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灵山机械带您看刀具的配置方式

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/9/9     浏览次数:    

刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况,进行针对性设计,不同的工程地质特点,采用不同的刀具配置方案,以获得良好的切削效果和掘进速度。根据地质条件特点,可以大致分为四种地层:软弱土地层;砂层、砂卵石地层;风化岩及软硬不均地层;单纯的纯硬岩地层。

软弱土地层如南京、上海、杭州等地,其地质条件主要以淤泥、粘土和粉质粘土为主,在软弱土地层一般只需配置切削型刀具,如:切刀、周边刮刀、中心刀、先行刀和超挖刀。以南京地铁盾构为例,刀盘采用面板式结构,装有1把鱼尾形中心刀,120把切刀,16把周边刮刀及1把仿形刀。切刀安装在开口槽的两侧,覆盖了整个进碴口的长度。刮刀安装在刀盘边缘。由于刀盘需要正反旋转,因此切刀的布置也在正反方向布置,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,在正反方向各布置了8把刮刀。考虑到刀盘的受力均匀性,刀具布置具有对称性。刀具安装采用螺栓固定,便于更换。在切刀或刮刀的刃口和刃口背面镶嵌有合金和耐磨材料,以延长刀具的使用寿命,切刀的破岩能力为20MPa,可以顺利地通过进出洞端头的加固地层。

砂层、砂卵石地层 如北京、成都其地质条件主要以砂,卵石地层为主,如遇到粒径较大的砾石或漂石,应配置滚刀进行破碎。在砂层、砂卵石地层施工时,需设置(宽幅)切刀、周边刮刀、先行刀(重型撕裂刀)、中心刀、仿形刀等刀具。切刀是主刀具,用于开挖面大部分断面的开挖;周边刮刀也称保径刀,用于切削外周的土体,保障开挖断面的直径;先行刀在开挖面沿径向分层切削,预先疏松土体,降低切刀的冲击荷载,减少切削力矩,同时重型撕裂刀用于破碎强度较低和粒径较小的卵石和砾石;中心刀用于开挖面中心断面的开挖,起到定心和疏松部分土体的作用;仿形刀用于曲线开挖和纠偏。滚刀用于破碎粒径较大的砾石或漂石。

风化岩及软硬不均地层,如广州、深圳,上软下硬、地质不均的复合地层,且局部岩石的单轴抗压强度较高(150-200Mpa), 除配置切削型刀具外包括宽幅切刀、先行刀,还需配置滚刀,因而刀盘结构相对复杂。对于岩层首先通过滚刀进行破岩,且滚刀的超前量应大于切刀的超前量,在滚刀磨损后仍能避免切刀进行破岩,保障切刀的使用寿命。在曲线半径小的隧道掘进时,为了保证盾构的调向和避免盾壳被卡死,需要有较大的开挖直径,因此刀盘上需配置滚刀型的仿形刀(或超挖刀)。

单纯的纯硬岩地层,如秦岭1线隧道,隧道断面范围内以混合片麻岩和混合花岗岩两种岩石为主,刀具全部选用滚刀,无任何齿刀。有时,在刀盘面板周边开口处配备刮碴刮刀板。

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