欢迎亚博app买球官方网站!我们只为解决化工装备的难题!提供化工装备一站式的整体解决方案!

亚博app买球-亚博app英超买球首选

亚博app买球

石化装备制造行业系统方案提供商

专注压力容器生产、研发、制造具有一、二、三类压力容器制造许可证

全国咨询热线 0510-80751588

当前位置: 首页 > 公司动态 > 公司新闻

盾构机床配置

作者:亚博app买球    发布日期:2021-03-02 20:14:54

摘要:盾构机床的配置是盾构机床设计中非常重要的内容。本文着重介绍了工具的类型和切割原理,同时提出了针对不同地层条件的工具的具体配置。针对复合地层中盾构的隧道开挖,解释了工具形态的差异和工具形态的“矛盾”现象。结合工程实例,在长距离开挖砂砾石地层的条件下(尤其是大直径的巨石),提出了盾构机制造商针对刀具配置的新设计理念和构想。最后提出了刀具配置设计中应考虑的因素。

关键字:工具类型;切割原理配置方法;工具设计

摘要:TBM(隧道镗床)切削刀具的配置是TBM切削刀具设计中最重要的因素之一。本文着重介绍切削刀具的类型和切削原理,同时,由于地质条件的不同,提出了详细的切削刀具配置方案。分析了不同的切削刀具配置和“矛盾现象”。根据参考项目,提出了TBM制造在砾石地质条件下(尤其是大石块条件下)的长距离隧道开挖的一种新的刀具配置设计思想和理论。最后,在切削工具的配置设计中提供了必要的考虑因素。

关键词:刀具类型切割理论;切削工具配置;切削工具设计

简介

盾构机床的配置是盾构机床设计中非常重要的内容。其配置是否适合应用项目的地质条件,直接影响到盾构机刀头的使用寿命,切割效果和出土条件。掘进速度和施工效率。

1刀具类型和切削原理

1. 1刀(齿刀,刮刀)

切刀是一种软土切刀,安装在切刀头开口槽的两侧。其切割原理是,在盾构机前进的同时,刀具随刀头旋转,以产生轴向(沿隧道向前)剪切力和径向(刀头旋转的切割方向)剪切力。在刀头旋转的情况下,刀片和刀头插入地层中,在开挖前连续切割土壤。该切割机通常适用于粒度小于400mm的松散的身体构造,例如沙子,鹅卵石和粘土。

1. 2前进刀(前进刀)

前进刀是首先切割土壤的工具,并且切割刀是预先布置的。在设计中,主要考虑将领先工具与其他工具组合一起使用。前进刀先将土壤切开,然后再将土壤切成碎片盾构刀具布置,为切割机创造良好的切割条件。引导刀的切割宽度通常比切割刀的切割宽度窄,并且切割效率更高。使用前进刀可以显着增加切割土壤的流动性,大大降低切割器的扭矩,提高切割器的切割效率,并减少切割器的磨损。在松散的地层中,特别是在砂卵石地层中,使用先锋刀的效果非常明显。

1. 3壳刀

壳式刀本质上是前向刀。当盾构机穿透沙子和砾石地层,特别是大直径的沙子和砾石地层时,如果使用滚刀型工具,由于土壤碎屑的松散,它将被挤压在滚刀中。下部会产生较大的变形,大大降低了滚刀的切割效果,有时甚至失去了切割和破碎的能力。它布置在刀头环的前端,专用于切割沙子和小卵石。

1. 4中心刀(鱼尾刀,双刃或三刃滚刀,锥形刀,中心爪刀)

在软土中掘进时,切刀不能布置在切刀头的中央。为了提高中心土壤的切割和混合效果,可以在中心设计更大的鱼尾刀(羊角刀)。 ,一般的鱼尾刀大约在600毫米前。鱼尾刀的设计和配置如下:首先,让盾牌分两步切割土壤,使用鱼尾刀在中心切成小圆形截面的方式切割土壤,然后将其扩展为全面切割的土壤,即设计的鱼尾刀与其他切割刀不在同一平面上,也就是说,鱼尾刀要事先布置,以确保鱼尾刀先切割土壤。第二个方法是将鱼尾刀的根部设计成圆锥形,以便当刀盘旋转时,鱼尾刀跟随鱼尾刀。除了切土的切向和径向运动外盾构刀具布置,还增加了翻转运动,可以解决土壤中心部分的切土问题,提高切土的流动性和混合效果,大大改善了整体隧穿盾的效果。

在纯硬岩层中掘进时,应在圆盘中心放置一个双刃或三刃滚刀。

1. 5个仿形刀(或超级挖掘刀)

盾构机通常设计两把仿形刀(一把备用),它们被布置在刀头的边缘。在施工过程中,可根据过挖量和过挖范围的要求,从边缘沿径向伸出和缩回仿形刀。仿形刀的最大长度通常在70mm至150mm之间。当盾构机前进,转弯或校正曲线段时,通过对过度开挖进行轮廓分析并切割土壤来创建所需的空间,以确保盾构机在过度开挖较少的情况下能够实现曲线的前进和平稳的前进。对周围土壤的干扰很小。转向和修正。

1. 6个炉灶和压载板

在纯硬岩层中掘进隧道时,请使用滚刀将岩石破碎。通过滚刀破碎岩石的原理是通过依靠刀具的滚动产生冲击破碎和剪切破碎来达到破碎岩石的目的。炉架的类型,数量,布置,位置和进给取决于岩层的强度和完整性,行进距离和含砂量。横穿松散的地层时,也可使用滚刀,但碎石较大(粒径大于400mm)且含量达到一定比例。当隧道的地质条件复杂多变且岩石(强度不太高)和普通土壤(或粘土或沙子)频繁交织时,也可以使用滚刀,即用于复合屏蔽机。

1. 6. 1个滚刀分为齿形(球形,楔形)滚刀和圆盘滚刀

1. 6. 2滚刀环的材料是滚刀是否能够在坚硬的岩石中挖掘的关键。圆盘滚刀根据刀圈通常有以下4种类型。

(1)耐磨层表面刀具环:适用于驱动硬度为40MPa的致密地层,破碎的砾岩,砂岩,砂质粘土和其他硬度为80-100MPa的地层。

(2)标准钢刀环:适用于开挖硬度为50-150MPa的砾岩,大理石,砂岩和石灰岩地层。

(3)重钢刀具环:适用于开挖硬度为120-250MPa的硬质岩石,以及硬度为80-150MPa的高磨损岩石地层,例如花岗岩球探体育比分直播 ,闪长岩,斑岩,蛇纹石和玄武岩

(4)插入式硬质合金刀具环:适用于挖掘硬度高达150-250MPa的花岗岩,玄武岩,斑岩和石英岩。

1. 6. 3压载刮板的作用是及时排出被滚刀破碎的岩石压载物,以防止滚刀再次压碎岩石球并保护滚刀。前压载刮板主要将掉落的压载物铲到刀头前面,铲刀铲量大且磨损很快。后部的道er刮板主要铲起下部防护罩前进过程中从隧道底部堆积的道ast。铲子负载小且磨损。较小。

2工具配置方法

工具的布局需要充分考虑工程地质条件,进行有针对性的设计,针对不同的工程地质特征采用不同的工具配置方案,以获得良好的切割效果和掘进速度。根据地质条件的特点,可将其大致分为四种类型:软土层;软土层;软土层。沙层,沙卵石层;风化的岩石和不均匀的软硬层;纯硬岩层。

2. 1诸如南京,上海,杭州等地的弱土层,其地质条件主要为粉土,黏土和粉质黏土,通常只需要配备切割工具,例如:切割机,外围刮板,中心刀,前进刀和超级挖掘刀。以南京地铁盾牌为例。刀头采用面板结构,配备1把鱼尾中心刀,120把切割刀,16把外围刮刀和1把仿形刀。切刀安装在开口槽的两侧,覆盖压载物入口的整个长度。刮刀安装在刀头的边缘。由于刀头需要向前和向后旋转,所以切割器的布置也沿向前和向后的方向布置。为了提高刀具的可靠性,在每个轨道上至少布置两个。外围的工作量相对较大,并且磨损后的护罩切割环的尺寸受到很大影响。前后排列有8个刮板。考虑到刀头的力均匀性,刀的布置是对称的。刀由螺栓固定,易于更换。切刀或刮刀的刀刃和背面均镶有合金和耐磨材料,以延长切刀的使用寿命。切刀的破岩能力为20MPa,可以顺利通过孔底的加固岩层。

2. 2沙子,沙子和卵石地层,例如北京和成都,其地质条件主要是沙子和卵石地层。如果遇到大的砾石或巨石,则应使用滚刀进行破碎。在沙子和砾石地层中施工时,必须设置(宽)切割器,外围刮刀,进给刀(重型撕裂刀),中心刀,轮廓刀和其他刀。切刀是主要工具,用于挖掘基坑的大部分区域。外围刮刀又称量规刀,用于切开外层土壤以确保开挖段的直径。导刀在开挖面的径向上进行层切割,提前疏松土壤,减少了刀具的冲击负荷,减少了切割力矩。同时,用重型撕裂刀破碎强度低,粒径小的卵石和碎石。中心刀用于开挖表面的中心部分。开挖起着使部分土壤居中和疏松的作用。仿形刀用于弯曲的开挖和校正。炉架用于破碎较大粒径的砾石或巨石。

2. 3风化岩石和软硬不均匀的地层,例如广州和深圳,顶部和底部硬软的复合地层,地质不均匀,局部岩石具有较高的单轴抗压强度(150-200Mpa),但切削工具的配置包括宽刀,前进刀和滚刀,因此刀头的结构相对复杂。对于岩层,滚刀首先用于破碎岩石,滚刀的前进量应大于切刀的前进量。滚刀磨损后,切刀仍可以防止切刀碎石并确保切刀的使用寿命。在以较小的曲率半径进行隧道施工时,为了确保盾构的方向调整并避免盾构壳体卡死,需要较大的开挖直径。因此,在刀头上需要使用滚刀型轮廓刀(或过度挖掘)。刀)。

2. 4纯硬岩层,例如秦岭1号线隧道。隧道段以混合片麻岩和混合花岗岩为主。切刀都是没有任何切齿器的滚刀。有时,在刀头面板的外围开口处会装有碎石刮刀。

3种工具配置上的差异

在复合层构造中,工具配置的差异主要表现在滚刀和前刀的数量,工具的高度以及组合高度的差异上。例如,海瑞克的刀头滚刀和固定前进刀比面板高175mm和140mm,三菱的刀头滚刀和固定前进刀比面板高90mm和70mm。两个切刀之间的高度差为35mm和20mm。前者设计更好。具体表现是切刀的高度有利于防止泥饼的形成,高度差大有利于碎石。炉架之间的距离过大或过小都不利于凿岩。如果距离太大,则滚刀之间会出现“岩脊”。如果距离太小,则滚刀之间会出现小碎片,从而降低碎石效率。在复合地层中,外围滚刀的间距一般小于90mm,而前滚刀的间距一般为100-120mm(参考国内外的施工实例,当岩石强度较高时,滚刀的间距应小于90mm)。可以控制在70-90mm的范围内。

4复合地层中工具配置的“矛盾”现象

硬岩层仅需一个滚刀,但有时必须安装切刀(或压载刮板)。刀具在破碎坚硬岩石的过程中几乎没有作用。由于穿透力和高度差bt365平台网站 ,会产生瞬时冲击载荷。 ,切刀被弄平或损坏。在复合地层中,同一段内有一些沙子,卵石地层或硬岩和软岩,因此刀头必须配备切刀和前进刀才能满足非硬岩的需要。同样,在软岩石和软土的情况下,不需要安装炉灶,但是由于可能存在一些坚硬的岩石,因此必须安装炉灶,这会严重损坏炉灶并丢失岩石破坏功能。

5在砂砾石地层(尤其是大直径巨石)中长距离掘进条件下工具配置的新设计概念和构想

北京地铁9号线06段,单线盾构隧道的长度约为1238m。地层主要为卵石层,卵石层,强风化至中风化的砾岩层,强风化的粘土岩和部分粉质粘土层。和细沙层。开挖面的围岩不稳定。粘土岩和强风化砾岩的单轴抗压强度为0. 3〜2. 0Mpa,是非常软的岩石。详细的调查报告推测,大于400mm的卵石的含量为15%-40%。隧道附近的基坑内有1500×2000mm的巨石。不排除存在较大直径的巨石,并且它们是随机分布的。随机采集的卵石和砾石的单轴抗压强度为120〜187 Mpa,石英和长石的含量为70%〜95%。

盾构制造商针对该标段的层级,在工具配置方面提出了新的设计概念和想法。为了使切刀充分发挥作用,盾构机设计为使用3130 mm大直径轴承,配备1200kw的驱动功率,使切刀头的保持扭矩为774t.m,速度可达到0〜3. 2rpm。在刀头面板和周边上焊接碳化铬超硬耐磨板和耐磨网孔。在工具布局(初步计划)方面,有100个开槽密排宽刀(带耐磨合金刀头)和31个大截面,高耐磨双层碳化钨重型刀具。面板上装有责任撕裂刀(以前的刀)。刀头的外周和边缘装有10个双刃(17“)滚刀和1个中心锥形刀。这些滚刀和重型撕裂刀后部安装在刀头上,可通过以下方式方便地进行访问刀头中的分动箱拆卸和更换。

刀具的破岩原理利用刀头高速旋转产生的冲击惯性能量,并使用滚刀和大截面重型撕裂刀“锤击”并破坏刀具。刀头前的卵石,砾石和巨石。但是,由于在软岩层中开挖隧道,卵石,砾石和巨石无法固定在基岩中,从而无法提供足够的旋转扭矩和支撑滚刀切割岩石的能力,从而导致滚刀无法破碎岩石。

设计工具配置时要考虑的6个因素

6. 1在实际构造中,会遇到各种复杂的构造。地质数据仅提供部分钻井数据,无法完全反映实际地质条件。因此,在设计工具配置时有必要考虑适当的地质条件。分析研究,工具配置必须有一定的剩余量和能力储备;

6. 2不同的工程地质需要配备不同的工具,软土层仅需要配备切割工具;除切割工具外,沙子和卵石地层还需要配备切割工具;风化的岩石和软硬不均匀的地层除了切割型工具外,还需要使用前刀和滚刀;在复合地层中,必须确保不同类型工具的互换性;

6. 3工具配置应覆盖整个挖掘部分。为了确保作用在刀头上的力平衡和稳定运行,切刀应对称布置;切刀应沿正向和负向排列,同时确保每个轨道切刀有2个;选择刀具的布置亚博APp买球首选 ,整体连续布置或齿形交错布置;开挖直径由外围刀具保证;为了确保滚刀的纯滚动,应考虑外围滚刀的安装角度,并增加外围滚刀的数量。 ;

6. 4工具的安装由螺栓固定或设计了转接盒,便于安装,拆卸,更换和维修。

6. 5通过合理选择耐磨材料和合金镶嵌技术;刀头和开槽的耐磨处理;合理设计泥浆和泡沫系统,以减少工具的磨损和冲击,提高工具性能的耐用性,延长工具的使用寿命;

6. 6为适应繁荣城市地区的建筑需求,全面合理地选择工具的类型和尺寸,确定工具的前导量和相互高度差,并最大程度地减少对周围土壤的影响刀头旋转刀在土壤切割过程中的环境和环境,努力使各种工具均匀磨损,并充分发挥各种工具的切割性能;

6. 7配备了工具磨损监测和警报装置,例如液压,电磁和超声波检测。

7结束语

该工具的配置与盾构的顺利掘进有关,必须根据地质条件进行仔细研究和分析。合理选择盾构中的掘进参数(例如总推力,工具穿透力,刀头速度,扭矩等),以最大化工具的使用寿命,减少工具更换的频率,并降低频繁更换工具的风险在施工过程中,要做好工具的监测,分析,比较和探索,总结使用经验,反馈结果,指导施工。

TEL:135-8501-5999 FAX:0510-85180729 EMAIL:wxdf888@163.com

亚博app买球-宜兴厂

(宜兴工厂地址:无锡•宜兴市周铁镇兴达路8号)

备案号:苏ICP备17065672号-5

Copyright © 2019-2020 亚博app买球 版权所有