21世紀是隧道及地下空間大發(fā)展時(shí)代，中國作為世界最大隧道施工市場(chǎng)，TBM/盾構施工技術(shù)得到越來(lái)越多的應用及相關(guān)企業(yè)的關(guān)注。山東天工巖土工程設備有限公司作為全國釬鋼釬具協(xié)會(huì )副理事長(cháng)單位、中國工程機械協(xié)會(huì )掘進(jìn)機械分會(huì )理事單位、北京設備協(xié)會(huì )盾構機專(zhuān)門(mén)委員會(huì )會(huì )員單位，在盾構刀具如何控制施工成本、施工最優(yōu)配置及施工過(guò)程中出現的問(wèn)題、提高TBM/盾構施工技術(shù)及施工管理水平等研究方面做了很好的實(shí)踐性開(kāi)拓。山東天工巖土工程設備有限公司自主研發(fā)的盾構刀具已經(jīng)成功應用于國內中大城市的地鐵、隧道建設領(lǐng)域，同時(shí)由山東天工起草編制的盾構刀具行業(yè)的第一份行業(yè)標準《盾構機切削刀具》JB/T 11861-2014，也將于2014年10月1日開(kāi)始運行。第四屆“2014 隧道（TBM/盾構）施工暨刀具應用技術(shù)研討會(huì )”由山東天工巖土工程設備有限公司聯(lián)合中南大學(xué)機電工程學(xué)院、同濟大學(xué)土木工程學(xué)院于2014年8月30日在沈陽(yáng)舉辦。

業(yè)界云集，走進(jìn)隧道（TBM/盾構）施工暨刀具應用技術(shù)研討會(huì )

本屆研討會(huì )由山東天工巖土工程設備有限公司、中南大學(xué)、同濟大學(xué)、中國土木工程協(xié)會(huì )隧道及地下工程分會(huì )風(fēng)險管理專(zhuān)業(yè)委員會(huì )聯(lián)合主辦，聞鼎傳媒《橋梁與隧道》全媒體提供宣傳報道支持。中國建筑工程總公司、中國交通股份有限公司、中國水電建設股份有限公司、中國中鐵股份有限公司、中國鐵建股份有限公司、TBM/盾構設備生產(chǎn)廠(chǎng)家、TBM/盾構行業(yè)知名專(zhuān)家學(xué)者參加此次大會(huì )。借此機會(huì )聚焦隧道施工市場(chǎng)前景，提高TBM/盾構在施工中的工效，加快我國軌道交通、地下空間與隧道工程的建設步伐，實(shí)現設備企業(yè)、施工單位與業(yè)主的多方共贏(yíng)。

本屆研討會(huì )在沈陽(yáng)碧桂園瑪麗蒂姆酒店有限公司成功召開(kāi)，研討會(huì )邀請國內TBM/盾構行業(yè)內具有豐富經(jīng)驗的專(zhuān)家教授進(jìn)行專(zhuān)題報告，開(kāi)展學(xué)術(shù)、技術(shù)研討和一系列經(jīng)驗交流，為建設單位與行業(yè)專(zhuān)家提供了溝通平臺，共聚一堂探討如何優(yōu)化TBM/盾構施工技術(shù)，提高刀具使用效率，交流與學(xué)習，集百家智慧，共同促進(jìn)中國隧道行業(yè)的發(fā)展。

百家智慧， 探討隧道（TBM/盾構）施工暨刀具應用技術(shù)發(fā)展與革新

出席本屆研討會(huì )的專(zhuān)家：港鐵軌道交通（深圳）有限公司副總經(jīng)理張自太、廣州盾建地下工程技術(shù)有限公司總工程師張厚美、石家莊鐵道大學(xué)徐明新教授、深圳天奧盾構工程技術(shù)有限公司（原山西萬(wàn)家寨引黃工程管理局）副總經(jīng)理鄭智強、同濟大學(xué)土木工程學(xué)院薛亞?wèn)|教授、山東天工巖土工程設備有限公司研究院副院長(cháng)張學(xué)強、中國水電六局LXB引水工程四段三標總工程師吳根生、中南大學(xué)機電工程學(xué)院博士生導師夏毅敏教授。與會(huì )專(zhuān)家分享自己研究領(lǐng)域的重大工程項目及先進(jìn)技術(shù)，各方人士通過(guò)此次會(huì )議得到了最前沿的信息。

針對大家關(guān)心的TBM/盾構應用中出現的問(wèn)題，石家莊鐵道大學(xué)徐明新教授在《TBM滾刀失效形式及原因分析》中指出“盤(pán)形滾刀是TBM專(zhuān)用破巖利器，也是TBM刀盤(pán)的關(guān)鍵部件和易損部件。滾刀失效對TBM施工的成本、速度和效率有重大影響。據統計，用于刀具的費用可以占到掘進(jìn)施工費用的1/3，刀具更換時(shí)間占總施工時(shí)間的比值高達1/3。滾刀的失效形式分為正常磨損與非正常磨損，刀具磨損的原因分析和刀具使用管理的水平直接關(guān)系到施工效率的發(fā)揮和工程投入的回報?！鄙綎|天工巖土工程設備有限公司研究院副院長(cháng)張學(xué)強在《TBM滾刀基礎設計與地層適應性研究》指出 “當巖石強度高到一定程度，就有了與刀圈鋼體相較量的能力，‘兩強相遇，必有一傷’，刀圈的強度在質(zhì)量上占有絕對的優(yōu)勢，但是巖石在總量上的優(yōu)勢卻也毋庸置疑，量變引發(fā)的質(zhì)變，刀圈的失效不可避免的會(huì )出現。拋開(kāi)巖石節理發(fā)育情況、強度、掘進(jìn)參數等外在因素，單就刀圈本身的制作工藝來(lái)講，刀圈的材料選擇（材料特性）、制坯工藝（成型方法）、熱處理工藝（內應力）、制造精度（加工缺陷）、裝配精度（過(guò)盈量）等問(wèn)題也會(huì )對刀圈崩刃，或者斷裂有著(zhù)非常大的影響?！标P(guān)于現在發(fā)展勢頭正好的刀具破巖過(guò)程的仿真技術(shù)，中南大學(xué)機電工程學(xué)院博士生導師夏毅敏教授提到“PFC能夠觀(guān)測切削過(guò)程的應力分布和接觸力鏈分布，刀具作用下巖體應力最大的位置集中在刀尖前方的一片區域，且隨著(zhù)刀具位置的移動(dòng)而移動(dòng)，刀具尖端的破壞作用最為明顯。模擬雙刀切削巖石過(guò)程，記錄巖體動(dòng)態(tài)變化特性。隨著(zhù)切深的增加，巖體裂紋數目迅速增加，且拉裂紋比剪裂紋數目更多，說(shuō)明巖石的張拉破壞呈現出主導趨勢?！?/p>

廣州盾建地下工程技術(shù)有限公司總工程師張厚美在《TBM/盾構刀盤(pán)滾刀損壞機理的力學(xué)分析與應用研究》指出“驅動(dòng)滾刀自轉的主動(dòng)力矩是由滾刀破巖所受到的切削力產(chǎn)生的，當主動(dòng)力矩小于滾刀所受到的轉動(dòng)阻力矩時(shí)，即產(chǎn)生偏磨；滾刀所受荷載與貫入度成正比，當貫入度太大時(shí)，將導致滾刀過(guò)載，使刀圈或軸承損壞，掘進(jìn)過(guò)程應控制滾刀的貫入度；其它條件相同情況下，滾刀荷載隨刀尖寬度增加近似成線(xiàn)性增加，隨著(zhù)刀刃磨損，滾刀荷載急劇增長(cháng)，故硬巖掘進(jìn)中應及時(shí)更換磨損刀具?！蓖瑵髮W(xué)土木工程學(xué)院地下建筑與工程系薛亞?wèn)|教授《TBM滾刀破巖過(guò)程與機理的試驗》表示“目前，我國已是TBM需求最大國家，占全球50%?，F階段我國西部、西南部以及山區經(jīng)濟發(fā)展需要，鐵路交通、公路交通、水利水電、大規模的調水工程等基礎設施建設已經(jīng)全面鋪開(kāi)，大直徑、大埋深、長(cháng)距離全斷面隧道工程越來(lái)越多地采用TBM施工?！薄拔磥?lái)十年，國內對TBM的市場(chǎng)需求量巨大?！币晃粯I(yè)內人士指出，“國內市場(chǎng)未來(lái)對掘進(jìn)機的需求將達到250臺左右?！标P(guān)于隧道施工問(wèn)題及措施管理，深圳天奧盾構工程技術(shù)有限公司（原山西萬(wàn)家寨引黃工程管理局）專(zhuān)家鄭智強表示“施工方按照合同規定系統的進(jìn)行施工地質(zhì)工作，增派TBM施工有經(jīng)驗的地質(zhì)工程師，依據標書(shū)的地質(zhì)資料，地質(zhì)工程師與掘進(jìn)工程師等共同編制TBM掘進(jìn)施工手冊，根據不同地質(zhì)條件選擇不同的掘進(jìn)參數，在施工中不斷總結、完善和規范掘進(jìn)施工手冊；施工中地質(zhì)工程師跟蹤觀(guān)察判別圍巖地質(zhì)條件，同時(shí)進(jìn)行地質(zhì)編錄、測繪、取樣等，發(fā)現地質(zhì)條件變化及時(shí)報告現場(chǎng)監理，共同按合同規定的現行《水利水電工程地質(zhì)勘察規范》判定圍巖類(lèi)別?！?/p>

港鐵軌道交通（深圳）有限公司專(zhuān)家張自太根據香港地鐵經(jīng)驗提出深圳地鐵三期盾構隧道施工展望，隧道專(zhuān)家吳根生先生通過(guò)多張圖表、數據的分析，結合了巖石強度、圍巖完整性、節理發(fā)育性和石英含量等多種因素，深入分析隧洞工程施工中刀具的使用情況，得出了結論：刀具與圍巖條件的適應性至關(guān)重要。這不僅是施工企業(yè)考慮的成本問(wèn)題，也是技術(shù)裝備制造業(yè)今后重點(diǎn)研發(fā)的課題；港鐵軌道交通（深圳）有限公司專(zhuān)家張自太先生具體地講述了盾構機使用的科學(xué)化管理問(wèn)題，充分借鑒香港地鐵經(jīng)驗，特別指出了一些盾構機的核心技術(shù)、核心部件，讓在場(chǎng)很多嘉賓感悟良多；廣州盾建地下工程技術(shù)有限公司專(zhuān)家張厚美先生結合廣州市隧道建設現狀，通過(guò)分析TBM與盾構刀具消耗對比情況，總結滾刀損壞的主要形式及原因，全面結合多個(gè)公式計算滾刀破巖的臨界貫入度，讓人耳目一新、受益匪淺。