생성 날짜 08.31

관거 압입 공구의 선정, 종류 및 기능

지하 굴진 중 굴착 장비는 점토, 모래, 연암, 경암 등 다양한 지질 층을 만나게 된다. 굴진이 진행되고 커터헤드가 회전함에 따라 실드 스크래핑 커터는 압착, 추진, 긁힘, 충격, 마찰 등의 지속적이고 다양한 힘을 받게 된다. 이는 주로 초경합금 팁의 심한 마모와 충격, 브레이징(용접) 이음부의 전단 파괴, 커터 본체의 연삭-충격 마모로 나타난다.

따라서 공구 선정은 먼저 공구의 지질 적용성을 고려해야 한다. 공사 프로젝트에서 서로 다른 암반 및 토양의 특성은 현저히 다르므로, 구체적인 지질 조건에 따라 공구를 선정하고 합리적으로 배치해야 한다. 지질 특성, 공구 구조 및 성능 매개변수, 암반/토양의 파쇄 및 박리 거동, 그리고 기계의 굴진 매개변수는 공구 선정 및 배치의 핵심 기준이며, 공구의 절삭 및 암반 파쇄 효율에 밀접한 영향을 미친다.

현재 사용 중인 공구는 일반적으로 그 기능에 따라 롤링 커터와 스크래핑 커터의 두 가지 주요 범주로 분류된다.

롤링 커터(디스크 커터)

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롤링 커터는 커터헤드와 함께 공전할 뿐만 아니라 동시에 자전하는 암석 파쇄 공구를 말한다. 커터 링의 수에 따라 단일 디스크 커터, 이중 디스크 커터, 다중 디스크 커터 등으로 분류할 수 있다.

디스크 커터

단일 디스크 커터는 강력한 암석 파쇄 능력을 갖추고 있어 주로 경암 터널 굴진에 사용되며, 초경합금 버튼 디스크 커터로 개조할 수도 있습니다.
트윈 디스크 커터는 일반적으로 커터헤드 중앙 영역에 설치됩니다.
레이즈 보링 커터의 경우, 커터 치형이 커터 본체에 직접 용접됩니다. 치형이 손상되면 레이즈 보링 커터 어셈블리 전체를 교체해야 하므로 운영 비용이 상대적으로 높습니다.

스크래핑 커터

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스크래핑 커터는 커터헤드와 함께 회전만 하고 자체 회전하지 않는 암석 파쇄 도구를 말합니다. 스크래핑 커터는 종류가 매우 다양하며, 현재 터널 굴진기(TBM)에서 가장 일반적으로 사용되는 스크래핑 커터로는 페이스 스크레이퍼, 게이지 스크레이퍼, 프리커팅 커터(리퍼), 카피 커터(오버컷 커터) 등이 있습니다.

중심 피시테일 커터

피시테일 커터는 다른 커터들보다 먼저 커터헤드 중앙의 토양을 절삭하여 지반을 느슨하게 만듭니다. 중앙 영역의 토사 유동성을 개선함으로써 다른 커터의 굴착을 용이하게 하고, 절삭 저항을 줄이며, 마모를 최소화합니다.

스크레이퍼(스크래핑 커터)

스크레이퍼는 커터헤드의 곡선형 외곽에 설치됩니다. 연약한 토양과 연약한 암반을 절삭하고, 굴착된 토사를 제거하는 데 사용됩니다. 경암 조건에서는 토사 스크레이퍼 역할을 하여 잔해물을 제거할 수 있습니다.

선절삭 커터(리퍼 / 셸형 커터)

토사 굴착 중 선절삭 커터는 주 스크래핑 커터보다 먼저 토사 덩어리를 절삭합니다. 토사를 슬라이스하여 블록으로 분할함으로써 후속 스크래핑 커터에게 유리한 절삭 조건을 만들어 줍니다.

보호 커터(게이지 및 마모 보호)

보호 커터는 다양한 형상과 크기로 제공되며, 디스크 커터 하우징 보호 커터, 커터헤드 주변 보호 커터, 폼 포트 보호 커터, 커터 시트 보호 커터 등이 포함됩니다. 주요 기능은 내장된 초경합금의 높은 경도를 활용하여 쉴드 터널 굴진 중 커터헤드의 중요 부위를 보호하는 것입니다.

카피 커터

카피 커터(오버컷 커터)는 곡선 굴진, 선회 및 경로 보정을 위해 설계되었으며, 커터헤드 가장자리에 설치되고 그 확장 거리는 유압 실린더에 의해 제어됩니다.

스크래칭 도구는 주로 연약 점토, 사질토 및 사력 지층을 굴착하는 데 적합하며, 롤링 도구는 중경암 및 경암 지층을 굴착하는 데 적합합니다.

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