21世纪是隧道及地下空间大发展时代，中国作为世界最大隧道施工市场，TBM/盾构施工技术得到越来越多的应用及相关企业的关注。山东天工岩土工程设备有限公司作为全国钎钢钎具协会副理事长单位、中国工程机械协会掘进机械分会理事单位、北京设备协会盾构机专门委员会会员单位，在盾构刀具如何控制施工成本、施工最优配置及施工过程中出现的问题、提高TBM/盾构施工技术及施工管理水平等研究方面做了很好的实践性开拓。山东天工岩土工程设备有限公司自主研发的盾构刀具已经成功应用于国内中大城市的地铁、隧道建设领域，同时由山东天工起草编制的盾构刀具行业的第一份行业标准《盾构机切削刀具》JB/T 11861-2014，也将于2014年10月1日开始运行。第四届“2014 隧道(TBM/盾构)施工暨刀具应用技术研讨会”由山东天工岩土工程设备有限公司联合中南大学机电工程学院、同济大学土木工程学院于2014年8月30日在沈阳举办。
业界云集，走进隧道(TBM/盾构)施工暨刀具应用技术研讨会
本届研讨会由山东天工岩土工程设备有限公司、中南大学、同济大学、中国土木工程协会隧道及地下工程分会风险管理专业委员会联合主办，闻鼎传媒《桥梁与隧道》全媒体提供宣传报道支持。中国建筑工程总公司、中国交通股份有限公司、中国水电建设股份有限公司、中国中铁股份有限公司、中国铁建股份有限公司、TBM/盾构设备生产厂家、TBM/盾构行业知名专家学者参加此次大会。借此机会聚焦隧道施工市场前景，提高TBM/盾构在施工中的工效，加快我国轨道交通、地下空间与隧道工程的建设步伐，实现设备企业、施工单位与业主的多方共赢。
本届研讨会在沈阳碧桂园玛丽蒂姆酒店有限公司成功召开，研讨会邀请国内TBM/盾构行业内具有丰富经验的专家教授进行专题报告，开展学术、技术研讨和一系列经验交流，为建设单位与行业专家提供了沟通平台，共聚一堂探讨如何优化TBM/盾构施工技术，提高刀具使用效率，交流与学习，集百家智慧，共同促进中国隧道行业的发展。
百家智慧， 探讨隧道(TBM/盾构)施工暨刀具应用技术发展与革新
出席本届研讨会的专家：港铁轨道交通(深圳)有限公司副总经理张自太、广州盾建地下工程技术有限公司总工程师张厚美、石家庄铁道大学徐明新教授、深圳天奥盾构工程技术有限公司(原山西万家寨引黄工程管理局)副总经理郑智强、同济大学土木工程学院薛亚东教授、山东天工岩土工程设备有限公司研究院副院长张学强、中国水电六局LXB引水工程四段三标总工程师吴根生、中南大学机电工程学院博士生导师夏毅敏教授。与会专家分享自己研究领域的重大工程项目及先进技术，各方人士通过此次会议得到了最前沿的信息。
针对大家关心的TBM/盾构应用中出现的问题，石家庄铁道大学徐明新教授在《TBM滚刀失效形式及原因分析》中指出“盘形滚刀是TBM专用破岩利器，也是TBM刀盘的关键部件和易损部件。滚刀失效对TBM施工的成本、速度和效率有重大影响。据统计，用于刀具的费用可以占到掘进施工费用的1/3，刀具更换时间占总施工时间的比值高达1/3。滚刀的失效形式分为正常磨损与非正常磨损，刀具磨损的原因分析和刀具使用管理的水平直接关系到施工效率的发挥和工程投入的回报。”山东天工岩土工程设备有限公司研究院副院长张学强在《TBM滚刀基础设计与地层适应性研究》指出 “当岩石强度高到一定程度，就有了与刀圈钢体相较量的能力，‘两强相遇，必有一伤’，刀圈的强度在质量上占有绝对的优势，但是岩石在总量上的优势却也毋庸置疑，量变引发的质变，刀圈的失效不可避免的会出现。抛开岩石节理发育情况、强度、掘进参数等外在因素，单就刀圈本身的制作工艺来讲，刀圈的材料选择(材料特性)、制坯工艺(成型方法)、热处理工艺(内应力)、制造精度(加工缺陷)、装配精度(过盈量)等问题也会对刀圈崩刃，或者断裂有着非常大的影响。”关于现在发展势头正好的刀具破岩过程的仿真技术，中南大学机电工程学院博士生导师夏毅敏教授提到“PFC能够观测切削过程的应力分布和接触力链分布，刀具作用下岩体应力最大的位置集中在刀尖前方的一片区域，且随着刀具位置的移动而移动，刀具尖端的破坏作用最为明显。模拟双刀切削岩石过程，记录岩体动态变化特性。随着切深的增加，岩体裂纹数目迅速增加，且拉裂纹比剪裂纹数目更多，说明岩石的张拉破坏呈现出主导趋势。”
广州盾建地下工程技术有限公司总工程师张厚美在《TBM/盾构刀盘滚刀损坏机理的力学分析与应用研究》指出“驱动滚刀自转的主动力矩是由滚刀破岩所受到的切削力产生的，当主动力矩小于滚刀所受到的转动阻力矩时，即产生偏磨;滚刀所受荷载与贯入度成正比，当贯入度太大时，将导致滚刀过载，使刀圈或轴承损坏，掘进过程应控制滚刀的贯入度;其它条件相同情况下，滚刀荷载随刀尖宽度增加近似成线性增加，随着刀刃磨损，滚刀荷载急剧增长，故硬岩掘进中应及时更换磨损刀具。”同济大学土木工程学院地下建筑与工程系薛亚东教授《TBM滚刀破岩过程与机理的试验》表示“目前，我国已是TBM需求最大国家，占全球50%。现阶段我国西部、西南部以及山区经济发展需要，铁路交通、公路交通、水利水电、大规模的调水工程等基础设施建设已经全面铺开，大直径、大埋深、长距离全断面隧道工程越来越多地采用TBM施工。”“未来十年，国内对TBM的市场需求量巨大。”一位业内人士指出，“国内市场未来对掘进机的需求将达到250台左右。”关于隧道施工问题及措施管理，深圳天奥盾构工程技术有限公司(原山西万家寨引黄工程管理局)专家郑智强表示“施工方按照合同规定系统的进行施工地质工作，增派TBM施工有经验的地质工程师，依据标书的地质资料，地质工程师与掘进工程师等共同编制TBM掘进施工手册，根据不同地质条件选择不同的掘进参数，在施工中不断总结、完善和规范掘进施工手册;施工中地质工程师跟踪观察判别围岩地质条件，同时进行地质编录、测绘、取样等，发现地质条件变化及时报告现场监理，共同按合同规定的现行《水利水电工程地质勘察规范》判定围岩类别。”
港铁轨道交通(深圳)有限公司专家张自太根据香港地铁经验提出深圳地铁三期盾构隧道施工展望，隧道专家吴根生先生通过多张图表、数据的分析，结合了岩石强度、围岩完整性、节理发育性和石英含量等多种因素，深入分析隧洞工程施工中刀具的使用情况，得出了结论：刀具与围岩条件的适应性至关重要。这不仅是施工企业考虑的成本问题，也是技术装备制造业今后重点研发的课题;港铁轨道交通(深圳)有限公司专家张自太先生具体地讲述了盾构机使用的科学化管理问题，充分借鉴香港地铁经验，特别指出了一些盾构机的核心技术、核心部件，让在场很多嘉宾感悟良多;广州盾建地下工程技术有限公司专家张厚美先生结合广州市隧道建设现状，通过分析TBM与盾构刀具消耗对比情况，总结滚刀损坏的主要形式及原因，全面结合多个公式计算滚刀破岩的临界贯入度，让人耳目一新、受益匪浅。
完美落幕，成功提供隧道(TBM/盾构)施工暨刀具应用技术交流平台
会议最后，与会嘉宾进入圆桌讨论环节，围绕“提高TBM/盾构与刀具的配置在施工中的工效”这一主题展开交流讨论，各方之间的交流为大会完美落下帷幕。
2014隧道(TBM/盾构)施工暨刀具应用技术研讨会成功召开，大会期间各方交流为今后行业发展指明方向，针对施工过程中出现的问题也提出了解决方法，中国隧道行业借此次机遇全新发展。大会感谢中国中铁、中国水电、中国建筑工程总公司等各方的支持，此次大会通过媒体进行传播，使更多人关注并了解大会，同时对隧道施工及刀具应用有更深的了解。
山东天工岩土工程设备有限公司
同济大学 中南大学
闻鼎传媒《桥梁与隧道》全媒体新闻中心
2014年 9月25日
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