適應不同的地層,滾刀和齒刀可以互換,所以它們的刀座相同。 雙刃中心刀用于硬巖掘進,在軟土中可以換裝齒刀。 單刃滾刀用于硬巖掘進,掌子面與刀盤面間碴土空間大,利于流動,可換裝齒刀。 中心齒刀用于軟土掘進,替換滾刀,更換后可以增加刀盤中心部分的開口率。 窄齒刀用于軟土掘進其結構形式有利于碴土流動進入土倉。 軟土刀具的斜面結構利于軟土切削中的導渣作用,同時可用做硬巖掘進中的刮渣。 弧形刮刀刀盤弧形周邊軟土刀具,斜面結構,利于碴土流動, 同時在硬巖掘進下可用作刮渣。河北盾構刀具廠