21世紀(jì)是隧道及地下空間大發(fā)展時代,，中國作為世界最大隧道施工市場，TBM/盾構(gòu)施工技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用及相關(guān)企業(yè)的關(guān)注,。山東天工巖土工程設(shè)備有限公司作為全國釬鋼釬具協(xié)會副理事長單位,、中國工程機械協(xié)會掘進機械分會理事單位、北京設(shè)備協(xié)會盾構(gòu)機專門委員會會員單位,，在盾構(gòu)刀具如何控制施工成本,、施工最優(yōu)配置及施工過程中出現(xiàn)的問題、提高TBM/盾構(gòu)施工技術(shù)及施工管理水平等研究方面做了很好的實踐性開拓,。山東天工巖土工程設(shè)備有限公司自主研發(fā)的盾構(gòu)刀具已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)中大城市的地鐵,、隧道建設(shè)領(lǐng)域，同時由山東天工起草編制的盾構(gòu)刀具行業(yè)的第一份行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《盾構(gòu)機切削刀具》JB/T 11861-2014,，也將于2014年10月1日開始運行,。第四屆“2014 隧道（TBM/盾構(gòu)）施工暨刀具應(yīng)用技術(shù)研討會”由山東天工巖土工程設(shè)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日在沈陽舉辦。
業(yè)界云集,，走進隧道（TBM/盾構(gòu)）施工暨刀具應(yīng)用技術(shù)研討會
本屆研討會由山東天工巖土工程設(shè)備有限公司,、中南大學(xué)、同濟大學(xué),、中國土木工程協(xié)會隧道及地下工程分會風(fēng)險管理專業(yè)委員會聯(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(shè)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(gòu)設(shè)備生產(chǎn)廠家、TBM/盾構(gòu)行業(yè)知名專家學(xué)者參加此次大會,。借此機會聚焦隧道施工市場前景,，提高TBM/盾構(gòu)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(shè)步伐,，實現(xiàn)設(shè)備企業(yè)、施工單位與業(yè)主的多方共贏,。
本屆研討會在沈陽碧桂園瑪麗蒂姆酒店有限公司成功召開,，研討會邀請國內(nèi)TBM/盾構(gòu)行業(yè)內(nèi)具有豐富經(jīng)驗的專家教授進行專題報告，開展學(xué)術(shù),、技術(shù)研討和一系列經(jīng)驗交流,，為建設(shè)單位與行業(yè)專家提供了溝通平臺，共聚一堂探討如何優(yōu)化TBM/盾構(gòu)施工技術(shù),，提高刀具使用效率,，交流與學(xué)習(xí)，集百家智慧,，共同促進中國隧道行業(yè)的發(fā)展,。
百家智慧， 探討隧道（TBM/盾構(gòu)）施工暨刀具應(yīng)用技術(shù)發(fā)展與革新
出席本屆研討會的專家：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(gòu)工程技術(shù)有限公司（原山西萬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)院薛亞東教授,、山東天工巖土工程設(shè)備有限公司研究院副院長張學(xué)強,、中國水電六局LXB引水工程四段三標(biāo)總工程師吳根生,、中南大學(xué)機電工程學(xué)院博士生導(dǎo)師夏毅敏教授。與會專家分享自己研究領(lǐng)域的重大工程項目及先進技術(shù)，各方人士通過此次會議得到了最前沿的信息,。
針對大家關(guān)心的TBM/盾構(gòu)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,，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“盤形滾刀是TBM專用破巖利器，也是TBM刀盤的關(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(jù)統(tǒng)計,，用于刀具的費用可以占到掘進施工費用的1/3,，刀具更換時間占總施工時間的比值高達(dá)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,。”山東天工巖土工程設(shè)備有限公司研究院副院長張學(xué)強在《TBM滾刀基礎(chǔ)設(shè)計與地層適應(yīng)性研究》指出 “當(dāng)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出現(xiàn),。拋開巖石節(jié)理發(fā)育情況、強度,、掘進參數(shù)等外在因素,，單就刀圈本身的制作工藝來講，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(nèi)應(yīng)力）、制造精度（加工缺陷）,、裝配精度（過盈量）等問題也會對刀圈崩刃,，或者斷裂有著非常大的影響?！标P(guān)于現(xiàn)在發(fā)展勢頭正好的刀具破巖過程的仿真技術(shù),，中南大學(xué)機電工程學(xué)院博士生導(dǎo)師夏毅敏教授提到“PFC能夠觀測切削過程的應(yīng)力分布和接觸力鏈分布，刀具作用下巖體應(yīng)力最大的位置集中在刀尖前方的一片區(qū)域,，且隨著刀具位置的移動而移動,，刀具尖端的破壞作用最為明顯。模擬雙刀切削巖石過程,，記錄巖體動態(tài)變化特性,。隨著切深的增加,，巖體裂紋數(shù)目迅速增加，且拉裂紋比剪裂紋數(shù)目更多,，說明巖石的張拉破壞呈現(xiàn)出主導(dǎo)趨勢,。”
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(gòu)刀盤滾刀損壞機理的力學(xué)分析與應(yīng)用研究》指出“驅(qū)動滾刀自轉(zhuǎn)的主動力矩是由滾刀破巖所受到的切削力產(chǎn)生的,，當(dāng)主動力矩小于滾刀所受到的轉(zhuǎn)動阻力矩時,，即產(chǎn)生偏磨；滾刀所受荷載與貫入度成正比,，當(dāng)貫入度太大時,，將導(dǎo)致滾刀過載，使刀圈或軸承損壞,，掘進過程應(yīng)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性增加,，隨著刀刃磨損,，滾刀荷載急劇增長，故硬巖掘進中應(yīng)及時更換磨損刀具,?！蓖瑵髮W(xué)土木工程學(xué)院地下建筑與工程系薛亞東教授《TBM滾刀破巖過程與機理的試驗》表示“目前，我國已是TBM需求最大國家,，占全球50%?，F(xiàn)階段我國西部、西南部以及山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要,，鐵路交通,、公路交通、水利水電,、大規(guī)模的調(diào)水工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)全面鋪開,，大直徑、大埋深,、長距離全斷面隧道工程越來越多地采用TBM施工,。”“未來十年,，國內(nèi)對TBM的市場需求量巨大,。”一位業(yè)內(nèi)人士指出,，“國內(nèi)市場未來對掘進機的需求將達(dá)到250臺左右,。”關(guān)于隧道施工問題及措施管理,，深圳天奧盾構(gòu)工程技術(shù)有限公司（原山西萬家寨引黃工程管理局）專家鄭智強表示“施工方按照合同規(guī)定系統(tǒng)的進行施工地質(zhì)工作,，增派TBM施工有經(jīng)驗的地質(zhì)工程師,，依據(jù)標(biāo)書的地質(zhì)資料，地質(zhì)工程師與掘進工程師等共同編制TBM掘進施工手冊,，根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇不同的掘進參數(shù),，在施工中不斷總結(jié),、完善和規(guī)范掘進施工手冊,；施工中地質(zhì)工程師跟蹤觀察判別圍巖地質(zhì)條件，同時進行地質(zhì)編錄,、測繪,、取樣等，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件變化及時報告現(xiàn)場監(jiān)理,，共同按合同規(guī)定的現(xiàn)行《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》判定圍巖類別,。”
港鐵軌道交通（深圳）有限公司專家張自太根據(jù)香港地鐵經(jīng)驗提出深圳地鐵三期盾構(gòu)隧道施工展望,，隧道專家吳根生先生通過多張圖表,、數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合了巖石強度,、圍巖完整性,、節(jié)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(jié)論：刀具與圍巖條件的適應(yīng)性至關(guān)重要,。這不僅是施工企業(yè)考慮的成本問題，也是技術(shù)裝備制造業(yè)今后重點研發(fā)的課題,；港鐵軌道交通（深圳）有限公司專家張自太先生具體地講述了盾構(gòu)機使用的科學(xué)化管理問題,，充分借鑒香港地鐵經(jīng)驗，特別指出了一些盾構(gòu)機的核心技術(shù),、核心部件,，讓在場很多嘉賓感悟良多；廣州盾建地下工程技術(shù)有限公司專家張厚美先生結(jié)合廣州市隧道建設(shè)現(xiàn)狀,，通過分析TBM與盾構(gòu)刀具消耗對比情況,，總結(jié)滾刀損壞的主要形式及原因，全面結(jié)合多個公式計算滾刀破巖的臨界貫入度,，讓人耳目一新,、受益匪淺。