掘進(jìn)機(jī)切削破碎巖石的機(jī)理是:它在掘進(jìn)時(shí)盤形刀沿巖石開挖面滾動(dòng),同時(shí)通過大刀盤均勻地在每個(gè)盤形刀刀上對(duì)巖面施加壓力,形成滾動(dòng)擠壓切削而實(shí)現(xiàn)破巖。大刀盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,將貫入巖面一定深度,在盤形刀刃與巖石接觸處,巖石被擠壓成粉末,從這個(gè)區(qū)域開始,裂縫向相鄰的切割槽擴(kuò)展,進(jìn)而形成片狀石渣。
不同的巖石需要不同的盤形刀壓人巖石的最低壓強(qiáng)值,才能達(dá)到較理想的貫入深度。而貫入深度,在堅(jiān)硬和裂隙很少的巖石中,一般為2.5 - 3.5 mm/r,在中等堅(jiān)硬和裂隙較多的巖石中,一般為5 -9 mm/r。
單個(gè)盤形刀的使用壽命,與軸承使用壽命、刀圈材質(zhì)和加工質(zhì)量、以及它在大刀盤上的位置有關(guān)。目前刀圈的形狀已趨于常斷面型,其優(yōu)點(diǎn)是刀圈尖端寬度在磨損后仍保持不變,因此既使它承受的荷載有變化,也能保證它具有良好的貫入速度,從而提高了切割速度并降低刀具的消耗。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出,對(duì)掘進(jìn)機(jī)施工不僅要注意巖石的抗壓強(qiáng)度,還應(yīng)注意巖石的磨蝕性以及巖體的裂隙程度,當(dāng)巖體節(jié)理裂隙面間距越大時(shí),切割也就越困難。關(guān)于裂隙度與盤形刀的磨損規(guī)律,我國尚無研究成果,通過秦嶺隧道的施工,將會(huì)總結(jié)出一些規(guī)律。
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