盾构切削刀具的工作原理分析

基于目前国内外常用的盾构刀具类型,论述了不同刀具的开挖型式及切削土屑的流动形态.以切削刀为主要研究对象,对其周向运动、轴向运动及切深等运动特性进行了分析,并对切削刀进行了详细的受力分析,给出了切削力的计算模型.     

盾构切削刀具的工作原理分析

基于目前国内外常用的盾构刀具类型,论述了不同刀具的开挖型式及切削土屑的流动形态。以切削刀为主要研究对象,对其周向运动、轴向运动及切深等运动特性进行了分析,并对切削刀进行了详细的受力分析,给出了切削力的计算模型。     

盾构切削刀具的工作原理分析

基于目前国内外常用的盾构刀具类型，论述了不同刀具的开挖型式及切削土屑的流动形态。以切削刀为主要研究对象，对其周向运动、轴向运动及切深等运动特性进行了分析，并对切削刀进行了详细的受力分析，给出了切削力的计算模型。     

盾构刀具切削力学模型的改进及其分析

刀具切削力学计算是盾构刀盘设计的关键问题,是影响其掘进性能的决定性因素.基于理论力学和岩土塑性力学原理,对已有的盾构刀具切削力学模型进行改进,考虑刀具磨损对切削力的影响,重新推导盾构切削刀具的力学计算模型,运用改进的计算模型分析影响刀具切削力的主要因素.发现刀具刃角、刀具圆弧半径及刀具切深对盾构刀具的切削力影响较大.对刀盘、刀具设计和施工具有一定的参考和借鉴作用.     

切割刀具

据美国专利介绍,由一个金属圆盘和安装在它周边上的含有人造金刚石刀齿组成的切割刀具,最大的直径可以大到4米。刀齿的宽度决定了切缝的宽度。对于这类刀具,过去曾采用增加刀齿的长度来提高它的切割性能,但刀齿的长度增加,在它的圆周表面上聚集的切屑就会更多。为了减少切屑,在刀齿和园盘的周边上开了许多平直水槽,但是这种水槽不能顺利地排除切屑;而且切屑与刀齿、切屑与被切材料的摩擦,会产生大量的摩擦热。这样就会加剧金刚石固结     

复杂地层大直径泥水盾构刀具磨损规律分析

分析了南京某越江泥水盾构隧道施工过程中8次换刀刀具磨损情况。对切削刀刀具磨损进行系统分类,分为两大类、九小类;研究得出:粉细砂地层中刀具磨损较小,该地层中刀具磨损过程分为三阶段,先行刀容许切削轨迹长为1 300 km;砂卵石地层刀具磨损严重,该地层刀具磨损过程分为两阶段,距离刀盘中心最远处刀具磨损普遍严重,随着掘进断面砂卵石含量比例增加刀具磨损相应增大,先行刀容许切削轨迹长为180~230 km,研究得出在砂卵石地层中刀具磨损的包络线。     

轴向伸缩式切削刀盘在矩形盾构机上的应用

针对矩形盾构机刀盘无法在轴向上进行动作的问题,研制了一种刀盘可轴向伸缩的新型切削刀盘。新型切削刀盘在旋转切削土体时,可同时进行轴向的伸出和缩回动作。试验证明,新型轴向伸缩式切削刀盘在矩形盾构机定位导向、减小后推顶力和盾构机纠偏等方面具有明显效果,整个切削刀盘具有适应性强和操作简便的特点。     

临床外科手术中骨切削技术的研究现状及进展

对骨切削研究中的骨切削数值仿真本构模型、骨切削手术工艺及机理等方面进行了综述,着重介绍了切削参数对骨切削的影响、骨切削刀具设计等,并对医学领域新兴的超声骨切削技术进行了介绍和分析.最后得出应从以下方面完善骨切削研究:(1)骨切削数值仿真的本构模型有待开发;(2)构建系统的骨材料切削理论以解释骨材料切屑形态的切削机理;(3)骨材料切削刀具的开发需要进一步深化;(4)超声骨切削由于安全性高、损伤小、愈合快的特点将成为未来临床骨切割操作的发展方向和趋势.     

盾构刀具形状对切削桩基影响及刀具选型研究

依托沈阳地铁4号线沈阳北站站至皇寺路站区间隧道工程，针对盾构切削大直径混凝土桩的特殊工况，利用LS-DYNA数值仿真软件研究分析了刀具刃角与刃宽对刀具受力的影响，并对切桩刀具贝壳刀进行了尺寸优化。研究结果表明：⑴刀具切削钢筋时，刃宽的改变仅影响刀具的受力大小，不改变切削反力随时间的变化趋势。随着刃宽的增加，切削反力增加，且增加趋势明显。⑵刃角的改变不影响切削反力随时间的变化。随着刃角的增大，切削反力逐渐增大，但刃角增大随切削反力的增大不明显。⑶刀刃前角-45°、刃宽5mm、刃角90°的贝壳刀可以作为盾构施工时钢筋混凝土桩基的切削首选刀具，其对于钢筋切削具有较好的适应性。     

全断面卵砾石地层盾构先行刀异常磨损特征研究

以常德沅江隧道工程为依托,研究盾构掘进过程中先行刀整体磨损情况和异常磨损问题,并对异常磨损原因进行分析。研究结果表明,大部分先行刀磨损正常,累计磨损量随距刀盘中心距离的增加而增大;先行刀异常磨损主要集中在刀盘边缘;异常磨损类型可分为崩齿、偏磨、超磨、少磨;刀具切削轨迹设计不足,刀具、刀座安装位置及角度设计不合理可能造成刀具偏磨、超磨、少磨;刀具崩齿根本原因可归纳为刀具合金设计与地层不匹配及刀具与高强度卵砾石碰撞。通过对刀具、刀盘、掘进参数进行优化,边缘、正面先行刀在磨损量较小的情况下,使用环数大幅增加,达到降低施工成本、缩短工期、提高施工安全性的目的。