郭忠猛 陈小星 王领兵

（中电建路桥集团有限公司，北京 100160)

0 引言

小直径盾构机一般指直径2～4.2m 的盾构，小直径盾构在施工过程中具有开挖直径小、对地面环境扰动较小等特点，主要应用于各种地下管廊工程，如一些引水、排污、电缆、通信及其他其他市政公用设施综合管道工程[1-4]。之前由于我国盾构技术发展的闲置，国内小直径盾构较少，地下综合管廊的建设只能通过借用修建地铁使用的盾构，导致综合管廊的造价较高。最近几年我国盾构事业的发展突飞猛进，我国拥有了能够自主生产小直径盾构的能力，对于小直径盾构的应用也逐渐变多。

虽然小直径盾构的刀盘扭矩相较于地铁修建所用盾构较小，但刀盘扭矩仍是盾构设计需要考虑的重要参数，同时也是盾构施工过程中需要时刻关注的控制参数。盾构在穿越复合地层时，刀盘扭矩过大很容易造成盾构卡死的现象，而刀盘扭矩过小则会导致盾构不能正常推进，严重时很容易造成刀盘、刀具的严重磨损。为此，徐前卫[5]通过应用数学和力学方法研究了在均匀地层中盾构刀盘切削扭矩计算的问题，总结出了在不同埋深、刀盘开口率及不同转速的情况下刀盘扭矩的变化规律；江华[6]通过依托北京地铁工程，研究了在砂卵石地层下土压平衡盾构刀盘扭矩的计算方法，提出了该种地层情况下刀盘扭矩的简便算法；Qin Chengjin[7]提出了一种可以基于设备运行和状态参数的盾构机刀盘扭矩精确预测的新兴混合神经网络（HDNN），可以用于在各种不同情况地质条件下精准预测刀盘扭矩；……