盾构刀具选型与维护
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理关于盾构刀具的使用。
盾构刀具主要用于切割地下土层和岩石,由于地层的不同,盾构刀具的选择也有所不同。
一般来说,对于软土层,需要选择具有快速排土和良好挖掘效率的盾构刀具;对于硬岩石层,则需要选择具有较好的抗磨损和切削能力的刀具。
在实际使用中,操作人员应根据地质情况以及盾构机的工作状态,合理选择和使用刀具,以提高工作效率。
关于盾构刀具的维修管理。
盾构刀具在长时间的使用过程中,会产生磨损和损坏,因此需要及时进行维修和更换。
而盾构刀具的维修管理主要包括以下几方面:1. 定期检查:对盾构刀具进行定期检查,发现问题及时处理,避免因小问题积累而引发大故障。
2. 磨损检测:监测盾构刀具的磨损情况,当刀具达到更换标准时,及时更换,以保证刀具的工作效率和质量。
3. 刀具保养:对刀具进行定期的清洁和保养工作,防止刀具表面生锈和氧化,提高其使用寿命。
4. 备品储备:在维修管理中,保持一定数量的盾构刀具备品,以备不时之需。
盾构刀具在维修管理中也需要注意以下几点:1. 专业维修:在进行盾构刀具维修时,应选择具有相关经验和资质的维修机构或人员,确保维修的质量和效果。
2. 厂家配件:在更换盾构刀具零部件时,应选择正品厂家配件,以保证刀具的可靠性和稳定性。
3. 维修记录:及时记录盾构刀具的维修情况,包括维修内容、时间、人员等,对盾构刀具的维修管理起到一定的管理和监控作用。
盾构刀具的使用和维护管理是非常重要的。
通过科学合理地使用和维护盾构刀具,可以提高盾构机的工作效率和质量,延长盾构机的使用寿命,减少维修成本,保障盾构工程的顺利进行。
在实际的工作中,盾构刀具的使用和维护管理需要加强操作人员的专业知识培训和管理监督,同时配合生产厂家的指导和支持,共同做好盾构刀具的使用和维修管理工作,为盾构工程的顺利进行提供有力的保障。
盾构机刀具的配置、维修和管理方法浅议
盾构机刀具的配置、维修和管理方法浅议摘要:盾构机是现代隧道施工中非常重要的一种机械设备,本文针对盾构机使用过程中刀具的配置、维修以及管理等方面展开了一些探讨,并基于实际经验提出了自身的一些看法,仅供借鉴。
关键词:盾构机;刀具配置;维修管理隧道工程盾构施工所面临的地质条件往往复杂而恶劣,相应地层的变化性较强给其施工带来严重的质量安全隐患。
为有效推进工程盾构施工就需对其盾构机的刀具运用予以合理运用与管理,通过准确的刀具配置选择与维护工作,确保刀具的使用成效与寿命期限。
施工单位须依照具体的作业地质环境条件,设置不同种类的盾构刀具与运用方法,并搭配相应的维修与管理措施,以保证整个盾构施工作业的效率与质量。
1 盾构机刀具的配置分析盾构机刀具的布局与数量的分配,在其刀盘不同区域中有不同的配置思路。
1.1 中心区的刀具配置中心区处于盾构机刀盘的中心区域,该区域的特征是空间范围较小并且滚刀的相应转弯半径也更小,进而造成滚刀在滑动时所受的轴向力相比其他区域更大。
因此中心区的刀具配置常采用以下思路:滚刀进行成组式设置安装,安装组别通常以两个为一组或三个为一组;滚刀的密封方式一般采用单密封环;中心区的轴承通常使用角度更大并且预紧力更强的型号,以适应更为强劲的轴向力;刀具刀圈的韧性也需比其他区域的滚刀更好。
中心区的刀具搭配通常以相同数量的双刃滚刀与单刃滚刀做布局。
对于黏土地层,为了提高刀盘中心区域的开口率,防止中心结泥饼,中心刀可暂时换用羊角刀。
1.2 正面区的刀具配置正面区位于刀盘中心区与边缘区之间的位置,在盾构机运行时正面区的刀具会正对着掌子面,同时存在一定的转弯半径。
正面区所配置的刀具即为正滚刀,在刀具作业进程中,正滚刀的纯滚动形式会令其刀具的使命寿命相比其他区域的刀具更长。
通常在盾构作业中会在盾构机刀盘的正面区设置若干把单刃滚刀,同时在其开口位置再安设若干把双层刮刀做盾构施工。
1.3 边缘区的刀具配置边缘区处于盾构机刀盘的外部边缘位置,该区域中的刀具所负责的盾构破岩工作量更为巨大,同时边缘区刀具所受力的种类与强度也比其他区域更大,并且在作业进程中还要确保破岩挖掘的直径宽度,还需将刀具刀圈的磨损程度控制在较小限度内。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理盾构刀具是指使用在盾构机中,负责切削地层并推进隧道的刀具。
它们的使用和维修管理对于盾构施工的质量和效率都至关重要。
本文将从盾构刀具使用和维修两个方面进行讨论。
一、盾构刀具使用1. 选择合适的刀具。
不同的地质环境需要不同的刀具,因此在选购盾构刀具时应根据地质情况选择合适的刀具。
同时,刀具的质量也不能忽视,一些不合格的刀具容易受损,影响施工进度。
2. 使用前检查刀具。
在使用刀具之前,需要检查刀具的状态,包括刃口是否有裂纹、是否齐整、是否磨损等。
如发现问题应及时更换或修复。
3. 正确安装刀具。
盾构刀具的安装需要根据不同的刀具类型和机器结构进行不同的操作,必须按照说明书和要求进行操作。
安装时需要注意刀具的位置和方向,避免出现误差。
4. 刀具运行间隔时间。
为了防止刀具磨损过度和过快,需要设定合理的刀具间隔时间。
这个时间需要根据地层情况以及施工速度等因素灵活设定。
5. 切换刀具。
在盾构施工中,有时需要切换刀具以适应不同的地质条件。
在更换后,需要对刀具进行检查,并调整机器参数,避免因误差导致刀具损坏。
1. 刀具维修计划。
需要制定定期的维修计划,合理安排刀具的检查、清洗、保养、修复等工作,以保证刀具的正常运转和有效寿命。
2. 刀具清洗。
刀具在使用过程中会沾染泥土和泥浆,必须及时进行清洗。
清洗时需要使用特殊的清洗剂和清洗工具,并注意对刀具的保护。
3. 刀具保养。
刀具在使用过程中需要进行保养,包括润滑和防锈等工作。
这些工作需要根据不同刀具的要求进行操作。
4. 刀具修复。
刀具因为使用过程中不可避免地会出现损坏。
在出现损坏时应及时进行修复,以避免进一步的损坏。
5. 刀具存放。
在刀具不使用时需要进行妥善的存放,避免刀具因为外力或者氧化腐蚀等原因而损坏。
综上所述,盾构刀具使用和维修管理是盾构施工过程中非常重要的环节。
只有通过合理的使用和管理,才能保证盾构施工的质量和效率。
土压平衡盾构机刀具的维护与管理措施
土压平衡盾构机刀具的维护与管理措施本文主要介绍了盾构机的主要部件——刀具,刀具在盾构施工中带来很大的作用,因此,本文着重讲述盾构机的刀具性能以及作用,另外综合阐述了盾构机刀具的维护与管理,从而延长刀具的使用寿命以降低施工成本,从而为盾构施工带来经济效益与社会效益。
1盾构机刀具的特点和刀具布局1.1刀盘的特点本文将目前所在项目部使用的德国海瑞克公司生产的S-425和S-426两台盾构机进行介绍分析。
事实上根据地层不同则对刀盘性能的要求也就不同,一般刀盘分为软岩刀盘、硬岩刀盘、复合刀盘。
软岩刀盘一般适用于土地层较软的地层,而我国很多地区具有着软土土质层的省份城市,例如:上海、天津、西安等地区,这种刀盘结构一般比较简单,代表的有辐条式与软土刀盘。
而硬岩刀盘较适用于质地较硬的硬岩地层,在进行地下作业的时候常常运用到这种刀盘,只配有滚刀即可,例如:隧道、地铁、引水等。
复合型刀盘一般适应于很多种地层,包括:硬岩地层、软硬不匀地层、软岩地层等等,这种盾构机刀盘不但配有滚刀而且还配有刮刀,因此,这样的刀盘被称为复合型刀盘。
1.2刀具分布及数量在盾构机的中心区就是刀盘的中心,其特点就是空间较小、滚刀转径较小,正因为如此滚刀滑动加滚动承受轴向力较大。
中心刀相较于滚刀的区别有如下几点:第一,成组安装位为两个一组、三个一组、六个一组;第二,其密封形式为单密封环,且与轴承配对;第三,轴承角度与预紧力较大;第四,对刀圈韧性指标要求较高。
正面区工作的刀具,其具有一定的转弯半径且有着足够的布置空间,被称之为正滚刀,且这种刀的使用寿命较长。
另外,刀盘边缘区域由于承担着破岩量大、刀具复杂力、开挖直径等工作,因此常常将刀量分布较多, 且刀具之间的间距较小,在边缘还设有7把滚刀,这样不仅可以保护切刀与刮刀,而且保证在断面岩层、硬岩地段都可以掘进。
1.3刀具使用效果1.3.1适应硬岩项目部使用的S-425和S-426两台盾构机为根据南京地质情况进行定制生产的土压平衡复合式盾构机,刀盘上配置的刀具具备破岩的能力,因此可以适用于地质条件复杂的岩层开挖工程。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理1.盾构刀具的结构及材质盾构刀具主要由钢制刀头和金属密封组成。
钢制刀头是盾构刀具的主体部分,是盾构刀具直接与土层接触的部位,起着切削、破碎、搅拌等作用;金属密封是盾构刀具与盾构机切割室之间的隔离装置,起到分离泥浆和刀头的作用。
在刀头钢的材质选择方面,由于盾构机作业环境的复杂性,刀头钢的材料不仅要求有很高的硬度和韧性,同时要具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能。
常见的盾构刀头钢材有Cr12MoV、6CrW2Si、T15等。
在盾构施工作业中,刀具的使用管理直接影响到施工质量和效率。
因此,盾构刀具的使用管理应根据不同项目的具体情况制定相应的使用规范和管理细则,包括选择合适的刀具、使用规范、保养维护等方面。
2.1 刀具选择在刀具的选择上,应根据具体的施工环境以及施工所需的切削和破碎要求,选择适合的刀具规格和型号。
同时,需要注意不同类型和规格的刀具在切削效率、耐磨性、寿命等方面的差异。
2.2 使用规范在盾构刀具的使用过程中,需要注意以下几个方面的规范:(1)合理控制推量和转速:适当控制推量和转速可以有效降低切削力,减少切削部件的磨损,延长刀具的使用寿命。
(2)正确选择推力控制和转速控制方式:盾构刀具的推力控制和转速控制方式直接影响到施工效率和质量,应根据具体的施工情况和土层状况进行合理选择。
(3)定期检查刀具:使用刀具一定时期后,应定期检查刀具的磨损情况和变形情况,及时更换修复。
(4)定期清洗刀具:在刀具使用过程中,会不可避免地存在泥浆等固体颗粒的附着,会影响刀具的使用寿命和效率。
2.3 保养维护在盾构刀具的使用过程中,保养维护措施也是关键的环节。
一方面,保养维护可以减缓刀具的磨损和变形速度;另一方面,保养维护还可以有效降低修复成本和使用成本。
常见的保养维护措施包括:保持刀头清洁、涂抹保护液、定期检查刀头的变形度,以及采用合适的修复方式等。
随着盾构刀具的使用次数和使用周期的增加,刀具的磨损和损坏情况也会逐渐显现。
盾构机掘进中刀具损坏问题及其维护
设备管理与维修2021翼3(下)0引言21世纪后,城市化进程加快,交通拥堵等问题严重影响城市生活品质,地下空间资源开发成为城市可持续发展的重要方向。
目前日本、法国等国家在地下工程实践方面取得显著成果,随着各项基础设施建设、城轨交通等工程对盾构机大量需求,盾构机在隧道施工中得到迅速发展。
盾构法施工对隧道周围土体扰动小、不需拆除已有建筑物,盾构法施工成为地下空间开发的主要施工方法。
刀具配置直接影响施工效率及刀盘寿命,刀具磨损是盾构施工的难题,刀具磨损后安全高效进行更换尤为重要。
目前对刀具磨损情况掌握不足,成为制约掘进速度的重要因素。
研究表明,刀具日常维护保养及更换时间占施工成本的1/3。
刀具配置是否合理,直接影响盾构机刀盘使用寿命。
刀具磨损后经济地更换是重要的课题。
研究盾构机掘进刀具维护对盾构施工具有重要借鉴意义。
1盾构机简介盾构机是将机械等多学科技术集于一体的大型综合施工设备,用于地铁修建等大型地下工程建造。
盾构掘进机优点体现在施工安全、有利于环保、适用于多种土质等。
盾构机进行隧道施工具有施工速度快、开挖隧道可控制地面沉降,在地下开挖不影响地面交通等优点[1]。
隧道掘进机地质针对性强,用于硬岩地层隧道掘进机为TBM (Tunnel Boring Machine ,隧道掘进机)。
盾构机类型主要分为机械式、手掘式等。
手掘式盾构机需对开挖面加固,适用于软硬间杂的开挖面;半机械式盾构机安装掘土机械,在加固辅助方面与手掘式相同,适用地质包括固结粉及黏土等;挤压式盾构机掘进时,土体从胸板上开口处挤压入盾构机内,适用于冲积形成粉质砂土层;机械式盾构机前部装旋转刀盘,适用于开挖面可自立稳定洪积地层;土压式盾构机把土料作为稳定挖掘面介质,分为加水、加泥土压与复合土压盾构机,可使掘削土砂流动性增强。
泥土压式在土质应用方面最广泛,适用于粉土等固结度较低的软基。
高水压地基中需采取其他措施保证土压平衡。
盾构机主要组成包括刀盘刀具、推进系统,排土机构、电气系统等。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理盾构机是现代城市地下工程中常用的一种重要设备,它能够在地下隧道开挖工程中发挥重要作用。
而盾构机中的刀具则是其关键部件之一,直接影响到盾构机的施工效率和质量。
对盾构刀具的使用和维修管理非常重要。
本文将从盾构刀具的使用、维修和管理三个方面进行详细的介绍。
一、盾构刀具的使用1. 刀具的选择在选择刀具时,首先需要根据盾构机的工程要求和地质条件等因素进行分析,选择适合工程要求的刀具。
一般来说,盾构刀具主要包括刀盘、刀架和刀齿等部件,需要确定刀具的类型、规格和材质等参数。
2. 刀具的安装在安装刀具的过程中,需要注意刀具的装配顺序和位置,确保刀具的固定牢靠。
还需要根据刀盘的旋转方向来确定刀具的安装方向,以确保刀具能够有效地进行开挖作业。
3. 刀具的使用盾构刀具在使用过程中需要注意刀具的磨损情况,及时对磨损严重的刀具进行更换。
在进行盾构作业时需要注意刀具的进刀速度和进刀深度,以确保刀具能够有效地进行开挖作业而不会出现卡刀或者切削质量差的情况。
1. 刀具的清洗在进行盾构刀具的维修时,首先需要对刀具进行清洗,去除刀具表面的油污和杂质等物质。
清洗刀具时需要选用适当的清洗剂和工具,以确保刀具清洗干净。
2. 刀具的修复盾构刀具在使用过程中会出现不同程度的磨损和损坏,需要进行修复。
刀具的修复主要包括磨削、焊接和涂覆等工艺,以恢复刀具的使用功能。
3. 刀具的保养在盾构刀具的日常维护中,需要对刀具进行定期的润滑和保养,以延长刀具的使用寿命。
还需要对刀具进行质量检测和磨损监测,及时发现刀具的异常情况并进行处理。
1. 刀具的库存管理为了确保盾构刀具的正常使用,需要进行刀具的库存管理。
在刀具的采购过程中需要定期进行库存盘点,及时补充库存中的不足之处,并做好刀具的使用记录和管理。
2. 刀具的使用记录对盾构刀具的使用情况需要进行详细的记录,包括刀具的使用时间、使用次数、磨损情况等。
通过对刀具使用记录的分析,可以及时发现刀具的异常情况并进行处理。
浅谈全断面硬岩盾构掘进刀具的选择与更换
浅谈全断面硬岩盾构掘进刀具的选择与更换在硬岩地层条件下,掘进存在的问题是刀具磨损严重,掘进速度慢,且在控制不当的情况下易造成刀具非正常损坏,可能对刀盘造成磨损或损坏。
依据广州市轨道交通七号线一期工程南村站一中间风机房(不含)区间,盾构掘进穿越硬岩的实例。
通过选择合理的刀具及配置,分析施工中刀具的磨损原因并采取应对措施,有计划地更换刀具,建立完善的刀具更换流程并加强管理等,确保盾构茌硬岩中安全顺利推进。
标签:硬岩;盾构掘进;刀具选择;刀具更换一.工程概况广州市轨道交通七号线一期工程南村站~中间风机房(不含)盾构区间,线路纵断面为下坡,最大坡度为26‰,线路埋深12.04m~36.73m,隧道顶覆土7.86m~32.55m。
根据地质勘察资料,隧道主要穿行于全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、全风化混合花岗岩、强风化混合花岗岩、中风化混合花岗岩和微风化混合花岗岩等。
区间左线长1678.269m,穿越中风化混合花岗岩、微风化混合花岗岩及其混合岩地层为962.57m,占左线线路的57.35%。
区间右线长1703.560m,穿越中风化混合花岗岩、微风化混合花岗岩及其混合岩地层为776.806m,占右线线路的45.6%。
中风化混合花岗岩:灰黄色、褐黄,细粒花岗变晶结构,条带状构造。
裂隙发育,岩体破碎,岩芯呈碎块状局部短柱状,岩质较硬。
天然单轴极限抗压强度值为11.43~58.30MDa,平均值为26.76Mpa。
微风化混合花岗岩:浅灰、灰白色、青灰色,花岗变晶结构,条纹、条带构造。
局部裂隙较发育,岩芯呈柱状,局部机械破碎呈碎块状,RQD为50~90%,岩质坚硬。
天然单轴极限抗压强度值为26.4~1 07.3Mpa,平均值为73.0Mpa。
二.盾构机情况根据本工程线路情况及地层特性,经综合考虑比选,选用德国海瑞克公司生产的直径6280mm的复合式土压平衡盾构机。
两台盾构机均为液压驱动式土压平衡盾构机,具有高转速、大推力和大扭矩的特点,盾体中盾和尾盾之间采用铰接连接,便于在曲线上掘进。
盾构掘进机刀具的选择使用和维护管理
盾构掘进机刀具选择使用与维护管理一、盾构掘进机刀具概述<1>掘进机刀具的历史变革与发展刀具是一个很广泛的概念,在石器时代人们就尝试着利用石刀、石斧为人类服务。
在现代人们的日常生活当中,人们更是广泛的利用着各种各样的刀具,在机械加工业、木工业、采矿业等工业领域,刀具都得到了很好的利用为生产发展服务。
特别是在我们的隧道工程掘进施工当中,随着盾构掘进机施工技术的发展,更是为刀具的应用和发展带来了独特的发展空间,不论在什么地层条件下施工,掘进速度的快慢,施工成本的高低,都直接与刀具的选择是否得当和其性能好坏有着很大的关系和影响。
因此,世界各国都非常重视盾构掘进机刀具的研究和应用,特别是在盾构掘进机施工中对各种岩层的开挖所需的刀具,各国都做了大量的研究工作,美国、日本、德国等一些工业发达国家从刀具的切削机理、切削理论计算、破岩的方式、模拟试验等方面都进行了长期的深入研究,取得了较多的成果和经验,并在不断的应用中改进和完善,形成了适用于多种地层的盾构掘进机刀具系列和品种规格。
我国对盾构掘进机刀具的开发研究始于二十世纪六十年代,经过几十年的努力和发展,也取得了较大的进步和发展,特别是从上世纪九十年代以来,我国的经济建设进入了一个高速发展的时期,整体工程技术水平有了较大提高,国内的地下空间工程、隧道工程建设大量增加,国内的盾构掘进机施工技术水平大大提升,盾构掘进机施工任务大量增加,已成为盾构掘进机的应用大国,对盾构掘进机刀具的需求量不断增加,掘进机刀具的研究和发展也取得了长足的进步,已研制出多品种、多规格、多功能且能满足于多种地层施工需要的盾构掘进机刀具,有的刀具已达到了国际同类刀具的先进水平,国产刀具正逐步替代进口刀具,迎来一个盾构掘进机刀具大发展的时代。
<2> 盾构掘进机刀具的分类和工作机理2、1地层的特点我们知道盾构掘进机刀具(以下简称刀具)是盾构掘进机施工中实施掘进的的关键部件,直接挖掘掌子面,所有的掘进施工最终都要靠刀具来完成,因此,刀具的选用是否适用于该项目地层的掘进和刀具本身质量的好坏是影响施工进度的关键因素之一。
盾构刀具工作总结
盾构刀具工作总结
盾构刀具是盾构机械中至关重要的部件之一,它直接影响着盾构机械的施工效率和质量。
在盾构机械的工作过程中,刀具的选择、维护和使用都是至关重要的环节,下面我们来总结一下盾构刀具的工作要点。
首先是刀具的选择。
在选择盾构刀具时,需要考虑地质条件、地层特点、施工环境等因素。
不同的地质条件需要选择不同的刀具类型和材质,以确保盾构机械能够顺利地进行开挖作业。
在选择刀具时,还需要考虑到刀具的耐磨性和耐腐蚀性,以及刀具的结构和设计是否符合实际施工需求。
其次是刀具的维护。
盾构刀具在工作过程中会受到严重的磨损,因此定期的维护和保养是非常重要的。
刀具的磨损情况需要及时进行检查和评估,一旦发现刀具磨损严重,需要及时更换或修复。
同时,还需要对刀具进行清洗和润滑,以延长刀具的使用寿命。
最后是刀具的使用。
在盾构机械的施工过程中,需要严格按照刀具的使用要求和操作规程进行作业。
操作人员需要熟练掌握盾构机械的操作技术,合理控制刀具的进给速度和刀具的工作压力,以确保刀具能够顺利地进行开挖作业,并且保证施工的安全和质量。
综上所述,盾构刀具的选择、维护和使用都是影响盾构机械施工效率和质量的重要因素。
只有在做好刀具工作总结的基础上,才能确保盾构机械能够顺利地进行作业,为工程的顺利完成提供保障。
南京地铁盾构机刀具配备维修与管理
网靠两边张紧板 拉紧, 中间部位 与筛子纵梁贴合不紧密 , 开始使
用时造成筛 网容 易损坏 , 每2 个月须更换 1 次筛网 , 且每次全部 筛 网都必须更换 , 不仅运行 费用 高 、 维修强度 大 , 而且 在原 安装
状态下不利于使用小直径钢丝筛 网,必须使用直径 2 . 2 mm以 上的钢丝筛网 , 但容易使筛 网板结 , 对粉矿 的筛分效率造成很大 影响 , 经 常停 机敲打筛 网, 既影响生产又损坏筛 网 , 还影 响矿石
具, 刀盘结构相对简单 ( 通 常称 为辐条式刀盘或软土刀盘 ) 。
硬 岩 刀 盘 适 用 于 已 经 成 形 的 硬 岩 地 层 ,刀具 的布 局
1 . 刀盘 特 点
单轴 抗压强度 3 0 MP a以上 。对于现 正在施工 的重 庆 、 青 岛等
地层不 同 , 对刀盘的结构及其刀具的组合布置 、 刀具性 能的
成筛子扭摆运行 而加剧箱体损坏的问题 。 第三 台筛 子型号 为 2 T K S 一 2 5 7 5的 3轴驱 动强迫 同步椭 圆
地层 , 通 常使用配有 刮板 的滚 刀。 此种机 型也 称之为掘进 机或 振器使用寿命 , 减少 因激振器卡死 而造成筛箱扭摆运行情 况。 三 是加强设备运行 监护 , 从噪声和温度 的变化趋势判断激振器 、 联
质量。 通过在纵梁上加装紧固点 , 使筛网中间部位与纵梁贴合紧
形 ,极大 限度地减少 了应力损 坏。此后万 向轴使 用寿命虽有延
长, 但存在 3轴轮换断裂情况 , 同样存在断轴后筛子扭 摆运行加
剧损坏 。
第 四台筛子在设计生产时 , 只在第三台的基础上 , 在筛 子内 部 同一轴上两个激振器 的连接是用 1 8 0 0 m m长 的挠性盘联轴 节连接 。该筛子使用后 , 未出现过挠性 盘联轴节断裂情况。 对激振器轴承的参数 也进行 了修正 。最初设 计使用 的轴承
盾构机刀具的选型及其磨损分析
61WMEM·2020年 第1期产品与技术盾构机刀具的选型及其磨损分析济南重工集团有限公司 朱振鹏 姜晓彤盾构刀具将会直接影响盾构机掘进效率,不同岩土条件下将会采用不同类型刀具。
将从刀具种类、材料以及性能等方面对盾构刀具进行概括,分析盾构机刀具选型、切削机理以及磨损情况。
盾构法在隧道建设中的应用最初是由英国的布鲁诺在1818年提出的;20世纪60年代我国开始盾构机研制,现在已经基本实现国产化。
盾构机在公路、城市轨道、水利以及铁路等隧道建设中被广泛应用,具有对地面交通设施影响小、掘进速度快、开挖安全以及劳动强度低等优点。
在盾构机掘进系统中,盾构刀具作为关键部件,将直接影响盾构机掘进速度、出土速度和掘进效果。
盾构机在掘进过程中,将会受到岩土作用而产生损耗,为了减少刀具磨损,提高掘进效率,针对不同地质条件需要选择合适刀具。
本文将会针对盾构刀具选型以及切削磨损情况展开分析。
一、盾构刀具的选型1.盾构刀具分类及工作原理盾构刀具按照其切削方式可分为切削刀具和滚动刀具;切削类刀具又可以分为刮刀、先行刀、鱼尾刀和贝壳刀等。
(1)切削刀具切削刀是盾构机切削开挖面土体的主要刀具,其切削原理是盾构机在推进力作用下向前运动,刀具随着刀盘转动将会对土层产生径向的切削力和轴向剪切力,使得开挖面的土体被切削下来。
切削刀具一般形状示意图如图1所示,其中后角α和前角β一般为5°~20°,刀具角度在不同地层下是不同的,其中砂卵石地层稍小,黏土层稍大。
对于软土层或经过滚刀破碎的渣土,将会通过刮刀和切刀正面进入渣槽,如图2、图3所示,刮刀和切刀可以起到很好的切削与运输作用。
图1 切削刀一般形状示意图图3 切刀图4 超前刀切削土体示意图图2 刮刀先行刀也称为超前刀,超前刀切削土体示意图如图4所示。
在切削土体时先行刀一般会在切削刀之前切削土体,将土体切削成块,为切刀切削创造良好条件。
先行刀在切削过程中可以增加切削土体流动性,减少切刀磨损,降低切刀扭矩,提高切削效率。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理1. 引言1.1 盾构刀具在隧道工程中的重要性盾构机是隧道掘进中一种重要的施工设备,而盾构刀具作为盾构机的关键配件,在整个隧道工程中发挥着不可替代的作用。
盾构刀具是盾构机前端的重要组成部分,其质量直接影响到隧道掘进的效率和质量。
盾构刀具的选择和使用对隧道工程的进度和安全至关重要。
在隧道工程中,盾构刀具通常分为各种类型,包括切割刀、扩孔刀、搅拌刀等,各种类型的盾构刀具有着不同的功能和作用。
切割刀主要用于切割岩石和土壤,扩孔刀则用于增大隧道的直径,搅拌刀则用于混合分散土壤和岩石碎屑等。
不同类型的盾构刀具在隧道工程中起着至关重要的作用,确保了隧道工程的顺利进行和工程质量的保证。
盾构刀具在隧道工程中的重要性不言而喻。
它不仅关系到隧道工程的施工进度和质量,更关乎到工程的安全和可持续发展。
只有充分认识到盾构刀具的重要性,合理选择和使用盾构刀具,才能确保隧道工程的顺利进行和工程质量的提升。
1.2 盾构刀具的分类及功能盾构刀具是盾构机的重要组成部分,根据其结构和功能可以分为刀环、刀盘和配重块等几种类型。
刀环主要用于切割土壤,可以根据工程需要选择不同规格的刀环进行组合,来完成对不同地质的开挖作业。
刀盘则是连接在刀环上的旋转刀具,通过旋转切割土壤和岩石,是盾构机开挖的主要工具。
而配重块则用于平衡刀盘和提供开挖稳定性。
盾构刀具的分类主要是根据刀具的形状、材质和功能来划分的。
常见的分类包括硬岩刀具、软土刀具、沙石刀具等,每种类型的刀具适用于不同的地质条件和施工环境。
硬岩刀具通常采用硬质合金或金刚石作为刀具材料,适用于岩石类地质;软土刀具则采用锰钢等材料,适用于软土层;沙石刀具则是专门用于处理含砂砾质土层的刀具。
盾构刀具的功能主要是完成对地层的切割和开挖,确保盾构机的顺利施工。
不同类型的刀具在不同地质条件下具有不同的切割效果和工作性能,选择合适的刀具对提高施工效率和保障工程安全至关重要。
了解盾构刀具的分类及功能对于提高盾构机施工质量和效率具有重要意义。
盾构机刀具选型及维护
• 3.2 根据地层选择刀盘刀具 • 地层不同,刀盘的结构及其刀具的组合布置、刀具 性能的要求也不同。根据地层一般把刀盘分为三 类:刮刀刀盘、滚刀刀盘和复合刀盘
• 刮刀刀盘 切削型刀具适用于未固结成岩的软土地层和某些全 风化或强风化的软岩地层,一般破岩能力在单轴抗 压强度20Mpa以下。对于如上海地区、天津、西 安、郑州等均一的软土地层,通常只使用刮刀类刀 具就可以了。这类刀盘结构相对简单,通常称为辐 条式刀盘或软土刀盘。 • 滚刀类刀盘 盘形滚刀适用于硬岩地层,对于均一的全断面硬岩 地层通常只用滚刀(配以刮板),铁路、公路隧道、 引水工程隧道常常是这类地层。作成的刀盘通常称 为硬岩刀盘或TBM刀盘,目前主要是17〞盘型滚 刀。如秦岭铁路隧道施工的TBM刀盘。
• 在西宁线桃花铺隧道施工中,采用威尔特TB880E 隧道掘进机,国产刀圈与维尔特刀圈对比如表。
• 一组国产刀具应用图片
• 国产面临的问题: • 1)实现标准化或通用化,达成批量化生产降低生 产成本、提高质量稳定性; • 2)刀具生产企业整体实力的提升; • 3)对国产刀具的正确认识
4、刀具的失效形式
• 3.6 国产盾构刀具的应用 我国盾构机刀具的研制,通过铁道部科技攻关和 国家863项目以及一系列的地方产学研项目的完 成,掌握了盾构机刀具制造和应用的核心技术, 走在了世界前列。表现在: 1)应用范围广:广泛应用于城市地铁隧道、江底隧 道、引水隧道和铁路隧道; 2)刀圈的耐磨性接近世界先进水平的威尔特圈; 3)刀具的密封性能优良,能实现长距离掘进; 4)适应性更强,刀具的多样化,解决了我国重大 工程中刀具问题,如北京直径线、广深港狮子洋 隧道、广州地铁、成都地铁等。 5)经济性更好(同样质量前提下)
• 4.1刮刀(齿刀)的失效: 1)正常磨损 2) 刮刀刀刃崩裂:在硬岩掘进中,滚刀磨损太大, 刮刀直接切割未经滚刀破碎的硬岩;在硬岩中掘 进时,转速太快,突遇硬岩,冲击造成刀刃崩裂; 在硬岩掘进中,进刀太深等原因造成刀刃崩裂。 3) 刮刀刀体断裂:刀体本身的强度和韧性不够;进 刀太深。 4) 刮刀掉齿:合金刀齿的焊接工艺不过关;刮刀突 遇硬岩。
盾构机刀具及维护(1)
三、预防刀具异常磨损的措施(滚刀)
(2) 根据不同的地层选择不同的刀具 根据地质资料和对出土情况的判断来确定刀具的更换,特 别是两种地层的交界处。从岩石微风化带地层向岩石强风化 带转换,如不能及时将齿刀更换为滚刀,就会很快加剧齿刀地 磨损;从硬岩地层向软土地层转换,如不及时将滚刀换回齿 刀,也有可能出现滚刀偏磨的现象。
般形状如左下图所示。一般情况下,β(前角)与 α(后角)值随切削地层特性不同变化,取值范围在 5~20度之间,粘土地层稍大,砂卵石地层稍小。
切削刀一般形状示意图
一、盾构刀具
切削刀为盾构机开挖非岩质地层的基本刀具,其形状、 布局将对开挖效果有重要影响。切削刀切削土体的示意 见下图。对于软土地层或经滚刀破碎后的碴土将通过切 刀和刮刀进行开挖。碴土随切刀、刮刀正面进入碴槽, 因此切刀、刮刀既具有切削的功能又具有装载的功能。
五、刀具的维护和修复
(1) 边缘滚刀(正面滚刀)的维护和修复 根据更换的边缘滚刀(正面滚刀)的磨损情况和使用记录,来确定滚刀 的维护和修复方案。如果刀圈磨损量没有超过20mm,可先检查滚刀密封油 是否足够,如密封油不够就应添加;用锯条将滚刀端盖和轴承缝之间的碎 石泥土清理干净并检查油封及油封座是否完好,如有损坏应换新或修复。
设置部位 面板正面 面板正面 面板正面 面板正面 面板正面外沿 面板外沿 面板背面 加泥嘴部位 面板正面外围
一、盾构刀具 (三)刀具工作示意图
一、盾构刀具
(四)刀具的选择
对于不同地层的开挖,盾构的刀具通常采用不同型式: 开挖地层为硬岩时,采用盘形滚刀;地层为较软岩石时,采 用齿刀;地层为软土或破碎软岩时,可采用切刀(或刮刀)。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理盾构刀具是盾构机械设备中的重要配件,其使用和维修管理对于盾构施工的顺利进行至关重要。
本文将从使用和维修两个方面进行浅谈。
首先是盾构刀具的使用管理。
在使用盾构刀具时,首先要选择合适的刀具类型和规格,根据地质条件和施工需求确定刀具的材质和刀具参数。
在使用过程中要严格按照使用说明和操作规程进行操作,避免过度负荷或者使用不当导致刀具损坏。
要做好刀具的检查和维护工作,及时清理刀具上的泥土和杂质,并对刀具进行润滑,确保刀具在良好的工作状态下使用。
在使用过程中要注意刀具的温度和磨损情况,及时更换损坏的刀具,以及调整刀具的角度和位置,保证刀具的正常工作。
其次是盾构刀具的维修管理。
维修管理是保证盾构刀具正常使用的重要环节。
在维修管理中,要建立完善的维修记录和档案,详细记录刀具的使用情况、故障情况以及维修情况,为下一次维修和更换提供参考。
要定期对刀具进行检修,包括对刀具的磨损情况进行评估,对损坏的刀具进行修复或更换,对刀具的材质和规格进行更新和升级。
还要加强对刀具的保养和维护,定期检查刀具的润滑情况,及时更换刀具上的润滑剂,确保刀具在良好的润滑状态下工作。
在刀具的维修管理中,还要加强与供应商的沟通和合作,及时汇报和反馈刀具的问题和需求,以便供应商能够提供更好的技术支持和服务。
盾构刀具的使用和维修管理是盾构施工中不可忽视的环节。
合理使用刀具、做好刀具的检查和维护工作,及时进行维修和更换,可以提高刀具的使用寿命和工作效率,保证盾构施工的顺利进行。
在维修管理中,要建立完善的记录和档案,加强与供应商的沟通和合作,为刀具的维修和更新提供依据,确保刀具的质量和性能得到有效控制和管理。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理【摘要】盾构刀具在盾构施工中扮演着重要角色,其选择、正确使用、维护保养、故障排除和维修管理至关重要。
本文首先介绍了盾构刀具的作用和重要性,以及维修管理的意义。
详细讨论了盾构刀具的选择原则、正确使用方法、维护保养、故障排除和维修管理流程。
最后总结了合理使用盾构刀具的重要性,维修管理的必要性,以及长期性能保障的重要性。
通过本文的介绍,读者将了解到如何正确使用和维护盾构刀具,以确保盾构机的顺利施工,提高工程质量和效率。
【关键词】盾构刀具、使用、维修管理、选择原则、正确使用方法、维护保养、故障排除、维修管理流程、合理使用、必要性、长期性能保障。
1. 引言1.1 盾构刀具的作用盾构刀具是盾构机的重要组成部分,其主要作用是用来开采、破碎和运输隧道中的岩石和土壤。
盾构刀具通过旋转运动和冲击力来破碎周围的岩石和土壤,然后将破碎后的材料输送到隧道内部或外部。
在盾构机的工作过程中,盾构刀具起着至关重要的作用,直接影响着隧道开挖的效率和质量。
盾构刀具的选择和使用不当可能导致工程进度延误和安全事故,因此盾构刀具的作用是非常重要的。
除了开采和破碎岩石土壤外,盾构刀具还可以在工程施工中进行地质勘察和取样,为工程设计和施工提供重要数据支持。
盾构刀具还可以用于修复和维护已建成的隧道结构,保障隧道的安全运行和使用。
盾构刀具的作用不仅仅是开挖隧道,更涵盖了隧道施工的各个环节,对于保障工程质量和安全具有不可替代的作用。
1.2 盾构刀具的重要性盾构刀具是盾构机中至关重要的部件,其作用是在地下施工过程中进行切割和破碎岩石、土壤等障碍物,从而顺利推进盾构机。
盾构刀具的选用直接影响到盾构机的施工效率和质量,并且与工程安全密切相关。
盾构刀具的重要性不言而喻。
盾构刀具作为盾构机的"利器",其质量和性能直接影响到整个施工过程的顺利进行。
优质的盾构刀具可以有效地降低施工成本,提高施工效率,同时保障施工质量。
浅谈盾构刀具使用及维修管理
浅谈盾构刀具使用及维修管理随着城市建设的不断发展,盾构机在地铁、隧道等工程中的应用日益广泛。
而盾构刀具作为盾构机的核心部件,对于保障盾构机的正常运行和施工效率具有非常重要的作用。
盾构刀具的使用与维修管理显得尤为重要。
本文将就盾构刀具的使用技巧和维修管理进行探讨和分析。
一、盾构刀具的使用技巧1. 合理选择盾构刀具盾构刀具种类繁多,不同的盾构机需要不同类型的刀具。
在选择盾构刀具时需要充分考虑盾构机的工作环境、岩土类型、工作压力和速度等因素,选择合适的刀具是保障盾构机正常运行的第一步。
2. 控制切削速度和进刀深度在盾构作业中,切削速度和进刀深度是影响刀具寿命和切削效率的重要因素。
一般来说,过高的切削速度和进刀深度会导致刀具磨损加剧,进而影响盾构机的使用寿命。
需要根据具体的岩土情况和盾构机的工作状态来合理控制切削速度和进刀深度。
3. 定期清理和润滑由于盾构刀具在工作过程中会积聚大量的岩屑和泥沙,长期不清理会增加刀具的磨损程度和降低工作效率。
需要定期对盾构刀具进行清理,并在清理后进行润滑处理,以减少刀具的磨损和延长使用寿命。
4. 避免冲击和振动盾构刀具在工作中容易受到冲击和振动,因此需要避免在工作中产生过大的冲击和振动,以减少刀具的磨损和延长使用寿命。
二、盾构刀具的维修管理1. 定期检查盾构刀具状态定期对盾构刀具的状态进行检查是保障盾构机正常运行和延长刀具寿命的重要环节。
通过对刀具的磨损程度、开裂情况、锋利度等指标进行检查,可以及时发现刀具的问题并进行维修和更换,以免影响盾构机的正常使用。
2. 合理安排更换周期根据盾构刀具的工作环境、使用频率和磨损情况,合理安排刀具的更换周期是维护盾构机的重要措施。
及时更换磨损严重的刀具,可以有效减少对盾构机的影响,保障盾构机的正常工作。
3. 刀具维修保养对于磨损严重的刀具,需要及时进行维修和保养。
通常可以采用研磨、镀层等方法对刀具进行修复,以延长刀具的使用寿命。
4. 做好刀具的存放和保管在盾构刀具维修后,需要做好刀具的存放和保管工作。
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盾构机刀具选型及维护洛阳九久技术开发有限公司晁焕清2010.3概述•盾构机刀具是盾构机破岩掘进的关键部件,在掘进中容易损坏,要经常更换。
其使用寿命的长短不仅与刀具制造质量有关,还与刀具的正确选用和维护有关,因此,刀具的选用和维护直接影响到盾构工程施工的安全性、可靠性和经济性,正确的选用和维护,往往能起到事半功倍的效果。
1、盾构机刀具的分类•目前使用的刀具一般分为两大类:刮削刀具、滚动刀具刮削刀具(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、齿刀、先行刀、贝壳刀、鱼尾刀等滚动刀具(滚刀)•滚动刀具是指不仅随刀盘转动,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。
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。
根据刀刃外径的大小,又分成13、15、17、19等规格,目前主要是17系列。
2、刀具的结构、材料和工作原理• 2.1 盘型滚刀•滚刀结构如图所示。
它们主要由刀圈、刀体(套)、刀轴、轴承、金属浮动密封环、刀盖(座)及联接螺栓等件组成。
滚刀的内部结构滚刀的内部结构是保证滚刀工作时正常旋转的关键,通常是由轴承、密封、润滑油脂组成。
•刀具安装结构安装结构是为了把滚刀即方便又可靠的安装在刀盘上。
常用的安装形式如下:•刀具刀圈结构形状刀圈是用来破岩的,通常有齿形和盘形两大类,每一类往往又有多种不同的刀刃形状。
如下图.•刀圈的材料•根据刀圈的工作条件,刀圈材料应满足以下性能:1)高的屈服强度,避免刀刃端在高应力下压溃变形;2) 足够高的硬度,增加耐磨性,减少刀圈磨损;3) 良好的冲击韧性,提高材料裂纹扩展功,防止刀圈断裂;4)良好的抗回火性能,提高材料的热稳定性,保证刀圈在热装和滚压岩体过程中不降低硬度。
5)良好的热加工和冷加工的工艺性能,材料成本低,制造方便,提高产品合格率。
目前的滚刀刀圈有两大类:整体耐磨钢材料和镶有硬质合金球齿的刀具材料。
•盘形滚刀工作原理滚刀在推力和和滚动力(转矩)的作用下,推力使刀圈压入岩体,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(见图)。
• 2.2 刮刀刮刀是由刀座、刀体和刀刃三部分组成的,刀座是与刀盘连接的部分,与刀盘的连接有焊接如先行刀、螺栓连接如边刮刀、插销接如正面刮刀,替换滚刀部位的齿刀或切刀与滚刀的安装方式相同。
•刀座有的是与刀体成一体的,有的是与刀体焊接的。
与刀体焊接的刀座材料一般是低碳低合金钢。
•刀体对硬质合金刀刃起支撑和保护作用,要有足够的强度和耐磨性。
常常采用表面硬化技术或局部堆焊耐磨层。
•刮刀刃是刮刀刮削岩土和保护刀体不被磨损的关键部位,通常是用硬质合金做成的。
其大小和形状根据部位、作用、地层设计。
•刀刃与刀体的的连接是关键,具体工艺有钎焊、镶嵌和镶嵌焊。
钎焊时,焊料和焊接方法、工艺是很关键的,焊料有铜基和银基两大类,焊接方法有高频焊和真空焊等。
•刮削类刀具的工作原理在推力的作用下,刮刀嵌如岩渣或岩层中,刀盘带动刀具转动时刮削岩层,在掌子面形成一环环犁沟,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进行开挖,渣土随刮刀正面进入渣槽。
3、刀具的应用及其适应性• 3.1 刀具选用注意事项•1)安全、可靠,保证盾构施工顺利进行;•2)经济、适用,能降低工程成本;•3)通用性、方便更换,能减轻劳动强度;•4)要正确认识刀具是易损件,适用范围有限。
• 3.2 根据地层选择刀盘刀具•地层不同,刀盘的结构及其刀具的组合布置、刀具性能的要求也不同。
根据地层一般把刀盘分为三类:刮刀刀盘、滚刀刀盘和复合刀盘•刮刀刀盘切削型刀具适用于未固结成岩的软土地层和某些全风化或强风化的软岩地层,一般破岩能力在单轴抗压强度20Mpa以下。
对于如上海地区、天津、西安、郑州等均一的软土地层,通常只使用刮刀类刀具就可以了。
这类刀盘结构相对简单,通常称为辐条式刀盘或软土刀盘。
•滚刀类刀盘盘形滚刀适用于硬岩地层,对于均一的全断面硬岩地层通常只用滚刀(配以刮板),铁路、公路隧道、引水工程隧道常常是这类地层。
作成的刀盘通常称为硬岩刀盘或TBM刀盘,目前主要是17〞盘型滚刀。
如秦岭铁路隧道施工的TBM刀盘。
•复合型刀盘在盾构施工工程中,大部分地层往往是有软岩也有硬岩,一段软一段硬,或上软下硬、密实胶结卵石土等软硬不匀的地层,这种地层在广州地铁、深圳地铁、成都地铁、北京地铁工程江底隧道中普遍存在,这时刀盘的刀具不但要有滚刀,还要有刮刀,即可安装滚刀,也可安装切削刀,这样的刀盘通常称为复合刀盘或混合刀盘。
如广州地铁盾构刀盘,刀具的合理选择和应用在这类刀盘上也显得尤为必要。
• 3.3按位置选择刀具的差异性刀盘上三个不同的区域:中心区、正面区、边缘区,因其承担的破岩量和刀具的受力特性差异,刀具的性能也有差别。
•中心区该区是刀盘的中心,特点是空间小,滚刀的转弯半径小,所以滚刀滑动加滚动,承受轴向力大。
所以中心刀与正滚刀有如下差别:成组安装:有两个一组、三个一组和六个一组。
密封形式: 单密封环与轴承或刀体配对。
轴承型号:轴承常选用大角度的,且预紧力也大。
要求刀圈韧性指标更高些。
如采用刮刀的软土刀盘,通常是做成一体的鱼尾刀。
•正面区该区处于中心区和边沿区之间,工作时刀具正对着掌子面,有一定的转弯半径,是以所谓的纯滚动工作,又有足够的布置空间,该区的刀具称为正滚刀,在刀具掘进中,纯滚动无论是刀具轴承寿命还是刀圈寿命都比较高,所以正滚刀寿命也相对较长。
•边缘区该区位于刀盘的边沿,其刀具不但承担的破岩量大,且刀具受力复杂,还要保证开挖直径,刀圈所用磨损量较少(由35降到15),所以,常常布刀量要多,刀间距减小。
有些公司还对刀圈形状和刀体进行特殊处理,作成专用边滚刀。
但边滚刀寿命还是较低。
• 3.4 单刃滚刀和双刃滚刀的应用l7¨盘形滚刀有单刃滚刀和双刃滚刀,因其轴承、密封和安装形式都一样,只是多加了一个刀圈,所以双刃滚刀破岩能力较低,一般适应抗压强度小于80 MPa的中软岩,滚刀起动扭矩一样的情况下,由于两个刀圈有相对滑动,启动阻力大些,不易偏磨,因此适应于软岩地层。
单刃滚刀破岩能力更强,适应范围更大些,在大于80MPa的中硬岩层和更高的硬岩地层广泛应用。
• 3.5 刀具布置及应用案例•在广州地铁二号线越三区间,地层为岩石抗压强度为小于70 Mpa的中软岩地层,刀盘装有中心双刃滚刀6把,双刃正滚刀13把,切刀64把,刮刀16把,五环超挖刀1把,在较软的地层滚刀可以更换为齿刀,增加了刀盘对不同地层的适应性。
完成二个区间掘进后,刀盘基本完好,平均掘进220多米要更换部分刀具,最高日进度30 m,月进度405 m。
•在广州地铁三号线大汉区间,岩石抗压强度高达156.5 MPa,刀盘装有中心双刃滚刀4把,单刃正滚刀31把,切刀64把,刮刀8把,五环超挖刀1把。
在较软的岩石地层滚刀可以更换为齿刀,增加刀盘对不同地层的适应性。
目前广州、深圳的地铁刀盘刀具布置基本上是这种布置。
• 3.6 国产盾构刀具的应用我国盾构机刀具的研制,通过铁道部科技攻关和国家863项目以及一系列的地方产学研项目的完成,掌握了盾构机刀具制造和应用的核心技术,走在了世界前列。
表现在:1)应用范围广:广泛应用于城市地铁隧道、江底隧道、引水隧道和铁路隧道;2)刀圈的耐磨性接近世界先进水平的威尔特圈;3)刀具的密封性能优良,能实现长距离掘进;4)适应性更强,刀具的多样化,解决了我国重大工程中刀具问题,如北京直径线、广深港狮子洋隧道、广州地铁、成都地铁等。
5)经济性更好(同样质量前提下)•在西宁线桃花铺隧道施工中,采用威尔特TB880E 隧道掘进机,国产刀圈与维尔特刀圈对比如表。
•一组国产刀具应用图片•国产面临的问题:•1)实现标准化或通用化,达成批量化生产降低生产成本、提高质量稳定性;•2)刀具生产企业整体实力的提升;•3)对国产刀具的正确认识4、刀具的失效形式• 4.1刮刀(齿刀)的失效:1)正常磨损2) 刮刀刀刃崩裂:在硬岩掘进中,滚刀磨损太大,刮刀直接切割未经滚刀破碎的硬岩;在硬岩中掘进时,转速太快,突遇硬岩,冲击造成刀刃崩裂;在硬岩掘进中,进刀太深等原因造成刀刃崩裂。
3) 刮刀刀体断裂:刀体本身的强度和韧性不够;进刀太深。
4) 刮刀掉齿:合金刀齿的焊接工艺不过关;刮刀突遇硬岩。
• 4.2滚刀的失效形式主要是刀圈磨损,也有轴承、密封早期失效、刀圈断裂现象。
•刀圈的正常磨损•非均匀磨损(偏磨和弦磨)滚刀刀圈周边各部位的磨损程度不一致,有单边偏磨和多边偏磨。
单边偏磨一般是滚刀不转造成的,多边偏磨则是滚刀时转时不转造成的,造成滚刀不能连续转动的原因除刀具制造方面外,主要和地层及刀具配置、盾构操作有关。
•刀圈崩块、断裂滚刀刀圈在掘进过程中刃口位置崩块、开裂甚至从刀体脱落。
这和刀圈制造技术、地层条件和应用都有关系,要区分分析。
•轴承或密封损坏:•轴承是刀具上的一种重要组件,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。
正常使用状态下,大部分刀具轴承的寿命可达到900小时左右。
但在施工过程中,由于各种原因的影响, 轴承会发生早期损坏,主要损坏形式为剥离:滚道或滚动体表面剥离,呈凹凸状。
保持架破坏等。
主要是刀具装配不到位或零部件性能、精度不合格造成的。
•刀体与刀盖之间的浮动密封失效造成刀具漏油,泥沙进入刀体内影响轴承。
造成刀具密封失效的原因很多,通常与刀具零部件的自身质量和装配质量,刀具的使用工况和所掘进的岩石条件等因素有关。
5、刀具的检查• 5.1 在掘进中过程中检查刀盘刀具•刀具是易损件,因此必须进行定期检查,维修保养,使刀盘及刀具保持完好状态。
在进行刀盘维修保养时,需认真彻底,损坏的刀具应该及时更换。
由于刀具的布置是相互保护的,如果某把刀损坏了没有及时发现并更换,特别是在硬岩地层或磨砺性大的地层,继续掘进很可能造成成片的刀具损坏甚至刀盘损坏而无法掘进。
•对于均一的软土地层如上海等地一般切削刀具都能从头到尾没有很大磨损,均一的硬岩地层如TBM刀具的掘进检查也比较方便易于建立刀具和刀盘的检查制度。
•而对于广州、成都、深圳的复合地层,往往不具备开仓条件,但恰恰是这类地层,刀具适应性较差,刀具寿命较短或非正常刀具损坏越经常发生。
这种情况下更应该建立严格、完整的刀具检查、更换制度。
如采取刀具磨损检测装置、带压进仓、事先加固等措施保证刀具检查和更换制度的执行。
因不重视刀具检查,未能及时更换刀具造成刀盘磨损而停机的事屡见不鲜。