基于掘进参数的盾构滚刀磨损预测,  中山三乡登高车出租, 中山三乡登高车, 中山沙溪登高车租赁     盾构机的主要组成部分包括盾壳、刀盘及刀具、刀盘驱动、推进系统、管片拼装机、排土机构、后配套装置、电气系统和辅助设备等。本项目采用日本奥村盾构机￠8810㎜土压平衡盾构机，主要由以下几部分组成：(1)盾构机的刀盘，刀盘由上下两个半圆组成，可以安装软土刀具和硬岩刀具。-9-表2-1为刀盘上安装的软土刀具类型及数量。

    (2)盾体如图2-2为盾构机的盾体，盾体总长11m，其中A、B、C、D各环都由上下两个半圆组成。盾体A环由上下两个半圆组成，沿圆周方向布置8个侧向支撑油缸；中部主驱动由13台132kW的变频电机驱动；人闸安装于主驱动中部；顶部偏左位置装有地山崩检测仪和20个铰接支座；中央1个中心回转体；主驱动下部中央安装一个螺旋机前闸门；C环沿圆周方向布置20个铰接油缸和30个推进油缸并布置注浆和盾尾油脂管路接口、2根支撑梁；千斤顶、铰接、竖梁、盾尾油脂、注浆管路；D环布置盾尾注浆和盾尾油脂管路；沿内周布置4排盾尾刷；盾尾刷和注浆、盾尾油脂管路。

   (3)拼装机拼装机由3台旋转液压马达(上部2台、下部1台)、两台液压油泵(包括两个液压油箱)和一个真空吸盘组成。

    (4)牵引梁由两个400的钢套筒和一根220/135-1000的千斤顶组成；上面和下面各有两根管片吊车行走梁和4台5.5kW的管片吊机。(5)台车台车共9节，总长73.0m，除1、2、3、8#台车长6.5m外，其余台车长7.0m，宽1.5m,高3.5m，台车前后相间1.5m，左右相间2.2m。

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     盾构机破岩原理,  目前盾构掘进机的刀具按切削原理划分,一般分为滚刀和切削刀两种类型。(1)滚刀破岩原理,  刀盘在力的作用下一边在横向上转动一边在纵向上向前掘进，从而使刀盘上的滚刀在开挖面切削出一系列的沟槽，这些沟槽都是同心的，并且沟槽与沟槽之间产生一定的裂隙；在这些同心圆方向上,第二个刀刃产生的沟槽比第一个刀刃产生的沟槽延迟一定的角度,当滚刀的破岩力达到岩石所能承受的极限时，第二条沟槽侧边的裂隙与第一条沟槽边的裂隙就会贯通,从而击碎两条沟槽之间的岩石，使其成为碎块而脱落，从而使盾构机破岩挖掘土体向前掘进。(2)刮刀切削原理, 随着盾构机的掘进,刀盘在旋转过程中，刀具会受到刀盘的作用力对开挖面土体产生轴向剪切力和径向切削力，在这两个力的作用下刮刀就可以不断地将开挖面前方土体及石块切削下来。简单来说，刮刀就是把盾构机刀盘前方的松散土体刮削下来，刮刀一般适用于砂土、黏土等松散土质。一般情况下边缘刮刀、正面刮刀和中心羊角刀用来作为刮刀切削软土,它们可以切削软土、破碎天然单轴抗压强度在30MPa以下的岩石，起到破碎块状碴土、增大刀盘开口率、提高掘进速度及保护刀盘结构和滚刀刀刃的作用。

    滚刀损坏常见形式:  (1)盾构刀具磨损方式硬岩中滚刀损坏形式虽有多种多样，但归纳起来可以分为：刀圈损坏、轴承损坏、油封损坏以及其它损坏等4类，其中，刀圈偏磨、轴承损坏是最常见的损坏形式。其中刀圈损坏最为普遍，论文就是研究刀圈磨损的程度，当磨损到最大极限就发出警报提醒工作人员换刀以减少换刀不及时对刀带来更大的损坏或者换刀过早产生不必要的浪费。盾构机在砂卵石地层或者岩石含量比较高的硬岩地层中刀具磨损很快。在这种地质情况下一般选择使用滚刀。对于滚刀的磨损情况,依据滚刀磨损的形态特征和磨损程度一般将其分为均匀磨损和非均匀磨损:   ①均匀磨损就是滚刀刀圈各部位的磨损程度大致相同。均匀磨损是滚刀失效的主要形式。滚刀进行破岩时,破岩效率与滚刀刃口宽度有关。刃口宽度越窄也就是说滚刀越锋利，破岩效率越高，随着盾构机掘进滚刀刀圈磨损量的增加,刃口宽度也随之增加,当刀口宽度达到一定范围时会影响掘进速度，这时就要考虑换刀。②非均匀磨损就是滚刀刀圈周边各部位的磨损程度不一致。非均匀磨损还包括刀圈偏磨和刀圈断裂两种情况。盾构机在掘进过程中，地质情况复杂多变，地质情况的变化可能导致刀圈偏磨。如果刀盘其他部件(如齿刀等)脱落卡在刀刃与岩壁之间,会导致刀圈局部过载而使刀圈应力集中、发生刀圈断裂。刀圈发生偏磨或者断裂都会使滚刀的破岩能力大幅度减小，当遇到这种情况就要及时换刀。 下面几种情况要考虑检查更换刀具：①掘进参数异常：主要是指总推力、刀盘扭矩、掘进速度这3个参数出现异常。通常是推力过大、或刀盘扭矩过大、或掘进速度过低、或刀盘频繁被卡死。②地质条件变化：由稳定地层向不稳定地层过渡掘进时，应提前在稳定地层检查更换刀具，不稳定地层容易使刀具发生偏磨或者断裂，应避免在不稳定地层换刀。③地面环境限制：在盾构机将要通过地面重要建筑物或河流、湖泊前要提前检查更换刀具，避免在建筑物、河流下方检查更换刀具。(2)影响滚刀磨损的主要因素有:影响滚刀磨损的因素有很多，与滚刀自身的设计与材料、地质情况等因素有关，其中主要的地质因素包括岩石强度、硬度、断裂带、研磨性及裂隙发育程度、地层的节理、造岩矿物种类、开挖断面的地质均匀程度等。岩石节理、裂隙越发育,刀具破岩越容易,滚刀磨损速度越慢;岩石强度越强、硬度越大，滚刀的磨损速度越快；而开挖断面越不均匀,岩石地质变化越快,滚刀磨损越快，越容易产生不均匀磨损。刀盘是滚刀的载体,刀盘的开口率及开口均匀性,也都与滚刀磨损程度密切相关。

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