สร้างใน 09.04

ส่วนประกอบหลักของการขุดอุโมงค์ด้วย TBM – เครื่องมือตัด

ส่วนประกอบหลักของการขุดเจาะอุโมงค์ด้วย TBM – เครื่องมือตัด

ส่วนประกอบของ TBM – เครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดของ TBM ใช้สำหรับขุดเจาะและแปรรูปมวลหินและดิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญและสึกหรอง่ายของเครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM)

สภาพการทำงานของเครื่องมือตัดเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อทั้งประสิทธิภาพการขุดเจาะของเครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM) และต้นทุนการขุดอุโมงค์ เครื่องมือตัดของ TBM ประกอบด้วยประเภทหลักๆ ได้แก่ มีดคัตเตอร์แบบจาน (disc cutters) มีดคัตเตอร์แบบฟันเลื่อย (toothed cutters) มีดขูด (scrapers) และประเภทอื่นๆ ตามตำแหน่งที่ติดตั้งบนหัวเจาะ (cutterhead) เครื่องมือเหล่านี้ถูกจำแนกออกเป็นมีดคัตเตอร์กลาง (central cutters) มีดคัตเตอร์หน้า (face cutters) และมีดคัตเตอร์ด้านข้าง (side cutters) มีดคัตเตอร์กลางตั้งอยู่ที่ศูนย์กลางของหัวเจาะ สำหรับเครื่องเจาะอุโมงค์ประเภทหินแข็ง (hard-rock TBMs) และเครื่องป้องกันแบบผสม (composite shield machines) มีดคัตเตอร์กลางโดยทั่วไปจะใช้มีดคัตเตอร์แบบจานสองคม (double-edged disc cutters) หนึ่งชุดหรือหลายชุด ในขณะที่มีดคัตเตอร์หน้าและมีดคัตเตอร์ด้านข้างจะใช้มีดคัตเตอร์แบบจานคมเดียว (single-edged disc cutters)

1. หัวกัดแบบจาน

ดิสก์คัตเตอร์เป็นเครื่องมือที่นิยมใช้ในเครื่องเจาะอุโมงค์ (TBM) สำหรับการขุดเจาะมวลหิน โดยหลักแล้วประกอบด้วยวงแหวนตัด ตัวคัตเตอร์ ซีลตัวคัตเตอร์ และแกนคัตเตอร์ ขึ้นอยู่กับจำนวนวงแหวนตัดที่ติดตั้งบนตัวคัตเตอร์ คัตเตอร์สามารถกำหนดค่าได้เป็นแบบใบมีดเดี่ยว ใบมีดคู่ หรือใบมีดหลายใบ ในจำนวนนี้ ดิสก์คัตเตอร์แบบใบมีดเดี่ยวเป็นประเภทคัตเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในงาน TBM แบบเต็มหน้าตัดในปัจจุบัน และได้รับการพิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติทางวิศวกรรมว่าเป็นวิธีที่ประสิทธิภาพสูงสุดในการแตกหักหิน

ในระหว่างการทำงาน ภายใต้อิทธิพลของแรงขับและแรงบิดของเครื่องจักร วงแหวนตัดของหัวกัดหน้าแบบจานจะเจาะเข้าไปในมวลหิน และกระบวนการทำลายหินจะสำเร็จได้ผ่านการหมุนกลิ้งอย่างต่อเนื่องกับมวลหิน หัวกัดหน้าแบบจานผลิตขึ้นจากวัสดุเหล็กพิเศษเป็นหลัก ทั้งเครื่องมือ—โดยเฉพาะวงแหวนตัด—ต้องมีความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง ความเหนียว ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานอุณหภูมิสูงอย่างเพียงพอ

รูป | แผนภาพโครงสร้างหัวกัดแบบจาน

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการใช้งานวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงเพิ่มมากขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัดจานและน้ำหนักที่หัวกัดต้องรับจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัดมีตั้งแต่ 11 นิ้ว 12 นิ้ว 14 นิ้ว 15.5 นิ้ว 16.5 นิ้ว 17 นิ้ว และ 19 นิ้ว จนถึงสูงสุดที่ 20 นิ้ว (500 มม.) โดยน้ำหนักที่รับได้แสดงไว้ในตารางที่ 2.4 ปัจจุบัน หัวกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 17 นิ้ว หรือ 19 นิ้ว เป็นขนาดที่นิยมใช้มากที่สุด การใช้หัวกัดจานขนาดใหญ่ช่วยให้สามารถเพิ่มระยะห่างระหว่างหัวกัดบนหัวเจาะได้อย่างเหมาะสม ลดจำนวนหัวกัดที่ต้องใช้ และเพิ่มแรงขับเคลื่อนของหัวเจาะ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำลายหินเท่านั้น แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือตัด ลดความถี่ในการเปลี่ยนหัวกัดระหว่างการขุดอุโมงค์ ส่งผลให้เพิ่มเวลาการขุดทั้งหมดและปรับปรุงประสิทธิภาพการขุดโดยรวมให้ดียิ่งขึ้น

รูป | แผนภาพกลไกการทำลายหินโดยใช้หัวกัดแบบหมุน

ใบมีดกัดแบบจานรุ่นแรกมีลักษณะหน้าตัดของแหวนมีดเป็นรูปตัววี โดยมุมคมตัดโดยทั่วไปตั้งไว้ที่ 60°, 75°, 90° หรือ 120° มุมคมตัดที่ใหญ่กว่ามักใช้ในการขุดเจาะหินแข็ง ในขณะที่มุมที่เล็กกว่าจะใช้กับชั้นหินที่อ่อนกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการสึกหรอที่รวดเร็วและความเสี่ยงต่อการแตกหักสูงของแหวนมีดรูปตัววี ซึ่งทำให้ต้นทุนการขุดอุโมงค์เพิ่มขึ้น การออกแบบนี้จึงค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยแหวนมีดที่มีพื้นผิวตัดแบบทั่วไป

รูปภาพ | เครื่องมือตัด

2. หัวกัดแบบฟัน

หัวกัดแบบฟันใช้สำหรับขุดเจาะชั้นดินอ่อน เช่น ชั้นทราย ชั้นตะกอน หรือชั้นดินเหนียวเป็นหลัก โดยเป็นเครื่องมือขุดหลักของเครื่องป้องกันดินและเครื่องป้องกันแบบผสม หัวกัดแบบฟันติดตั้งอยู่บนแผ่นหัวกัด หลักการทำงานแตกต่างจากหัวกัดแบบจาน กล่าวคือไม่ได้กลิ้งบนหน้าอุโมงค์เพื่อทำให้หินแตก แต่จะขุดวัสดุที่ขุดได้เมื่อหัวกัดหมุนและถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันของหัวกัด

รูปภาพ | ใบมีด

3. ใบมีด

เครื่องขูด ซึ่งแบ่งออกเป็นเครื่องขูดด้านหน้าและเครื่องขูดขอบ ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือขุดเจาะสำหรับเครื่องเจาะอุโมงค์แบบโล่และเครื่องเจาะอุโมงค์แบบโล่ผสม หลักการตัดของเครื่องขูดด้านหน้าค่อนข้างตรงไปตรงมา: มันใช้แรงผลักที่ส่งผ่านจากหัวเจาะเพื่อเจาะดินที่ผิวหน้าการขุด; เมื่อหัวเจาะหมุน เครื่องขูดจะตัดผ่านดินภายใต้การกระทำของแรงสัมผัส เครื่องขูดขอบ ซึ่งอยู่ที่ขอบของหัวเจาะ ทำหน้าที่เก็บเศษหินที่ถูกขุดโดยเครื่องตัดแบบจาน; เมื่อหัวเจาะหมุน เศษหินเหล่านี้จะถูกลำเลียงผ่านรางบนหัวเจาะไปยังสายพานลำเลียง

Contact

Leave your information and we will contact you.

No.38, Wei 2nd Road, Phoenix Industrial Park, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province

+86 182 2382 6535

sales@xinruishanhe.com

Contact Us

Products

TBM Disc Cutters

Pipe Jacking Machine Disc Cutters

Soft Ground Tools

Mining Tools——Cutter Picks:

Boom-type Roadheader Picks

Shearer Pick

Hydraulic Roof Bolter and Drills

Accessoires