盾構刀盤的主要功能: 開挖功能:對掌子面的地層進行開挖,開挖后的渣土順利通過渣槽,進入土艙; 穩定功能:支撐掌子面,具有穩定掌子面的功能; 攪拌功能:對土艙內的渣土進行攪拌,使渣土具有一定的塑性,能通過螺旋輸送機來調整控制土艙內的壓力。 盾構滾刀的工作原理: 安裝在刀盤上的盤形滾刀在盾構千斤頂的作用下緊壓在巖面上,隨著刀盤的旋轉,盤形滾刀一方面繞刀盤中心軸公轉,同時繞自身軸線自轉。盤形滾刀在刀盤的推力、扭矩作用下,在掌子面上切出一系列的同心圓。當推力超過巖石的強度時,盤形滾刀刀尖下的巖石直接破碎,刀尖貫入巖石,掌子面上巖石被盤形滾刀擠壓碎裂而形成多道同心圓溝槽。隨著溝槽深度的增加,巖體表面裂紋加深擴大,當刀具壓力超過巖石的剪切和拉伸強度時,相鄰同心圓溝槽間的巖石成片崩落,完成盤形滾刀的破巖過程。國內盾構機刀具發展較晚。上海盾構刀具要多少錢
盾構的掘進刀具一般可分為滾刀、切刀、先行刀、周邊刮刀。 滾刀分為齒形滾刀和盤形滾刀。齒形滾刀常用于軟巖,有球齒和楔齒兩種;盾構上應用較廣的是盤形滾刀,盤形滾刀按刀圈材質主要分為耐磨層表面刀圈、標準鋼刀圈、重型鋼刀圈、鑲齒硬質合金刀圈滾刀等,它們分別適用于各自的地層: ①耐磨層表面刀圈:適用于掘進硬度40MPa的緊密地層以及80-100MPa的斷裂礫巖、砂巖、砂黏土等地層; ②標準鋼刀圈:適用于掘進硬度50-159MPa的礫巖、大理石、砂巖、灰巖地層; ③重型鋼刀圈:適用于掘進硬度120-250MPa的硬巖,硬度80-150MPa的高磨損巖層,如花崗巖、閃長巖等地層; ④鑲齒硬質合金刀圈:適用于掘進硬度高達150-250的花崗巖、玄武巖等地層。茂名大型盾構刀具廠商有哪些盾構刀具所用的刀圈為整體結構,它直接與巖石接觸,是刀盤系統乃至總機集成中重要的零部件之一。
國內盾構刀具技術的發展主要分為初始階段、引進消化吸收階段和自主創新階段。 1) 初始階段。以滾刀研發為主,其主要特點是直徑小,一般在 400 mm 以下; 承載能力低,在10 t 左右;全部安裝在國產盾構上; 刀圈材料差異很大; 刀具非正常損壞較多,大于50% 。 2) 引進消化吸收階段。主要特點是國外施工公司使用國外盾構和刀具在我國施工或國內企業引進國外盾構及刀具施工。國內施工單位、科研院所和刀具制造企業聯合對進口刀具進行攻關。 3) 自主創新階段。主要特點是國產或與國外聯合制造的盾構大量涌現; 盾構施工企業增加,遇到的刀具技術問題增多; 刀具研發單位迅速增加; 國家863 計劃、火炬計劃、創新基金等大力支持; 刀具制造與應用技術明顯提高,刀具品種增加。
刀具是盾構機重要的部件,其直接影響著盾構施工進度。所以必須根據工程地段巖石的不同強度和地質特點以及刀具在不同巖石中表現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,根據不同的地質類型,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。盾構刀具的刀軸出現變形或裂紋需報廢。
盾構刀具性能差異性分析: 刀盤可分為 3 個不同的區域: 中心區、正面區及邊緣區。其承擔的破巖量和刀具的受力特性存在較大的差異,因而刀具的性能也有差別。 1) 中心區。中心區空間小,滾刀轉彎半徑小,滾刀滑動加滾動,承受軸向力大。刀盤中心區域刀具轉動的線速度較小,磨損也相對較小。中心刀是魚尾刀或羊角刀時,高度比其它刀具要高,起到預先疏松土體的作用。 2) 正面區。該區處于中心區和邊緣區之間,工作時刀具正對著掌子面,有一定的轉彎半徑,是以純滾動工作,又有足夠的布置空間,該區的滾刀稱為正滾刀,在掘進中,純滾動無論是刀具軸承壽命還是刀圈壽命都較高。 3) 邊緣區。位于刀盤邊沿,刀具承擔的破巖量大,且受力復雜,還要保證開挖直徑,刀圈允許磨損量與正滾刀相比較小,刀間距減小。有時還對刀圈形狀和刀體進行特殊處理,做成專門邊滾刀。邊滾刀壽命一般較低。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。江門微型盾構刀具需要多少錢
周邊刮刀的切削面上設有一排連續的碳鎢合金齒和一個雙排碳鎢合金柱齒,用于增加刀具的耐磨性。上海盾構刀具要多少錢
盾構刀具的磨損檢測技術發展方向: 實時獲取刀具的磨損量對研究刀具的磨損規律、刀具壽命預測、刀具設計、刀盤刀具布置優化、刀具消耗量的估計以及施工成本預測等具有重要意義。實時獲取刀具的磨損量是發展的趨勢,但成本是一個較大的制約因素。具有可行性的磨損檢測技術有如下幾種: 1) 切刀磨損測量。利用超聲波傳感器進行測量,利用同一個發射接收電路,實現多通道的采集。 2) 滾刀磨損測量。利用電渦流傳感器進行測量,進行兩個方位同時測量,監測滾刀刀圈的磨損及轉速。 3) 刀具可視化測量。利用攝像頭等在盾構停機時進行測量,以減少開艙檢查的次數。上海盾構刀具要多少錢
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