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盾构类型与适用条件盾构类型:按支护地层的形式分类,主要分为自然支护式,机械支护式,压缩空气支护式,泥浆支护式,土压平衡支护式5种类型。按开挖面是否封闭划分,可分为密闭式和敞开式两类。按平衡开挖面土压与水压的原理不同,密闭式盾构又可分为土压式(常用泥土压式)和水泥式两种。敞开式盾构按开挖方式划分,可分为手掘式,半机械式和机械开挖式三种。按盾构的断面形状划分,有圆形和异型盾构两类,其中异型盾构主要有多圆形,马蹄形,类矩形和矩形,目前在国内轨道交通建设中,已有双圆马蹄形,矩形和类矩形盾构应用。
盾构机的刀盘配置盾构的刀盘主要有刀盘体,刀具,磨损检测器,搅拌棒,泡沫及膨润土管路等零部件组成,刀盘体由钢结构焊接而成,刀具可分为:滚刀,切刀,边缘刮刃,仿形刀,保径刀,先行刀,中心刀等。
刀盘是机械化盾构的掘削部件,刀盘结构应根据地质适应性的要求进行设计,以适合围岩条件,并保证开挖面稳定的前提下,提高掘进速度,刀盘设计时,应充分考虑刀盘的结构形式,支撑方式,开口率,开口大小和分布,刀具的布置等因素,刀盘具有三大功能:开挖功能。刀盘旋转时,刀具切削隧道开挖面土体,对开挖面的岩土层进行开挖,开挖后的渣土通过刀盘的开口进入土仓。 稳定功能。支持开挖面,具有稳定开挖面的功能 搅拌功能。对于土压平衡盾构,刀盘对土仓内的渣土进行搅拌,使渣土具有一定的塑性,流动性并在一定程度上避免形成“泥饼”的作用。盾构的刀盘结构形式与工程地质情况有着密切的关系。不同的地层应采用不同的刀盘结构形式;土压平衡盾构的刀盘有两种形式-面板式和辐条式面板式刀盘开口率相对较小,面板直接支撑面,有挡土功能,有利于切削面稳定,但在开挖黏土层时,易发生黏土粘附面板表面影响开挖效率的情况,防止措施是注入改良材料等。辐条式刀盘开口率大,土砂流动顺畅,不易堵塞,土仓压力能有效改善作用于开挖面,但一般不能安装滚刀,且中途换刀安全性较差。
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