隨著現代化城市建設發展,人們對地上空間的開發利用逐漸飽和,對地下空間開發的需求也變得越來越大。盾構機作為城市地下軌道建設不可或缺的裝備,正朝著更全方面、更智能化方向發展。針對不同地質條件,對盾構機刀具選用進行研究分析,使盾構機刀盤具有更強的適應性和經濟性,也為今后盾構機的研發設計及盾構隧道施工提供參考依據。 每一個城市都有其特定地質條件,城市地下空間開發與地質及水文條件密不可分。隧道施工會針對地質條件選擇具有針對性的盾構機,以確保施工安全性與經濟性。刀盤刀具作為盾構機上的關鍵部件,其設計選型要求會更高、更嚴謹。因此需要結合已有的設計及國內施工經驗,在不同地質條件下刀具選用情況。盾構刀具內表面的端面密封圈安裝位置表面受傷,一般情況可打磨修復,如受傷情況嚴重需報廢。天津盾構刀具供應商
隨著城市地鐵軌道路網的延伸,盾構不只需穿越常見的軟地層,同時還需在部分硬巖地段中通過,因此,在刀具選擇上既要考慮在軟巖中開挖的需要,也要考慮在硬巖中的要求。 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。安裝在刀盤上的盤形滾刀在千斤頂作用下緊壓在巖面上,隨著刀盤的旋轉,一方面繞刀盤中心軸公轉,另一方面繞自身軸線自轉。滾刀在刀盤推力及轉矩作用下,在掌子面上切出一系列同心圓溝槽。當推力超過巖石強度時,盤形滾刀刀尖下的巖石被破碎,刀尖貫入巖石,形成壓碎區和放射狀裂紋;進一步加壓,在滾刀間距滿足一定條件時,相鄰滾刀間巖石內的裂紋延伸并貫通,較終形成巖石碎片而崩落。山西盾構刀具哪家強盾構刀具刀頭和盾構刀體的連接方式有三種,包括:焊接連接、螺栓連接、鑲嵌連接。
盾構刀盤類型及刀具配置: 為了保證滾刀的破巖效果,滾刀軌跡徑向間距需要考慮巖石抗壓強度,隨周邊刀具破巖量的增加和保證開挖直徑的需要,刀間距也需要逐步減少。由于滾刀的載荷較大,滾刀的布置除考慮刀間距外,還需要充分考慮滾刀徑向載荷的合力力求通過刀盤的中心,使主軸承受力狀況良好。刀盤的結構設計需要保證一定的強度和剛度。 當巖石抗壓強度低于30MPa,滾刀破巖效果不是很好時,可以利用滾刀刀座安裝齒刀進行破巖,齒刀軌跡完全與滾刀相同,齒刀刀刃是對稱的,因此刀盤正反轉時都可以很好破巖。 刀盤直徑應考慮刀具磨損后開挖直徑大于盾構切口環的直徑,保證盾構姿態的調整。邊滾刀的允許磨損量為15mm,因此開挖洞徑的允許變化量為30mm,而對于邊刀不采用滾刀的盾構機,其開挖洞徑的允許變化量為20mm。 在曲線半徑小的隧道掘進時,為了保證盾構的調向,需要有較大的開挖直徑,因此刀盤上配置有擴孔刀或仿形刀,仿形刀的類型有滾刀型或齒刀型,需要根據地質情況確定,同滾刀配置。 為提高刀盤的壽命,刀盤面板及周邊含有耐磨條。
盾構刀具的刀具更換: (1)當盾構施工的地質情況要求更換刀具,或刀具磨損嚴重達到一定的程度時則需要更換刀具。 (2)更換刀具時必須在相對比較安全的地質情況下進行,以確保開挖面穩定不會坍塌而發生危險。開挖面的穩定情況應由土木工程師根據現場地質情況來決定。 (3)更換刀具前應根據刀具的實際需要更換情況提前準備需要更換的所有刀具,盡量減少由于更換刀具而停機的時間。 (4)由于刀具比較重,所有用于吊裝刀具的吊具和工具都必須經過嚴格的檢驗,以確保人員和設備安全。 (5)為了更換刀具刀盤必須通過控制板旋轉幾次到合適的位置。 (6)所有刀具都可以通過松螺絲的方法來卸裝。刀具更換后應重新擰緊螺絲以達到要求的緊固扭矩。 (7)刀具的吊裝和定位必須使用吊裝工具。尤其是在更換滾刀時要使用抓緊鉗和吊裝工具。刮刀和切刀不需特殊的工具。 (8)刀具更換完畢后要認真檢查更換刀具時所用到的工具,以防工具遺忘在開挖倉中可能對泥漿泵產生破壞。盾構刀具的刀軸與軸承、端蓋接觸面受傷,打磨后可使用。
盾構刀具的刀具種類和切削原理: 1.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。 2.貝型刀 貝型刀實質上是超前刀,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。同切刀和先行刀一樣,周邊刮刀也采用背裝式。河南刀具哪家優惠
周邊刮刀確保刀盤的開挖直徑以及防止刀盤外緣的間接磨損。天津盾構刀具供應商
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理審核之后由刀具更換人員具體展開實施。天津盾構刀具供應商
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