盾構刀具的刀具種類和切削原理: 先行刀(超前刀) 先行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,可明顯增加切削土體的流動性,較大降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率,減少切刀的磨耗。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。 貝型刀 貝型刀實質(zhì)上是超前刀,盾構機穿越砂卵石地層,特別是大粒徑砂卵石地層時,若采用滾刀型刀具,因土體屑松散體,在滾刀掘進擠壓下會產(chǎn)生較大變形,較大降低滾刀的切削效果,有時甚至喪失切削破碎能力。將其布置在刀盤盤圈前端面,專門于切削砂卵石。盾構機刀具屬于易損件,需經(jīng)常更換,國外進口刀具價格昂貴,且制作周期較長。廣州盾構刀具供應商
盾構是一種專門用于開挖地下隧道的大型成套施工設備,它具有開挖快、優(yōu)越、安全、經(jīng)濟、有利于環(huán)境保護和降低勞動強度的優(yōu)點,在城市隧道的開挖中得到越來越普遍的應用。刀盤是盾構機的關鍵部件之一,是盾構主要工作部件。盾構在地下開挖中會遇到各種不同地層,從淤泥、粘土、砂層到軟巖及硬巖等。在開挖中刀盤受力復雜,工作環(huán)境惡劣,是需要重點檢查和維修的部位。刀盤結構關系到盾構的開挖效率、使用壽命及刀具費用。盾構的刀盤結構形式與工程地質(zhì)情況有著密切的關系,不同的地層應采用不同的刀盤結構形式,盾構刀盤設計是盾構關鍵技術,采用合適的刀盤類型是盾構順利施工的關鍵因素。廣東微型盾構刀具費用刀具研究制造技術也逐漸向國產(chǎn)化、信息化、智能化以及重型化方向發(fā)展。
切削刀切削刀是盾構機切削開挖面土體的主刀具,切削刀一般形狀。一般情況下,β(前角)與α(后角)值隨切削地層特性不同變化,取值范圍在5°~20°之間,粘土地層稍大,砂卵石地層稍小。比如北京市地層特點,β(前角)和α(后角)值建議采用15°。超前刀(也稱先行刀)顧名思義,超前刀即為先行切削土體的刀具。超前刀在設計中主要考慮與切削刀組合協(xié)同工作。刀具切削土體時,超前刀在切削刀切削土體之前先行切削土體,將土體切割分塊,為切削刀創(chuàng)造良好的切削條件。據(jù)其作用與目的,超前刀斷面一般比切削刀斷面小。采用超前刀,一般可明顯增加切削土體的流動性,降低切削刀的扭矩,提高刀具切削效率,減少切削刀的磨耗。在松散體地層,尤其是砂卵石地層使用效果十分明顯。
刀具是盾構機重要的部件,其直接影響著盾構施工進度。所以必須根據(jù)工程地段巖石的不同強度和地質(zhì)特點以及刀具在不同巖石中表現(xiàn)出的破巖機理來對刀具進行設計和選擇。為了適應從軟土到硬巖不同地層的開挖,目前設計出多種刀具與之適應。盾構機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。滾刀用于掘進純巖地層;伴有大粒徑的礫石(粒徑大于400mm)并且含量達到一定比例的松散地層;巖石(強度不是太高)與一般土體(松土或砂土)交錯頻繁出現(xiàn)的復雜地層。采用滾刀破巖時,其破巖原理是:刀盤旋轉帶動刀具掃過開挖面,此時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。在風化的砂巖和泥巖等軟巖地層時,一般采用雙刃滾刀;在較硬巖中采用單刃滾刀。盾構機刀具的配就置必須適合應用工程的地質(zhì)條件。
盾構機在施工過程中的主要工具,由于其工作條件極其惡劣,其刀具配置形式及刀具造型的好壞將直接影響盾構施工能否順利進行。要確保刀具結構布置的合理性,盾構機刀具的配就置必須適合應用工程的地質(zhì)條件,充分考慮影響盾構機刀具的切削效果、掘進速度和施工效率,確保盾構機使用壽命的提高。切刀布置在刀盤開口槽的兩側,其切削原理隨刀盤旋轉對開挖面土體產(chǎn)生軸向剪切力和徑向切削力,在轉動下插入到地層內(nèi)部,一般是適用于粒徑小于500mm的砂、卵石、粘土等松散體地層。盾構所使用的破巖滾刀與切削刀相比,具有破巖效率高、比能低和刀具磨損量小的特點。廣州盾構刀具供應商
盾構齒刀具測試時,要注重對齒刀刀體結構測試中,刀頭和盾構刀體的連接方式有三種。廣州盾構刀具供應商
盾構機刀具配置是盾構機刀具設計中是非常重要的內(nèi)容。本論文著重介紹了刀具的種類和切削原理,同時針對不同的地層情況,提出刀具的具體配置方式。針對盾構機在復合地層隧道掘進,解釋了刀具配置的差異性、刀具配置的“矛盾”現(xiàn)象。結合工程實例,在砂卵石地層中(尤其是含大直徑漂石)長距離隧道掘進的工況下,提出了盾構機生產(chǎn)廠家關于刀具配置新的設計理念和思路。盾構機刀具的配置是盾構機刀具設計中是非常重要的內(nèi)容,其配置是否適合應用工程的地質(zhì)條件,直接影響盾構機的刀盤的使用壽命、切削效果、出土狀況、掘進速度和施工效率。廣州盾構刀具供應商