盾构刀具磨损分析.ppt
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1、1,盾构机刀具磨损状况系统研究,指导老师:答辩人:专业:,2,主要内容,研究背景盾构刀具类型及切削机理刀具磨损分析刀具的布局及配置LabVIEW分析刀具布局及寿命结论与展望,3,1、研究背景,伴随着我国城市化进程的加快,城市建设快速发展,城市规模不断加大,城市交通呈急剧增长的态势,21世纪将是中国城市轨道交通的新纪元,经济发展将会伴随更大的都市化,地铁交通的建设将促使城市的发展,甚至成为一个急迫的任务。盾构机在隧道施工中,通过刀盘刀具对前方土体进行切削,刀具与土体的适应程度至关重要。刀盘刀具于前方土体不适应,将使盾构掘进非常缓慢甚至寸步难行,直接影响到盾构机的工作效率、工程进展及工程的经济效益
2、。,4,由于刀具是易损件,消耗量大,如果只是依靠进口刀具不仅供货期长,而且成本高,所以使用国产刀具势在必行。在掌握盾构刀具切削机理和深刻认识刀具磨损相关因素的基础上,针对不同的施工地质进行刀盘刀具的选择、刀具的布置等盾构掘进设备最关键、最核心的问题,进而实现盾构机的国产化就显得尤为必要。,5,2、盾构刀具类型及切削机理,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)。,6,刮刀,先行刀,盘圈贝型刀,周边刮刀,齿刀,齿刀,滚刀,周边刮刀,7,双刃滚刀,8,2.1 各种刀具介绍,(1)刮刀 刮
3、刀用来切削各种砂土、粘土等较松散的地层及全风化岩层等其它未固结的土体,刮刀上装有碳化钨刀刃,目的是为了更好的防止掘进过程中产生的磨损。边缘刮刀则用来校准盾构的开挖直径。,9,(2)超前刀(或先行刀)顾名思义,即为先行切削土体的刀具,。超前刀在设计中主要考虑与切削刀组合协同工作。超前刀断面一般比切削刀断面小。采用超前刀,一般可显著增加切削土体的流动性,大大降低切削刀的扭矩,提高刀具切削效率,减少切削刀的磨耗。,10,(3)鱼尾刀 采用大刀盘全断面切削土体,布置在刀盘不同位置的切削刀,从刀盘外周至中心,运动圆周逐渐减小,土体流动状态也是越来越差。而且中心支撑部位(直径约1.5 m)不能布置切削刀,
4、为改善中心部位土体的切削和搅拌效果,可考虑在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀。,11,(4)仿形刀盾构施工时,可以根据超挖多少和超挖范围的要求,从辐条两端径向伸出和缩回仿形刀,达到仿形切削的目的。仿形刀伸出最大值一般在80130mm之间。盾构机在曲线段推进、转弯或纠偏时,通过仿形超挖切削土体创造所需空间,保证盾构机在超挖少、对周边土体干扰小的条件下,实现曲线推进和顺利转弯及纠偏。,12,(5)盘圈贝型刀 盘圈贝型刀实质上是超前刀,盾构机穿越砂卵石地层,特别是大粒径砂卵石地层时,若采用滚刀型刀具,因土体属松散体,在滚刀掘进挤压下会产生较大变形,大大降低滚刀的切削效果,有时甚至丧失切削破碎能力。采
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