漫画说顶管丨顶管机刀具选型

顶管机刀具是掘进过程中实现破碎、剥离岩土体的关键部件和易损件。按其切削破岩方式分为两大类：一类是切削类刀具，在掘进过程中只随刀盘转动实现掌子面切削开挖，如切刀、边刮刀、贝壳刀等；另一类是滚压类刀具，掘进中刀具随刀盘转动的同时，还绕自身刀轴自转，如钢齿滚刀、球齿滚刀、盘形滚刀、锥形滚刀等。

刀具选型原则

①安全可靠的前提下，提高掘进速度，保证掘进效率；

②经济实用，单位进尺能耗少，能降低工程综合成本；

③通用、方便更换，能减轻劳动强度；

④正确认识刀具适用范围，尽可能适用相应工程中的多种地层。

通常切削类刀具适合软土、软岩等地层，主要适用于软粘土、砂土及砂卵石地层的开挖；滚压类刀具适应于中硬及坚硬的岩石地层。

切削类刀具

切削类刀具是利用刀刃和刀具前面对软土、软岩施压，岩土体受力达到极限剪切应力产生变形破坏，岩屑或土渣沿刀具前面流出，实现土体开挖。

鱼尾刀先于其他刀具刮削刀盘中心部的土体，使地层松动，提高刀盘中心部位土体的流动性，方便其他刀具进行切削，减少其他刀具的切削阻力，并降低其磨损。

刮刀安装在刀盘弧形周边，切削软土，亦可切削软岩，清理刮削渣土，在硬岩下可用作刮渣。

先行刀或超前刀先于切削刀具切削，适用于松散地层，可以分割土体，提高土体流动性，方便切削刀具进一步工作。

贝型刀用于处理刀盘受冲击引起的刀盘磨损，同时刀盘底部会有积土土渣，贝型刀可以进行清理工作，提高掘进效率。

超挖刀或者仿形刀用于机体调整方向，需要油缸配合，顶管机调整方向可以采用纠偏油缸进行，此种刀具的应用需结合具体的顶管机功能使用。

滚压类刀具

滚动类刀具为破碎式刀具，利用刀刃滚压岩石，将岩石破碎，常用于各类软、硬岩石及砂卵石地层的隧道开挖。

单刃滚刀通常在盘面空间较大的情况时安装，破岩能力强，主要用于硬岩掘进，可换装齿刀。

双刃滚刀一般安装在刀盘中心部位或刀盘空间狭小的情况。

多刃滚刀安装在刀盘中心或替换仿形刀，均适用于软硬岩掘进。

掘进装备在地下推进中会遇到各种不同地层，如淤泥、粘土、砂层、软岩及硬岩等。刀具选型首先要考虑刀具的地质适用条件，工程中不同岩土体的性质差异性很大，需根据地质条件选择相应的刀具进行合理配置。地层特性、刀具结构性能参数、岩土体碎裂剥落形态、掘进机掘进参数等相关是刀具选型布置的重要依据，密切影响着刀具的切削破岩效率。

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本文整理自《掘进机刀具的地质适应性分析及选型》《地铁站顶管工程刀盘刀具选型及盲区对策研究》仅供学习交流 版权归原作者所有

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