盾构机的刀具配置介绍.ppt

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1、盾构机的刀具配置报告人：西安地铁四号线张杰1盾构机的起源发展报告2盾构机、刀盘的结构形式内容3常见盾构机刀具的配置4案例分析22021-7-212盾构机在隧道施工中的应用通讯工程、水利工程、市政工程、城市轨道交通等现代化基础设施3国内外历史沿革1818年M.I.Brunel盾构法获得专利1876年第一台机械化盾构产生土压平衡式日本satokogyo1963年目前美、日、欧发达国家4盾构机国内外历史沿革20世纪90年代以来1953年实用性阶段20世纪80东北阜新煤矿年代1966年进入工业性试验阶段上海打浦路隧道网格式5盾构机刀具发展盾构机刀具是盾构机施工实现破岩的关键部

2、件，价格高，供货周期长消耗量大，需要经常更换等特点。并且刀具的使用寿命直接影响到盾构施工的成本和进度。国外生产盾构机的主要国家（美国、德国和日本）都有专业的破岩刀具生产厂家，对刀具进行了长期的研究，并不断改进和更新破岩刀具，使产品具有竞争力。如：滚刀直径有12英寸〞到19〞不断加大。现在的刀具均按照具体条件专门设计、制造。国内盾构机盘形滚刀的研究始于60年代，经过近30多年的发展，到上世纪90年代中期主要停留在刀圈外径400mm以下的小直径盘形滚刀，实际应用很少。由于国内盾构掘进机刀具的需求和我国整体工业技术水平的提高，破岩刀具的研究在国内得到了长足的发展，正逐渐替代

3、进口刀具。如：洛阳久久、聊城天工、大连华锐、湖南德天、南齿等国内刀具生产厂家。1盾构机的起源发展报告2盾构机、刀盘的结构形式内容3常见盾构机刀具的配置4案例分析72021-7-217•盾构机分类•1、手掘式盾构手掘盾构是最原始的一类盾构，其构造简单，配备较少，造价低，目前在地质条件较好的工程中仍广泛使用。•2、半机械式盾构在手掘式盾构正面装上挖土机械和出土装置，即成为半机械式盾构。挖土装置有铲斗式、切削式和混合式三种形式。•3、机械式盾构在手掘式盾构的切口环部分，安装与盾构直径大小相同的旋转大刀盘，对土体进行全断面开挖的盾构，称为机械式盾构。•4、泥水加压盾构•泥水加

4、压盾构就是在机械式盾构大刀盘后面设置一道隔板，隔板与刀盘之间作为泥水室，在开挖面和泥水室中充满加压的泥水，通过加压作用，保证开挖面土体的稳定。•5、土压平衡盾构•土压平衡盾构前端有一个全断面切削刀盘，盾构的中心或下部有长筒形螺旋运输机的进土口，其出土口在密封舱外。常见盾构机模式土压平衡盾构泥水平衡盾构异形盾构多圆形盾构偏心多轴盾构球体盾构子母盾构刀盘结构形式选择刀盘形式面板式辐条式比较项目由于开挖面土体受面板开口影响，仅有几根幅条，同时幅条后均砂、土适应性渣土进入渣舱不顺畅，易粘结，易堵设有搅拌叶片，土、砂流动顺畅，（粒径＜15cm）塞。不易堵塞。卵石地层以剥离为主的

5、切削方式，碴土流动性好，二次破碎较弱，砂卵石适应性面板式刀盘碴土流动性不好，滚刀作加装强度较高的切削刀具，加大（粒径30cm>D＞用不大，刀具会产生二次破碎，易磨螺旋机直径或采用带式螺旋机更15cm）损成本高。适应。硬岩需要刀具滚刀进行破碎，可刀盘结构强度无法满足加装更硬岩及软硬不均以加装更多的滚刀，适应性强。多滚刀和破岩的需要刀盘扭矩阻力小，设备造价低，刀盘扭矩阻力大，需增加设备能刀盘扭矩适用于淤泥质地层与砂层及粒径力，造价高，适用于硬土与岩石地层。不大的砂卵石地层。复合地层刀盘往往设计成面板+辐条式刀盘结构形式——复合式刀盘莞惠复合地层8.83EPB盾构机（面板+

6、辐条）为例13刀盘结构形式——形式选择刀盘直径8830mm，面板厚度60mm，腹板厚度480mm，宽度640mm，从法兰盘到面板背面1590mm。整个刀盘由6个面板+6个辐条焊接而成，法兰盘和内圈板通过6根厚壁钢管焊接在一起，主要传递大扭矩和大推力的作用。刀盘面板双刃刮刀188把，双刃滚刀5把，滚刀54把，边缘弧形刮刀24把，边缘保护刀12把，超挖刀1把。2021-7-2114刀盘结构形式——辐条式刀盘本刀盘为辐条+小面板中心支持式，开挖直径6.28m，刀具配置：中心鱼尾刀1把，切刀82把，先行刀54把，保径刀20把，横向保径刀6把，超挖刀2把。西安单一老黄土地层6.

7、28EPB盾构机（辐条）为例1盾构机的起源发展报告2盾构机、刀盘的结构形式内容3常见盾构机刀具的配置4案例分析162021-7-2116常见刀具形式球齿滚刀滚压破岩楔齿滚刀刀具盘形滚刀单刃双刃切削破岩切刀掘进刀具刀具齿刀刮刀辅助刀具超挖刀常见刀具工作原理和使用条件刀具类型适应条件工作原理单刃滚刀刀盘向前的压力及旋转滚刀硬岩双刃滚刀的惯性力破坏岩石切刀通过刀刃切割土体并具软土地层刮刀有装载作用中心齿刀软岩使岩体固结性能变差、齿刀正齿刀软土破坏岩体的结构复合式盾构机的开挖系统（一）双刃刮刀撕裂刀实物图双刃刮刀和撕裂刀安装示意图双刃刮刀实物图2021-7-