苏 明， 李 彤， 韩爱民， 金立忠， 刘雪珠

(1. 中交隧道工程局有限公司， 北京 100088； 2. 南京工业大学岩土工程研究所， 江苏 南京 210009； 3. 江苏省岩土工程公司， 江苏 南京 210018)



基于磨损比耗指数的滚刀磨损定量预测方法

苏 明1， 李 彤2, 3,*， 韩爱民2， 金立忠1， 刘雪珠3

(1. 中交隧道工程局有限公司， 北京 100088； 2. 南京工业大学岩土工程研究所， 江苏 南京 210009； 3. 江苏省岩土工程公司， 江苏 南京 210018)

为定量预测盾构掘进复合地层时不同刀位的滚刀磨损量，以滚刀磨损的逐刀量测及相应的破岩体积的分层统计为基础，将位置各异的滚刀磨损比耗指数(SWI)——滚刀磨损增加量与破岩体积之比，按滚刀掘进地层进行分类统计，得到以掘进参数为自变量、适用于4种均质地层的SWI回归方程。将SWI回归方程与磨损量的分层求和法相结合，提出基于磨损比耗指数的复合地层滚刀磨损的定量预测方法。研究表明： 1)磨损比耗指数同时考虑磨损量与滚刀安装位置、掘进距离的关系，物理意义明确； 2)SWI回归方程预测精度较高，可为刀圈极限磨损预测提供掘进参数预警值。通过分析方程系数与岩性的相关性，提出在不同地层中有利于减缓滚刀磨损的掘进参数调整方法。实测结果表明，复合地层滚刀磨损定量预测方法在磨损量预测，尤其是滚刀寿命预测中具有较高的精度。

复合地层； 盾构掘进； 滚刀磨损； 磨损比耗指数(SWI)； 分层求和法

0 引言

土压平衡式盾构在高强度复合地层中掘进的主要风险是掘进速度缓慢或掘进不动，盾构刀具磨损严重，开舱检查与刀具更换频繁，导致掘进效率低下，掘进成本大大增加。……