復合地層中盾構(gòu)刀具磨損的檢測方法

復合地層中盾構(gòu)刀具磨損的檢測方法(總12頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1-CAL-本頁僅作為文檔封面，使用請直接刪除復合地層中盾構(gòu)刀具磨損的檢測方法研究張厚美（廣州市盾建地下工程有限公司，廣州，510030）摘要：刀具磨損嚴重是盾構(gòu)在復合地層中施工遇到的最大難題之一，刀具磨損檢測技術(shù)是盾構(gòu)施工的一個重要研究課題。本文結(jié)合實際工程對運用掘進參數(shù)檢測刀具磨損的方法進行了探索研究。介紹了刀具失效的常用判斷方法、運用掘進參數(shù)檢測滾刀失效的原理、滾刀磨損或失效的判斷方法以及工程應用實例。初步研究結(jié)果表明，掘進參數(shù)的計算原理是正確的，方法是可行的；計算值和實際值變化趨勢是一致的；刀具磨損情況檢測結(jié)果與實際換刀情況是相吻合的。經(jīng)常進行刀具檢查，盡早更換磨損或失效的刀具是正確的選擇。主題詞：盾構(gòu)，刀具磨損，復合地層，檢測模型，切削力，掘進參數(shù)Studyonthemethodofestimatingcutterwearofshieldinmix-face

groundZhangHou-mei

GuangzhouMunicipalDunjianUndergroundConstructionEng.CO.,Ltd.,

Guangzhou510030,ChinaAbstract：Oneofthemostdifficultproblemofshieldtunnelinginmix-facegroundistheseverewearofcutters.Howtoestimatethecutterwearinmix-facegroundisanimportanttaskforshieldtunneling.Themethodestimatingthecutterwearbyanalyzingthetunnelingparametersispresentedinthispaper.Generalapproachesforestimatingthecutterwear,theprincipleofestimatingthecutterwearandanengineeringexamplearealsointroduced.Acomparisonismadebetweenthecalculatingparametersandtheperformanceofshieldinthefield.Ttisshownthatthemethodestimatingthecutterwearisfeasible,theestimationresultsarereasonableandinaccordantwiththecaseofcutterschange.Examiningthecuttersregularlyandchangingtheworncuttersingoodtimeisnecessaryforshieldtunnelling.Keywords：shield,cutterwear,mix-faceground,estimatingmethod,cuttingforce,tunnelingparameter引言隨著盾構(gòu)機制造技術(shù)的發(fā)展，盾構(gòu)機的適應地層范圍越來越廣，盾構(gòu)技術(shù)不僅在比較均勻、單一的土層中得到廣泛應用，也在各種軟硬交替的復合地層中得到了應用。SenderSender廣州地區(qū)地質(zhì)條件復雜，沖積相、海陸交互相的第四系廣泛分布，三大巖類，即沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖發(fā)育齊全。其中流塑狀淤泥層，易液化的粉細紗層，膨脹土、花崗巖殘積土以及高強度花崗巖被稱為廣州地下工程建設(shè)的四大難題。此外還存在土洞、溶洞、球狀風化體、斷層破碎帶、煤層等地質(zhì)問題，隧道洞身穿越的地層具有典型的復合地層特征。近年來，隨著廣州地鐵的大規(guī)模建設(shè)，復合盾構(gòu)已機成為復合地層中修建地鐵隧道選用最多的盾構(gòu)類型。廣州地鐵在二號線、三號線建設(shè)中所引進的復合盾構(gòu)機約占盾構(gòu)總數(shù)的80%以上［1］。世界主要盾構(gòu)機制造廠商的盾構(gòu)機在廣州得到了應用，在復合地層施工中遇到了嚴峻的挑戰(zhàn)。目前，盾構(gòu)掘進過程的刀具磨損狀況判斷主要還是憑經(jīng)驗、憑感覺，最有效的方法是停機后人工進艙檢查，但人工檢查是一項風險很高的工作。這種方法只能在穩(wěn)定地層中使用，在不穩(wěn)定地層中需首先進行地層加固或壓氣作業(yè)，代價很大。為了“減少”麻煩，施工中往往不愿主動停機檢查，到無法再繼續(xù)掘進了才被迫開艙檢查。此時往往很多刀圈、軸承都已磨損、變形，一些變形嚴重的刀具經(jīng)常無法順利取出，增加更多麻煩，耽誤更多的換刀時間。復合地層中盾構(gòu)掘進過程的刀具磨損檢測技術(shù)已成為迫切需要解決的問題。有鑒于此，本文擬結(jié)合廣州市軌道交通四號線【大學城~小谷圍盾構(gòu)區(qū)間】盾構(gòu)工程硬巖段的施工情況，對刀具磨損檢測方法進行一些探索研究。1刀具失效的判斷方法常見的刀具失效形式有：刀圈磨損、（多邊）弦磨、刀圈斷裂、崩刃、刀圈松動、軸承漏油、軸承磨損失效等，其中刀圈磨損是刀具正常損壞，其它形式屬于非正常損壞。刀具磨損、失效的常見的判斷方法有以下幾種：（1）異味添加劑這種方法適合在TBM中應用，例如在秦嶺隧道所使用的WIRTH公司生產(chǎn)的滾刀，為了檢測軸承失效情況，在其軸承潤滑油中加入了具有異味的MOLYUAN添加劑，掘進中若刀具漏油，則放出刺鼻的異味，能很敏感地報告刀具損壞信息［2］。這種方法在土壓平衡式盾構(gòu)和泥水式盾構(gòu)中效果不佳。（2）刀具磨損感應裝置[6]張厚美.TBM的掘進性能預測模型，中日第三屆盾構(gòu)隧道技術(shù)研討會，2005年8月29日-9月1日,日本早稻田大學.[7]浙江大學數(shù)學系高等數(shù)學教研組編.概率論與數(shù)理統(tǒng)