盾構(gòu)機(jī)在施工過程中的主要工具，由于其工作條件極其惡劣，其刀具配置形式及刀具造型的好壞將直接影響盾構(gòu)施工能否順利進(jìn)行。要確保刀具結(jié)構(gòu)布置的合理性，盾構(gòu)機(jī)刀具的配就置必須適合應(yīng)用工程的地質(zhì)條件，充分考慮影響盾構(gòu)機(jī)刀具的切削效果、掘進(jìn)速度和施工效率，確保盾構(gòu)機(jī)使用壽命的提高。切刀布置在刀盤開口槽的兩側(cè)，其切削原理隨刀盤旋轉(zhuǎn)對(duì)開挖面土體產(chǎn)生軸向剪切力和徑向切削力，在轉(zhuǎn)動(dòng)下插入到地層內(nèi)部，一般是適用于粒徑小于500mm的砂、卵石、粘土等松散體地層。軸承與密封是刀具上的兩種重要裝置。北京刀具哪家好
盾構(gòu)刀具-----先行刀，先行刀（超前刀）是先行切削土體的刀具，超前切刀布置。先行刀在設(shè)計(jì)中主要考慮與其它刀具組合協(xié)同工作。先行刀在切刀切削土體之前先行切削土體，將土體切割分塊，為切刀創(chuàng)造良好的切削條件。先行刀的切削寬度一般比切刀窄，切削效率較高。采用先行刀，可顯著增加切削土體的流動(dòng)性，有效降低切刀的扭矩,提高切刀的切削效率，減少切刀的磨耗，延長(zhǎng)切刀壽命。在松散體地層，尤其是砂卵石地層先行刀的使用效果十分明顯。先行刀一般安裝在輻條中間的刀箱中，采用背裝式，可從土倉(cāng)進(jìn)行更換。先行刀主要有三種形式：貝殼刀、撕裂刀和齒刀。天津微型盾構(gòu)刀具生產(chǎn)商隨著盾構(gòu)種類的增多和盾構(gòu)施工工藝迅速發(fā)展 , 對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀具的探索和研究也在不斷的進(jìn)行著 。
刀具外形及其作用如前所述，刀具的外形必須適應(yīng)施工地質(zhì)的特點(diǎn)，并且刀具在切削斷面不同的位置其作用及 要求均不同，因此應(yīng)對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)北京地鐵隧道穿越三種主要地層的特點(diǎn)，刀具設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)考慮以下幾個(gè)要素。 刀具在砂、砂卵石地層中的切削效率，即如何減少切削阻力，保證切削土體的流動(dòng)性。 通過刀具外形的改變，減少刀具掘進(jìn)磨損，提高刀具的耐久性。 適應(yīng) 365JT 城市繁華地區(qū)施工的需要，盡可能減少刀盤旋轉(zhuǎn)刀具切削土體過程對(duì)周邊土體 及環(huán)境的干擾，如振動(dòng)、噪音等。 如何從材料和設(shè)計(jì)方面，對(duì)解決盾構(gòu)機(jī)在砂卵石地層掘進(jìn)時(shí)刀具的磨損(包括撞擊掉塊等) 提出切實(shí)可行的措施，保證盾構(gòu)機(jī)刀具長(zhǎng)距離掘進(jìn)的可靠性。
刀具是盾構(gòu)機(jī)重要的部件，其直接影響著盾構(gòu)施工進(jìn)度。所以必須根據(jù)工程地段巖石的不同強(qiáng)度和地質(zhì)特點(diǎn)以及刀具在不同巖石中表現(xiàn)出的破巖機(jī)理來對(duì)刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。為了適應(yīng)從軟土到硬巖不同地層的開挖，目前設(shè)計(jì)出多種刀具與之適應(yīng)。盾構(gòu)機(jī)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(jù)不同的地質(zhì)類型，兩種刀具可以互換。滾刀用于掘進(jìn)純巖地層；伴有大粒徑的礫石（粒徑大于400mm）并且含量達(dá)到一定比例的松散地層；巖石（強(qiáng)度不是太高）與一般土體（松土或砂土）交錯(cuò)頻繁出現(xiàn)的復(fù)雜地層。采用滾刀破巖時(shí)，其破巖原理是：刀盤旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刀具掃過開挖面，此時(shí)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(jù)安裝位置不同分為：正滾刀、中心滾刀、邊滾刀、擴(kuò)孔滾刀；按照刀圈的數(shù)量分為單刃滾刀、雙刃滾刀和三刃滾刀。在風(fēng)化的砂巖和泥巖等軟巖地層時(shí)，一般采用雙刃滾刀；在較硬巖中采用單刃滾刀。為提高刀具的耐磨性能，在刀具合金周圍及刀具在使用過程中極易磨損的部位加焊合金耐磨堆焊層。
盾構(gòu)刀盤的主要功能：開挖功能：對(duì)掌子面的地層進(jìn)行開挖，開挖后的渣土順利通過渣槽，進(jìn)入土艙；穩(wěn)定功能：支撐掌子面，具有穩(wěn)定掌子面的功能；攪拌功能：對(duì)土艙內(nèi)的渣土進(jìn)行攪拌，使渣土具有一定的塑性，能通過螺旋輸送機(jī)來調(diào)整控制土艙內(nèi)的壓力。盾構(gòu)滾刀的工作原理：安裝在刀盤上的盤形滾刀在盾構(gòu)千斤頂?shù)淖饔孟戮o壓在巖面上，隨著刀盤的旋轉(zhuǎn)，盤形滾刀一方面繞刀盤中心軸公轉(zhuǎn)，同時(shí)繞自身軸線自轉(zhuǎn)。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(dāng)推力超過巖石的強(qiáng)度時(shí)，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(kuò)大，當(dāng)?shù)毒邏毫Τ^巖石的剪切和拉伸強(qiáng)度時(shí)，相鄰?fù)膱A溝槽間的巖石成片崩落，完成盤形滾刀的破巖過程。盾構(gòu)刀具所用的刀圈為整體結(jié)構(gòu)，它直接與巖石接觸，是刀盤系統(tǒng)乃至總機(jī)集成中重要的零部件之一。江蘇盾構(gòu)刀具生產(chǎn)商
盾構(gòu)齒刀具測(cè)試時(shí)，要注重對(duì)齒刀刀體結(jié)構(gòu)測(cè)試中，刀頭和盾構(gòu)刀體的連接方式有三種。北京刀具哪家好
盾構(gòu)刀盤類型及刀具配置： 為了保證滾刀的破巖效果，滾刀軌跡徑向間距需要考慮巖石抗壓強(qiáng)度，隨周邊刀具破巖量的增加和保證開挖直徑的需要，刀間距也需要逐步減少。由于滾刀的載荷較大，滾刀的布置除考慮刀間距外，還需要充分考慮滾刀徑向載荷的合力力求通過刀盤的中心，使主軸承受力狀況良好。刀盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要保證一定的強(qiáng)度和剛度。 當(dāng)巖石抗壓強(qiáng)度30MPa，滾刀破巖效果不是很好時(shí)，可以利用滾刀刀座安裝齒刀進(jìn)行破巖，齒刀軌跡與滾刀相同，齒刀刀刃是對(duì)稱的，因此刀盤正反轉(zhuǎn)時(shí)都可以很好破巖。 刀盤直徑應(yīng)考慮刀具磨損后開挖直徑大于盾構(gòu)切口環(huán)的直徑，保證盾構(gòu)姿態(tài)的調(diào)整。邊滾刀的允許磨損量為15mm，因此開挖洞徑的允許變化量為30mm，而對(duì)于邊刀不采用滾刀的盾構(gòu)機(jī)，其開挖洞徑的允許變化量為20mm。 在曲線半徑小的隧道掘進(jìn)時(shí)，為了保證盾構(gòu)的調(diào)向，需要有較大的開挖直徑，因此刀盤上配置有擴(kuò)孔刀或仿形刀，仿形刀的類型有滾刀型或齒刀型，需要根據(jù)地質(zhì)情況確定，同滾刀配置。 為提高刀盤的壽命。盾構(gòu)刀具的螺栓連接的應(yīng)用較為普遍，便于拆卸和更換。北京刀具哪家好