山西刀具公司

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-19

盾構(gòu)是一種專門用于開挖地下隧道的大型成套施工設(shè)備,它具有開挖快、優(yōu)越、安全、經(jīng)濟(jì)、有利于環(huán)境保護(hù)和降低勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn),在城市隧道的開挖中得到越來越普遍的應(yīng)用。刀盤是盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部件之一,是盾構(gòu)主要工作部件。盾構(gòu)在地下開挖中會(huì)遇到各種不同地層,從淤泥、粘土、砂層到軟巖及硬巖等。在開挖中刀盤受力復(fù)雜,工作環(huán)境惡劣,是需要重點(diǎn)檢查和維修的部位。刀盤結(jié)構(gòu)關(guān)系到盾構(gòu)的開挖效率、使用壽命及刀具費(fèi)用。盾構(gòu)的刀盤結(jié)構(gòu)形式與工程地質(zhì)情況有著密切的關(guān)系,不同的地層應(yīng)采用不同的刀盤結(jié)構(gòu)形式,盾構(gòu)刀盤設(shè)計(jì)是盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù),采用合適的刀盤類型是盾構(gòu)順利施工的關(guān)鍵因素。隨著城市地鐵軌道路網(wǎng)的延伸,盾構(gòu)不只需穿越常見的軟地層,同時(shí)還需在部分硬巖地段中通過。山西刀具公司

盾構(gòu)刀具的磨損檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀: 開艙檢查。這是較常用、較直接、較可靠的方法,停機(jī)后由人工進(jìn)艙對(duì)刀具進(jìn)行逐個(gè)檢查。在不穩(wěn)定地層中,開艙前需首先進(jìn)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(fēng)險(xiǎn),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(yīng)裝置。在刀具內(nèi)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(dòng)報(bào)警或指示。滾刀磨損感應(yīng)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(yīng)裝置。由于感應(yīng)裝置只能在少量刀具上安裝,應(yīng)用范圍小,使用效果受到很大限制。山西刀具公司盾構(gòu)刀具切刀失效的主要機(jī)理為沖擊、沖擊疲勞以及熱疲勞裂紋。

盾構(gòu)機(jī)刀具發(fā)展趨勢(shì): 盾構(gòu)機(jī)由于其高效、經(jīng)濟(jì)、安全等特點(diǎn)逐漸被普遍應(yīng)用于隧道施工中,雖然有水射流破碎、熱破碎以及微波破碎等多種應(yīng)用于盾構(gòu)的破巖方法逐步出現(xiàn),但是國(guó)內(nèi)外對(duì)傳統(tǒng)刀具破巖的研究和應(yīng)用依然為主流。行業(yè)內(nèi)研究者們結(jié)合刀具失效模式,從切削機(jī)理、理論計(jì)算、破巖方式以及模擬試驗(yàn)等方面進(jìn)行深入探索研究,并結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)不斷改進(jìn)和完善,形成了適用于不同地質(zhì)條件下的多規(guī)格、多品種與多功能的盾構(gòu)機(jī)刀具系列。盾構(gòu)機(jī)刀具迎來了全新時(shí)代,刀具研究制造技術(shù)也逐漸向國(guó)產(chǎn)化、信息化、智能化以及重型化方向發(fā)展。盾構(gòu)刀具零部件由優(yōu)化選材,具有高的強(qiáng)度和高耐用性。

盾構(gòu)刀具的主要磨損形式有 3 種: 微觀變形疲勞磨損、犁溝磨粒磨損、凹坑磨粒磨損。微觀變形疲勞磨損,疲勞磨損的特征為: 魚鱗狀迭加變形,次表面有明顯的與滾刀運(yùn)動(dòng)方向一致的迭加變形層,變形層底部伴有接觸疲勞和龜裂。形成此磨損的原因?yàn)? 磨損表面迭加變形產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展導(dǎo)致微觀斷裂,磨損剝落。犁溝磨粒磨損,犁溝磨粒磨損的特征為: 磨損表面有平行于滾刀運(yùn)動(dòng)方向的溝紋,有被排擠的金屬在溝紋兩邊,溝槽內(nèi)有反復(fù)變形的斷裂的金屬殘?bào)w和尚未完全脫離金屬母體的磨屑。形成此磨損的原因?yàn)? 金屬表面被滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的巖石硬粒切削剝落或被犁皺,堆積變形,疲勞裂紋萌生擴(kuò)展,終斷裂,脫離母體,基體組織中的碳化物磨損過程凸出被剝落,也加速了金屬表面犁溝的形成。凹坑磨粒磨損的特征為: 磨損表面有月牙形凹坑,并夾帶有較短而淺的無規(guī)則方向的溝紋。形成此磨損的原因?yàn)? 磨粒在金屬表面滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)或彈跳壓入金屬表面形成壓痕凹坑,有些小凹坑是碳化物剝落留下的空穴。目前盾構(gòu)刀具磨損檢測(cè)技術(shù)分為液壓檢測(cè)、氣體檢測(cè)、掘進(jìn)參數(shù)分析法和電氣檢測(cè)法。

盾構(gòu)刀具的刀具磨損及其檢測(cè)方法: 目前 , 刀具磨損的檢測(cè)方法主要有開倉(cāng)檢查、刀具磨損感應(yīng)裝置、異味添加劑 、掘進(jìn)參數(shù)分析等。 開倉(cāng)檢查的方法較為直接有效 , 但卻存在很高的風(fēng)險(xiǎn) , 可能造成開挖面的坍塌 , 進(jìn)而影響隧道 周邊建筑物的安 全 。 刀具磨損感應(yīng)裝置只能安裝于少部分刀具上, 對(duì)其他刀具的磨損則無法感應(yīng)。異味添加劑在土壓平衡式盾構(gòu)和泥水式盾構(gòu)中效果不佳。 一般說來 , 滾刀完好情況下 , 預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的偏差值比較小 ; 滾力磨損后 , 預(yù)測(cè) 值與實(shí)際值之 間的偏差值將增大 , 故 可通過對(duì) 比掘進(jìn)速 度或扭矩 的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之 間的偏差情況來預(yù)報(bào)滾刀磨損狀況。 但是 , 當(dāng)偏差為多少 時(shí)可 以判定有 刀具出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損 ,則需要應(yīng)用檢驗(yàn)法將基準(zhǔn)環(huán)的速度偏差均值 與其后 每環(huán) 的速度 偏差均值進(jìn)行比較。盾構(gòu)刀具更換時(shí),要選擇遵循從上到下的更換方式。盾構(gòu)機(jī)刀盤刀具樣機(jī)具有寬泛的地質(zhì)適應(yīng)能力,具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。安徽盾構(gòu)刀具生產(chǎn)廠

盾構(gòu)刀盤刀具的布置方法,目的是為了確保刀具結(jié)構(gòu)布置的合理性和實(shí)用性。山西刀具公司

刀具是盾構(gòu)機(jī)重要的部件,其直接影響著盾構(gòu)施工進(jìn)度。所以必須根據(jù)工程地段巖石的不同強(qiáng)度和地質(zhì)特點(diǎn)以及刀具在不同巖石中表現(xiàn)出的破巖機(jī)理來對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。為了適應(yīng)從軟土到硬巖不同地層的開挖,目前設(shè)計(jì)出多種刀具與之適應(yīng)。盾構(gòu)機(jī)刀具類型分為兩大類:滾刀和切削刀。而切削刀的種類繁多,包括:切刀、齒刀、邊刮刀、先行刀、仿形刀、魚尾刀。其中,滾刀和齒刀的刀座形式相同,根據(jù)不同的地質(zhì)類型,兩種刀具可以互換。滾刀用于掘進(jìn)純巖地層;伴有大粒徑的礫石(粒徑大于400mm)并且含量達(dá)到一定比例的松散地層;巖石(強(qiáng)度不是太高)與一般土體(松土或砂土)交錯(cuò)頻繁出現(xiàn)的復(fù)雜地層。采用滾刀破巖時(shí),其破巖原理是:刀盤旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刀具掃過開挖面,此時(shí)滾刀擠壓周邊的巖石,使其表面形成裂紋繼而與開挖面脫落,使得巖石成功破碎。滾刀按刀具形狀的不同分為:盤形滾刀和齒形滾刀;而根據(jù)安裝位置不同分為:正滾刀、中心滾刀、邊滾刀、擴(kuò)孔滾刀;按照刀圈的數(shù)量分為單刃滾刀、雙刃滾刀和三刃滾刀。在風(fēng)化的砂巖和泥巖等軟巖地層時(shí),一般采用雙刃滾刀;在較硬巖中采用單刃滾刀。山西刀具公司