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盾构刀具中的中心刀(鱼尾刀、双刃或三刃滚刀、雏形刀、中心羊角刀): 在软土地层掘进时,因刀盘中心部位不能布置切刀,为改善中心部位土体的切削和搅拌效果,可在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀(羊角刀),一般鱼尾刀超前600 mm左右。鱼尾刀的设计和配置方式如下:其一让盾构分两步切削土体,利用鱼尾刀先切削中心部位小圆断面土体,而后扩大到全断面切削土体,即将鱼尾刀设计与其它切刀不在一个平面上,即鱼尾刀超前切刀布置,保证鱼尾刀较先切削土体;其二是将鱼尾刀根部设计成锥形,使刀盘旋转时随鱼尾刀切削下来的土体,河北盾构刀具批发,在切向、径向运动的基础上,河北盾构刀具批发,又增加一项翻转运动,河北盾构刀具批发,这样既可解决中心部分土体的切削问题和改善切削土体的流动性和搅拌效果,又较大提高盾构整体掘进效果。 在纯硬岩地层掘进时,到盘中心位置布置双刃或三刃滚刀。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。河北盾构刀具批发
长期以来,盾构机刀具因材质特殊、制造工艺复杂,目前世界上只有少数几家企业能够制造。盾构机刀具属于易损件,需经常更换,国外进口刀具价格昂贵,且制作周期较长。国内盾构机刀具发展较晚,无论是刀具材料还是刀具设计都与国外有一定的差距,因此这也制约了我国盾构机产业的发展。 在施工前,需要对工程地质结构进行系统、全方面的勘察,并确定施工的重难点,掌握特殊地质结构对盾构刀具的影响,挖掘到特殊地质结构时,立即停机,更换刀具。 盾构刀具气密性的检查:滚刀的气密性是检验密封效果的指标。气密性不好,会导致滚刀润滑油泄漏,较终导致刀具轴承损坏。刀具维修(无论刀具采用解体或不解体维修)装配完成后,对总成内部加压气体0.3MPa,保持此压力10min,通过观察气压表指针对数据来检测刀具的密封性能,较后对刀具加(或更换)齿轮油。河北盾构刀具批发盾构刀具在机械加工完成后,出厂时每件都进行耐压测试,较大限度的保证出厂产品的合金焊接性能。
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。
盾构刀盘类型及刀具配置: 为了保证滚刀的破岩效果,滚刀轨迹径向间距需要考虑岩石抗压强度,随周边刀具破岩量的增加和保证开挖直径的需要,刀间距也需要逐步减少。由于滚刀的载荷较大,滚刀的布置除考虑刀间距外,还需要充分考虑滚刀径向载荷的合力力求通过刀盘的中心,使主轴承受力状况良好。刀盘的结构设计需要保证一定的强度和刚度。 当岩石抗压强度低于30MPa,滚刀破岩效果不是很好时,可以利用滚刀刀座安装齿刀进行破岩,齿刀轨迹完全与滚刀相同,齿刀刀刃是对称的,因此刀盘正反转时都可以很好破岩。 刀盘直径应考虑刀具磨损后开挖直径大于盾构切口环的直径,保证盾构姿态的调整。边滚刀的允许磨损量为15mm,因此开挖洞径的允许变化量为30mm,而对于边刀不采用滚刀的盾构机,其开挖洞径的允许变化量为20mm。 在曲线半径小的隧道掘进时,为了保证盾构的调向,需要有较大的开挖直径,因此刀盘上配置有扩孔刀或仿形刀,仿形刀的类型有滚刀型或齿刀型,需要根据地质情况确定,同滚刀配置。 为提高刀盘的寿命,刀盘面板及周边含有耐磨条。盾构刀具内表面轴承外圈的配合面,如拉毛时,经打磨可使用。
砂质粘性土地层土体粘性较大,刀盘扭矩排出的土壤很干燥,掘进时很多粘土粘附在刀箱和进料口上,切削下的土壤会造成刀盘和刀具在高温度下腐蚀,可见切削温度越高对刀具的磨损也越大。为了减少磨损,可以加入泡沫,使得排出的土含水量较多,泡沫对刀盘和刀具起到了一定的保护作用。 盾构刀具配置关系到盾构能否顺利掘进,必须根据地质状况认真研究分析。在盾构施工中合理的选取掘进参数(如总推力、刀具贯入度、刀盘转速、扭矩等),较大程度的延长刀具的使用寿命,减少换刀频率,降低施工中频繁换刀的风险,做好对刀具监控、分析、比较、摸索,总结刀具的使用经验,总结反馈经验并用来指导施工。盾构刀滚刀圈能保证盾构刀在热装和滚压过程中不降低硬度。河北盾构刀具批发
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。河北盾构刀具批发
盾构刀具的刀具修理: 1.轴承与密封的更换。轴承与密封是刀具上的两种重要装置,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。采用以下方法维修: 所有解体维修组装刀具时都必须更换橡胶圈;维修拆卸刀具时,若发现润滑油中含有金属末或油量减少,则金属环同时更换;若发现漏油或进泥,刚需要同时更换密封与轴承;更换轴承时不能单件(内圈或外圈)更换。 2.刀体的维修。刀具严重偏磨使刀体外表面部位严重损坏时刀体应报废;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;刀体内表面变形应报废;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;内表面轴承外圈的配合面,如拉毛时,经打磨可使用,若轴承外圈压入时过松,应报废;刀圈安装面如出现凸出点,可对其进行打磨修复。河北盾构刀具批发
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