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北京大型盾构刀具厂 **** 广州市金谷硬质合金制品供应

信息介绍 / Information introduction

盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀,北京大型盾构刀具厂。 滚刀分为齿形滚刀和盘形滚刀。齿形滚刀常用于软岩,有球齿和楔齿两种;盾构上应用较广的是盘形滚刀,盘形滚刀按刀圈材质主要分为耐磨层表面刀圈、标准钢刀圈、重型钢刀圈、镶齿硬质合金刀圈滚刀等,它们分别适用于各自的地层: ①耐磨层表面刀圈:适用于掘进硬度40MPa的紧密地层以及80-100MPa的断裂砾岩、砂岩、砂黏土等地层; ②标准钢刀圈:适用于掘进硬度50-159MPa的砾岩、大理石,北京大型盾构刀具厂、砂岩、灰岩地层; ③重型钢刀圈:适用于掘进硬度120-250MPa的硬岩,硬度80-150MPa的高磨损岩层,如花岗岩,北京大型盾构刀具厂、闪长岩等地层; ④镶齿硬质合金刀圈:适用于掘进硬度高达150-250的花岗岩、玄武岩等地层。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。北京大型盾构刀具厂

盾构刀盘类型及刀具配置: 刀盘的结构既要考虑刀盘开挖性能又要考虑渣土的流动性及掌子面的稳定性。盾构刀盘开挖性能主要通过刀具的选择和布置来保证;渣土的流动性则需要合理布置渣槽及结构形状,配置渣土改良材料的注入口及刀盘背面搅拌臂;掌子面的稳定性通过刀盘开口度来控制。因此盾构刀盘需要充分考虑隧道掘进地层地质情况,进行针对性的设计,合理选择刀具,保证刀盘结构的强度和刚度。 对于软土地层,一般只需要配置切削型刀具,如:切刀、刮刀,刀盘结构相对简单;由于刀盘需要正反旋转,因此切刀的布置也应在正反方向布置,为了提高切刀的可靠性,在每个轨迹上至少布置 2 把,在周边工作量相对较大,磨损后对盾构切口环尺寸影响较大,可以考虑布置较多的切刀(刮刀)。考虑到刀盘的受力均匀性,刀具布置具有对称性,刀具安装一般采用螺栓固定便于更换。在切刀(刮刀)刃口镶嵌有合金耐磨材料,延长刀具的使用寿命,切刀的破岩能力为 20MPa,可以顺利通过加固地层的开挖。切刀伸出刀、伸入刀盘面板的高度应保证渣土的流动,防止刀盘面板与掌子面间产生泥饼。在粘土地层刀具寿命较长,在砂性地层寿命相对较短。北京大型盾构刀具厂盾构刀具轴承与密封的更换对刀具掘进运转的可靠性和刀具的消耗具有特别重要的影响。

盾构刀具概述: 滚压破岩刀具简称滚刀,主要适用于岩石地层,是指不只随刀盘中心轴公转,还同时沿刀轴作自转运动的破岩刀具。主要由刀圈、刀体、刀轴、轴承、金属浮动密封环、刀盖及联接螺栓等组成。根据刀刃的形状,滚刀可分为齿形滚刀和盘形滚刀。 切削刀具是指只随刀盘转动而没有自转的刀具,主要适用于软土地层。切削刀具种类繁多,目前盾构常用的切削刀具主要有边刮刀、切刀 、齿刀、先行刀、贝壳刀及鱼尾刀等。切削型刀具适用于未固结成岩的软土地层和某些全风化或强风化的软岩地层,一般破岩能力在单轴抗压强度20 MPa 以下。 冲击破岩刀具主要指撕裂刀,用于破碎砂卵石。撕裂刀随刀盘高速旋转产生冲击惯性能量,对卵石、砾石和漂石等进行“锤击”破碎。 辅助刀具主要包括周边刮刀、保径刀、超挖刀及仿形刀等。

盾构机在施工过程中不可避免地会对刀盘刀具造成磨损,必要时需进行开仓检修更换刀具,可分为有计划性换刀和无计划性换刀。 有计划性换刀又分为三种情况: 一是换刀位置选土体稳定性好的地方,只需进行地层封水就能满足常压开仓换刀; 二是换刀位置土体稳定性不好,需对选择位置事先进行土体加固封水,达到加固要求后方可进行常压开仓换刀; 三是换刀位置有较厚黏土层时,可进行带压开仓换刀作业。 无计划性换刀是指在盾构掘进过程中遇到各种特殊工况而不得不进行开仓换刀作业,常需进行带压换刀作业。 带压换刀作业操作难度大,处理不好会造成开挖面失稳坍塌,作业工人产生减压病症状,如骨坏死、耳膜破裂和听力障碍等现象。因此,宜优先选择常压开仓换刀作业。盾构刀具的边刀刀体的刀圈轴向定位挡肩部位被磨损,高度小于3mm时应报废。

在盾构机刀具的设计与制造过程中,应使刀圈的耐磨性与冲击韧性更好地结合,使盾构机适应长距离以及复合地层的掘进要求;研究刀具的磨损、寿命检测方法及探查工作面坍塌和装置,防止刀具过度磨耗、损坏而磨损刀盘;寻求耐磨、耐热、耐腐蚀、高硬度材料制作刀头。另外,重点还要研究盾构机刀体与土体相互作用的机理,开发适用于不同土质和地下水状况、掘削速度的刀具与刀盘,研究刀具数量、刀具形式、在刀盘上的布设及其优化组合方式。特别是随着高新科技的发展,我国盾构机刀具的研发设计应向信息化、智能化发展。选用优良的合金材料,使盾构滚刀刀圈具有较高的硬度和耐磨性,从而有效地提高刀具的使用寿命。北京大型盾构刀具厂

周边刮刀确保刀盘的开挖直径以及防止刀盘外缘的间接磨损。北京大型盾构刀具厂

盾构刀具破岩机理: 1.刮削类刀具的工作原理: 在刀盘推力的作用下,刮刀嵌入岩渣或岩层中,刀盘带动刀具转动时刮削岩层,在掌子面形成一环环犁沟。其特点是效率高,刀盘转动阻力大。 在软土地层或滚刀破碎后的渣土通过刮刀行开挖,渣土随刮刀正面进入渣槽,因此刮刀既具有切削的功能也具有装载的功能。 2.盘形滚刀工作原理 刀盘在推进油缸施加的推力作用下,使盘形滚刀压入岩石; 刀盘在旋转装置的驱动下带动滚刀绕刀盘中心轴公转,同时各滚刀还绕各自的刀轴自转,使滚刀在岩面上连续滚压。 刀盘施加给刀圈推力和滚动力(转矩),推力使刀圈压入岩体,滚动力使刀圈滚压岩体。通过滚刀对岩体的挤压和剪切使岩体发生破碎,在岩面上切出一系列的同心圆。北京大型盾构刀具厂

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