魏晓龙，林福龙，孟祥波，周树亮，郭俊可

(中铁工程装备集团有限公司，河南 郑州 450016)

0 引言

盾构刀具在同样进尺条件下,其磨损长度与刀具配置部位半径成正比,随着盾构直径的增大,刀具轨迹长度增加,刀具磨损加剧[1]。以汕头苏埃通道工程为例，采用15 m超大直径泥水盾构施工，穿越淤泥、淤泥质土、淤泥混沙、砂层及中风化花岗岩等地层，刀具磨损速度快；同时，隧道盾构段存在3段硬岩突起，刀盘刀具受力非常不稳定，刀具异常损坏概率极大[2-4]。此外，常压刀盘虽然可以极大提高换刀效率和作业安全性[5]，但刀盘开口率小，易导致泥饼粘结、滚刀堵转，进而造成滚刀磨损加速以及偏磨。基于以上原因，需要对全盘滚刀进行不间断监测，为判断刀具状态与更换刀具提供依据。

国外对于掘进机的刀具实时监测研究较早，代表性的有海瑞克公司研制的DCRM滚刀旋转监测系统,可实现滚刀旋转和温度状态监测，已在土耳其伊斯坦布尔海峡公路隧道、佛莞城际狮子洋隧道等多个项目应用，并取得了一定的效果。美国罗宾斯公司研制的RDCM刀具监测系统，能实现掘进过程中滚刀旋转、温度、振动实时监测，已在加拿大尼亚加拉隧道等项目中进行了应用。

国内对于掘进机滚刀实时监测也开展了较多研究。夏毅敏等[6]发明了一种电感式位移传感器；张斌等[7]发明了一种基于平行激光光路通断的TBM滚刀磨损量在线检测装置；任德志等[8]采用电涡流传感器设计一种盾构滚刀磨损实时监测系统；……