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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，珠海大型盾构刀具制造厂。 刀盘施加给刀圈推力和滚动力（转矩），推力使刀圈压入岩体，珠海大型盾构刀具制造厂，珠海大型盾构刀具制造厂，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。盾构刀具的刀轴与轴承、端盖接触面受伤，打磨后可使用。珠海大型盾构刀具制造厂
盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀。 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、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、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。深圳刀具生产线长期以来，盾构机刀具因材质特殊、制造工艺复杂，世界上只有少数几家企业能够制造。
目前盾构机刀盘按其适应地质一般分为软土刀盘、复合刀盘及硬岩刀盘。刀盘的掘进施工较终都是靠刀具来完成，刀具按切削原理一般分为滚压刀具及切（刮）削刀具。滚压刀具的工作原理主要是依靠刀具推力来冲击挤压岩层；再加上刀具旋转扭矩连续滚压破岩，这类刀具在掘进过程中会随刀盘一起公转，同时自身还绕刀轴进行自转。滚压类刀具对岩石作用力大，常用于硬岩或大直径圆砾地层隧道掘进中，也可用于复合地层，主要分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀等。切削刀具的工作原理主要是盾构机向前推进的同时刀具随刀盘旋转，刀刃不断嵌入土体并对开挖面土体产生轴向剪切力和径向切削力，分为切刀、中心鱼尾刀、撕裂刀、先行刀、保径刀和边刮刀等形式；此类刀具一般用于软土地层及软岩地层中，或用于硬岩及复合地层辅助切削中。
盾构机刀具常用类型：目前使用的刀具一般分为两大类：刮削刀具、滚动刀具。 一、刮削刀具(刮刀、割刀) 刮削刀具是指只随刀盘转动而没有自转的破岩刀具，刮削刀具的种类繁多，目前盾构掘进机上常用的刮削刀具类有边刮刀、刮刀、切刀、齿刀、先行刀、仿形刀、刮板等。 二、滚动刀具 滚动刀具是指不只随刀盘转动，还同时作自转运动的破岩刀具。 根据刀刃的形状滚刀可分为：齿形滚刀（钢齿和球齿）、盘形滚刀（钢刀圈滚刀和球齿刀圈滚刀）； 根据安装位置滚刀可分为：正滚刀、中心滚刀、边滚刀、扩孔滚刀； 目前盾构掘进机滚刀主要是盘形滚刀，盘形滚刀又有单刃、双刃和多刃。如果启动扭矩过小，则在施工中容易引发刀具轴承松动，难以保证刀具在运行中的受力状态。
盾构刀具的刀具磨损及其检测方法： 目前 , 刀具磨损的检测方法主要有开仓检查、刀具磨损感应装置、异味添加剂 、掘进参数分析等。 开仓检查的方法较为直接有效 , 但却存在很高的风险 , 可能造成开挖面的坍塌 , 进而影响隧道 周边建筑物的安 全 。 刀具磨损感应装置只能安装于少部分刀具上, 对其他刀具的磨损则无法感应。异味添加剂在土压平衡式盾构和泥水式盾构中效果不佳。 一般说来 , 滚刀完好情况下 , 预测值与实际值之间的偏差值比较小 ; 滚力磨损后 , 预测 值与实际值之 间的偏差值将增大 , 故 可通过对 比掘进速 度或扭矩 的预测值与实际值之 间的偏差情况来预报滚刀磨损状况。 但是 , 当偏差为多少 时可 以判定有 刀具出现了严重磨损 ,则需要应用检验法将基准环的速度偏差均值 与其后 每环 的速度 偏差均值进行比较。盾构刀具的刀轴出现变形或裂纹需报废。珠海大型盾构刀具制造厂
盾构刀具在具体应用过程中，齿刀主要应用在土质结构强度在20MPa以下的土层开挖施工中。珠海大型盾构刀具制造厂
盾构刀具失效分析： 盾构掘进时，刀具受到地层中砂砾、卵石的摩擦和冲击，因此发生磨损甚至出现断裂现象，图 5 为部分盾构刀具磨损后的照片。目前关于盾构刀具失效原因的研究较少，赵学彬等研究了北京地铁某线盾构在砂卵石地层（地层中石英砂含量高达 45%以上，并有大量不同粒径的卵石）施工中刀具的磨损问题，发现石英砂会使刀具磨损速度加快，不同粒径的卵石会对盾构刀具施加较大的冲击力；对于盾构刀具的刃口部位镶嵌的硬质合金刀片来说，由于硬度很高，相应的韧性较差，冲击断裂是其主要的失效形式；除了刃口部位承受冲击之外，刀具迎土面还有犁沟式磨粒磨损和碾压磨损等。珠海大型盾构刀具制造厂
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