《盾构机刀具》ppt课件

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1、2009年3月盾构刀具及开挖面分析石家庄铁道学院石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute智小慧副教授1目录一、盾构刀具二、盾构开挖面的变形与破坏分析石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute2一、盾构刀具对于盾构机来说,掘削系统即是掘削刀盘及其驱动系统。掘削系统对于盾构机的施工效果有着决定性的影响,而且选择的差异对盾构机造价也有着很大的影响,刀盘选型可以影响到总造价的4％～8％,尤其掘削设备的装备扭矩是盾构机最基本的参数之一。盾构机掘削刀盘即作转动或摇动的盘状掘削器，

2、由掘削地层的刀具，稳定掘削面的面板，出土槽口，转动或摇动的驱动机构，轴承机构等构成。1综述石家庄铁道学院某刀盘实物照片Shijiazhuangrailwayinstitute3石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute搅拌棒某刀盘主驱动主轴承刀盘驱动系统示意图刀盘搅拌结构4关于盾构机的刀盘、驱动机构等将在后边介绍，因此这里主要介绍盾构机掘削地层的刀具。刀具布置和刀具形状在盾构机设计中是非常重要的内容。刀具布置方式及刀具形状是否适合应用工程的地质条件,直接影响到盾构机的切削效果、出土状况和掘进速度。

3、石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute5盾构机刀具可根据运动方式、布置位置和方式及形状等进行分类。按切削原理划分，盾构机的刀具一般分为切削刀和滚刀两种，其余形式的刀具为辅助刀具。切削刀又分为齿刀、刮刀和先行刀等。石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute2盾构刀具的分类按运动方式分类按安装方式分类6Shijiazhuangrailwayinstitute石家庄铁道学院按安装位置分类1-8号中心齿刀7石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitut

4、e种类名称用途设置部位固定刀具掘削掘削面面板正面旋转刀具掘削掘削面面板正面超前刀具超前掘削面板正面导向钻头破碎地层面板正面外沿保护刀具保护刀盘外沿面板正面外沿修边刀具减小推进阻力面板外沿背面保护刀具保护背面面板面板背面加泥嘴保护刀具保护加泥嘴加泥嘴部位掘削障碍物刀具掘削障碍物面板正面外围刀具按掘削目的、设置位置和用途的分类8石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute滚刀的示意图和实物照片b)盘形滚刀圈c)盘形滚刀a)盘形滚刀示意图9石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitu

5、te切削刀的实物照片a)周边刮刀b)周边刮刀(背面)c)周边刀安装位置d)齿刀方柄齿刀f)齿刀g)中心齿刀10石家庄铁道学院Shijiazhuangrailwayinstitute切削刀的实物照片h)先行刀i)先行刀j)先行刀k)牛角刀l)羊角刀m）三棱刮刀11Shijiazhuangrailwayinstitute注：等级A、B、C、D，从左至右，质量依次提高；脱氧方法F表示沸腾钢，Z表示镇静钢，b表示半镇静钢，TZ表示特殊镇静钢；Q235-A，Q235-B沸腾钢含锰量上限为0.60%。石家庄铁道学院3刀具的材料海瑞克周边

6、刀的刀体是德国产钢号为St52-3的钢材，其性能相当于国产的低碳钢Q235，Q235钢的化学成分和力学性能见下表。由表可知，该材料的韧性较好但硬度较低。Q235钢的化学成分和力学性能等级化学成分脱氧方法抗拉强度δb/MPa伸长率δz(%)硬度(HB)CMnSi(≦)S(≦)P(≦)A0.14-0.220.30-0.650.0350.0500.045F,b，Z375-40021-26180-220B0.12-0.200.30-0.650.045C0.180.30-0.650.0400.040ZD0.170.035TZ12Shi

7、jiazhuangrailwayinstitute石家庄铁道学院海瑞克周边刀的刃口主要承受高应力的磨粒磨损，周边刀迎土面钎焊有球齿，球齿材料为硬质合金，主要用于承受砂砾、卵石的磨粒磨损与冲击。种类特性值化学成份（%）用途硬度(HRA)抗弯强度(MPa)WC0CE1>90>120087～904～85～6E2>89>140085～895～105～6E3>88>160083～877～125～6盾构刀具E4>87>170082～868～135～6盾构刀具E5>86>200078～859～175～6砂层刀具超硬钢的种类及特性13Shi

8、jiazhuangrailwayinstitute石家庄铁道学院海瑞克齿刀由刀体、端部硬质合金刀片和背部球齿构成。14Shijiazhuangrailwayinstitute石家庄铁道学院海瑞克刮刀是用硬质合金钢做为刀头，高耐磨合金钢作为刀体。15其它进口盾构刀具在材料方面由两至三种构成，