理论教育 成都地铁盾构施工关键技术解析

成都地铁盾构施工关键技术解析

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)滚刀材料滚刀刀体硬度要高,抗冲击能力要强,且制作时应采取有针对性的保护措施,避免滚刀轴承的损坏;尽量采用加厚刀体与厚刃刀圈,提高滚刀耐磨性、增强刀体抗撞击和抗变形的能力,如在成都富含大漂石砂卵石地层中推进时通过采用重型刀圈、定制特殊刀毂、规范刀具维修等刀具配置优化措施有效提高刀具利用效率和减少刀具更换数量。

成都地铁盾构施工关键技术解析

提高滚刀的耐磨性可以从滚刀材料、优化掘进参数、渣土改良、刀具互换以及结构改进等方面进行考虑。

1)滚刀材料

滚刀刀体硬度要高,抗冲击能力要强,且制作时应采取有针对性的保护措施,避免滚刀轴承的损坏;尽量采用加厚刀体与厚刃刀圈,提高滚刀耐磨性、增强刀体抗撞击和抗变形的能力,如在成都富含大漂石砂卵石地层中推进时通过采用重型刀圈、定制特殊刀毂、规范刀具维修等刀具配置优化措施有效提高刀具利用效率和减少刀具更换数量。滚刀再次使用时,刀体外侧加焊耐磨层。

2)优化掘进参数

滚刀所受荷载与贯入度成正比,贯入度太大时将导致滚刀过载而破坏,掘进过程中可适当降低刀盘推力避免刀圈或轴承的损坏;滚刀临界最大贯入度随岩石抗压强度增加而急剧减小,在硬岩中应适当降低贯入度,以贯入度控制推力。前期研究阶段应进行分析论证(有条件的可开展模型试验,确定合理的掘进模式与掘进参数,如有效推力、刀盘转速、扭矩等),并根据施工中前方地质情况与盾构机械性能优化掘进参数,最大限度地延长刀具的使用寿命。

3)渣土改良(www.daowen.com)

渣土改良是优化掘进参数、减少刀具正常磨损与弦磨、提高刀具使用寿命的重要措施之一,与上述方法配合使用,效果较佳。目前,常用的渣土改良方法有很多,具体改良方法见本书第8章。

4)刀具互换

刀具破岩适应性与盾构选型、岩机作用机制及岩石特性密切相关。在同样的地层条件下刀具的适应性也可能有不同的结论,例如在成都砂卵石地层中中心滚刀、重型撕裂刀、盘形滚刀之间的互换。成都地铁6号线3标段盾构机施工中就将边滚刀由原有的单刃滚刀改为双刃滚刀,可增大转动力矩并能保护刀毂,同时在实际施工中取得了较好的效果,降低了滚刀的磨损。

5)滚刀及刀座结构改进

成都地铁6号线3标段盾构机施工利用了降低滚刀刀座的方法,将原设计17英寸边滚刀更换为18英寸边滚刀,不改变刀盘开挖直径,在不改变开挖直径的前提下,增大了边滚刀尺寸,同时也增加了滚刀的刀刃刃宽,由原来的25 mm增至30 mm,提高了边滚刀的耐磨性及寿命。

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