泥水平衡盾构刀盘掘进对比及优化建议

于庆增，杨兴亚，龙伟漾，赵云冲

（中铁工程装备集团有限公司，河南 郑州 450016）

盾构在施工过程中会遇到各种不同地层，从淤泥、黏土、砂层到软岩及硬岩等，其中刀盘刀具必须根据工程地质情况进行针对性设计。

刀盘是盾构机的关键部件之一，直接影响盾构施工的效率和设备选型的成败。刀盘设计时，应充分考虑刀盘的结构形式、刀盘开口率、刀具的布置、使用寿命及刀具费用等因素对地质的适应性，在确保开挖面稳定的情况下，提高掘进速度。

1 工程概况

南宁市轨道交通3 号线02 标11 工区青秀山站-市博物馆站区间（简称青市区间）位于南宁市良庆区，区间起点里程Z（Y）DK20+229.6，终点里程Z（Y）DK22+220.6，采用两台泥水平衡盾构施工。掘进穿越地质情况主要为：泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩、砾石。

针对不同的地质情况，左右线掘进参数如表1 所示。

2 掘进情况

掘进过程中刀盘转速控制1.2～1.5r/min，刀盘转速过慢和过快都不利于渣土在泥水仓内外排。转速过慢，不利于渣土切削脱落和外排；转速过快，易造成刀盘异常磨损，增加渣土温度。

表1 不同地层主要掘进参数

正常掘进时扭矩不允许高于3 000kNm（当掘进扭矩高于3 000kNm，降低推进速度循环出渣，让渣土尽量不滞排，降扭矩），扭矩增加主要原因是渣土滞排，造成泥水仓内渣土堆积，如不及时处理，会造成刀盘异常磨损（反复磨损）。根据掘进参数变化，扭矩增加并不能提高掘进速度。掘进中需观察泥岩掘进扭矩参数规律，及时循环，降低仓内渣土堆积。……