杨延栋， 陈 馈， 郭 璐， 李 星

(盾构及掘进技术国家重点实验室， 河南 郑州 450001)



全断面岩石隧道掘进机滚刀磨损影响因素分析

杨延栋， 陈 馈， 郭 璐， 李 星

(盾构及掘进技术国家重点实验室， 河南 郑州 450001)

为了有效控制和降低全断面岩石隧道掘进机施工时滚刀的磨损，较准确地预测滚刀的磨损量，通过室内实验和现场实验从地质影响因素和机械影响因素2个方面对滚刀磨损问题进行了分析。通过水泥试样实验，得出等效石英含量EQC和单轴抗压强度UCS单独对岩石磨蚀性的影响规律；通过现场岩样实验，得出两者共同对岩石磨蚀性的影响规律。通过对比进口与国产TBM的刀盘刀具布置，得出滚刀破岩面积对磨损速率的影响规律；通过统计现场掘进参数与刀具磨损数据，得出场切深指数FPI对滚刀平均磨损速率的影响规律。研究结果表明： 岩石对滚刀磨损的地质影响是岩石等效石英含量和单轴抗压强度共同作用的结果；破岩面积是刀盘刀具设计参数对滚刀磨损的敏感指标；场切深指数是设备掘进参数对滚刀磨损的敏感指标。

全断面岩石隧道掘进机(TBM)； 盘形滚刀； 刀具磨损； 影响因素； 敏感指标

0 引言

盘形滚刀作为全断面岩石隧道掘进机(TBM)的核心破岩工具，滚刀磨损已成为TBM施工过程中不可避免的关键问题之一。对于TBM施工的山岭隧道，滚刀磨损导致的刀具费用约占施工费用的1/3，滚刀更换时间约占施工时间的1/3[1]；另外TBM施工前滚刀的使用量往往难以预测。……