盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀。 1.切刀 切刀安装在刀盘开口槽的两侧,用来切削未固结的土壤,把切削土刮入土仓中,刀具的形状和位置按便于切削地层和便于将土刮入土仓来设计,在同一轨迹上一般有多把切刀同时开挖。目前较有效的切刀为双层耐磨设计,配有双层碳钨合金刀齿以提高刀具的耐磨性,在一排刀齿磨损后,第二排刀齿可以代替一排刀齿继续发挥作用,同时在刀具的背部设有双排碳钨合金柱齿,切刀在刀盘上的安装采用背装式,可以从开挖仓内拆卸和更换。 2.先行刀 先行刀一般安装在辐条中间的刀箱中,佛山刀具厂家,采用背装式,可以从土仓中进行更换。先行刀超前切刀布置,使得先行刀超前先切削地层,佛山刀具厂家,佛山刀具厂家,从而保护切刀并避免其先切削到砾石或块石地层。先行刀主要有三种方式:贝壳刀、撕裂刀、齿刀。为提高刀具的耐磨性能,在刀具合金周围及刀具在使用过程中极易磨损的部位加焊合金耐磨堆焊层。佛山刀具厂家
盾构刀具在掘进过程中,合理选择掘进方法对盾构刀具使用情况有非常重要的影响,在施工前要根据工程特性,选择与之相适的掘进模式和掘进参数,在保证挖掘速度的基础上,提升盾构刀具使用寿命。目前在盾构掘进过程中,常用的模式有两种,一种是扭矩控制方式,另一种是推力控制方式,其中扭矩控制掘进方式主要应用在土质结构比较柔软的工程施工中,而推力控制掘进模式则主要应用在硬质土质结构施工中。在具体施工过程中,需要根据不同的控制方式,选择与之相适的参数,并对各项参数进行全方面系统的监控,并对各项参数进行全方面记录,为后期施工提供数据支持,并避免盾构刀具因为操作不当而发生损坏。佛山刀具厂家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。
盾构刀具焊接后的冷却速度对焊接裂纹的产生也有非常明显的影响。特别是冷至300℃以下时,快速冷却会迫使刀杆急剧塑性变形而使刀片产生裂纹。大体上说,刀片冷却速度较容许的加热速度低8倍左右。焊接好的刀具应置于200℃~300℃炉中,保温6~8h,随炉冷却至室温。或置于干燥云母粉、石棉粉、熟石灰或类似保温材料中冷却。在秋冬季焊接时,工作环境温度应保持15℃以上,避免冷风直接吹入,促进冷却速度过快而产生内应力。较好的焊接温度应该是高于焊料熔点40℃~80℃。过高会出现氧化现象,过低会出现虚焊。焊接时发现冒白烟并带蓝烟时,说明温度过高,造成锌挥发,在焊层中产生气泡形成气孔,影响焊接质量。助焊剂应进行脱水处理,否则在焊接操作带来困难,对焊接质量也有影响,应保存于密封容器中防止受潮。
在岩石较软的情况下掘进时,如果盘形滚刀与岩石掌子面之间不能产生一定的附着力,使滚刀产生滚动,滚刀将会产生弦磨。滚刀不能滚动,将失去有效的破岩功能,此时在较软的岩层中可以采用齿刀进行破岩,齿刀安装方式同滚刀。由于齿刀上装有二个切削刃,因此刀盘正反转时齿刀都能进行破岩。 在软土地层或滚刀破碎后的渣土通过切刀(刮刀)进行开挖,渣土随切刀(刮刀)正面进入渣槽,因此切刀(刮刀)既具有切削的功能也具有装载的功能。 盾构机应根据不同地质情况选用不同类型的刀具及刀具组合,保证刀盘的开挖效率。目前盾构机上常用的刀具有切刀、刮刀、齿刀、先行刀、双刃滚刀、单刃滚刀、仿形刀或扩孔刀等等。盘型滚刀在测试时,要先进行目测,查看刀圈中是否存在裂纹,刀具是否存在渗油和漏油等问题。
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。盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀。佛山刀具厂家
盾构刀具如果严重偏磨使刀体外表面部位严重损坏时刀体应报废。佛山刀具厂家
盾构刀盘的主要功能: 开挖功能:对掌子面的地层进行开挖,开挖后的渣土顺利通过渣槽,进入土舱; 稳定功能:支撑掌子面,具有稳定掌子面的功能; 搅拌功能:对土舱内的渣土进行搅拌,使渣土具有一定的塑性,能通过螺旋输送机来调整控制土舱内的压力。 盾构滚刀的工作原理: 安装在刀盘上的盘形滚刀在盾构千斤顶的作用下紧压在岩面上,随着刀盘的旋转,盘形滚刀一方面绕刀盘中心轴公转,同时绕自身轴线自转。盘形滚刀在刀盘的推力、扭矩作用下,在掌子面上切出一系列的同心圆。当推力超过岩石的强度时,盘形滚刀刀尖下的岩石直接破碎,刀尖贯入岩石,掌子面上岩石被盘形滚刀挤压碎裂而形成多道同心圆沟槽。随着沟槽深度的增加,岩体表面裂纹加深扩大,当刀具压力超过岩石的剪切和拉伸强度时,相邻同心圆沟槽间的岩石成片崩落,完成盘形滚刀的破岩过程。佛山刀具厂家
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