Der Bohrkopf ist ein wichtiger Bestandteil einer Schildmaschine. Während des Tunnelbauprozesses dient es dazu, Gestein und Erde zu zerkleinern, den Schlammabfluss zu erleichtern und die Tunnelwand zu stützen.
Mechanische Struktur
Derzeit lassen sich Bohrkopfstrukturen für Schildmaschinen hauptsächlich in drei Kategorien einteilen: Speichentyp, Scheibentyp und eine Verbundstruktur, die sowohl Speichen als auch Scheiben kombiniert. Große und mittelgroße Bohrköpfe für Schildmaschinen verwenden typischerweise eine zentrale Stützkonfiguration. Die Partikeldurchgangsrate-der Anteil der offenen Fläche des Schneidkopfes-beträgt etwa 67 % für Speichen---Schneidköpfe und 33 % für Scheiben---Schneidköpfe.
Schneidstoffe und Schlüsseltechnologien
Die „Zähne“ einer Schildmaschine sind die Messer, die am vorderen -Ende des Messerkopfs montiert sind. Auf den Arbeitsflächen dieser Fräser,-wo eine direkte „Konfrontation“ mit Gestein erforderlich ist-werden Hartlegierungen verwendet; Diese Materialien besitzen eine Härte, die nur von Diamant übertroffen wird. Schildmaschinenschneider müssen über eine ausreichende Härte verfügen, um Verschleißfestigkeit zu gewährleisten, über eine ausreichende Festigkeit, um Brüche zu verhindern, und über eine ausreichende Zähigkeit, um Aufprallkräften standzuhalten. Einer der entscheidenden Faktoren für diese Festigkeit und Zähigkeit ist die genaue Kontrolle der Korngröße bei der Herstellung von Wolframcarbidpulver. Fortschrittliche Technologien in diesem Bereich ermöglichen die Herstellung von WC-Körnern (Wolframkarbid) mit einer Größe von bis zu 9 Mikrometern. Zu den weiteren Schlüsseltechnologien gehören neuartige, regulierte Multi-Feld- und Multi-Skalen-Löttechniken mit Ultraschall- und Nano-Modifikations-Verbundverstärkung sowie neue laseradditive Fertigungsmethoden für Scheibenschneider mit hohem Kohlenstoffgehalt und hoher Härte.
Hilfs- und intelligente Systeme
Hinter dem Bohrkopf der Schildmaschine ist ein Kranz aus Hydraulikzylindern positioniert. Eine Schaummischung wird eingespritzt, um die Bewegung des Gesteins durch den Bohrkopf zu erleichtern und den Boden aufzuweichen, wodurch die Schwierigkeit des Tunnelbaus verringert wird. Moderne Häckselkopfkonfigurationen sind oft für weiche Böden optimiert und bieten die Möglichkeit zum Austausch von Schneidköpfen unter atmosphärischem -Druck. Der Schneidkopf ist mit Sensorelementen ausgestattet, die den Betriebsstatus der Schneidwerkzeuge in Echtzeit überwachen können. Durch die Vergrößerung des Öffnungsverhältnisses des Bohrkopfs, die Integration eines zentralen Spülsystems mit hohem -Druck und hohem Durchfluss- und den Einsatz eines Frühwarnsystems für das Anbacken von Schlamm am Bohrkopf-ergänzt durch einziehbare Kamerageräte- ist es möglich, die Bedingungen im Arbeitsbereich des Bohrkopfs zu beobachten, ohne dass Personal die Kammer unter Druck betreten muss.
