盾構機刀盤磨損的監測方法主要包括以下幾種:
一、開艙檢查法
原理:停機后由人工進艙對刀具進行檢查。
特點:
這是最直接、最可靠的方法,能夠直觀地了解刀具的磨損情況。
但存在高風險,可能造成開挖面的坍塌,影響隧道周邊建筑物的安全。
費用昂貴,單次帶壓作業開艙檢查的成本高,耗時長,且作業人員面臨較高的人身安全風險。
二、異味添加劑法
原理:在軸承潤滑油中加入具有異味的添加劑,掘進中若刀具漏油,則放出刺鼻的異味,從而報告刀具損壞信息。
特點:
主要適用于TBM(全斷面硬巖隧道掘進機),在土壓平衡式或泥水平衡式盾構機中效果不佳。能夠敏感地報告刀具損壞信息,但無法提供詳細的磨損程度數據。
三、刀具磨損感應裝置
原理:在刀具或刀盤內安裝液壓或電子傳感器系統,一旦刀具磨損到一定程度就會自動報警指示。
特點:
能夠實時監測刀具磨損情況,優化施工效率,降低維護成本,并保障施工安全。但只能安裝于少部分刀具上,對其他刀具的磨損則無法感應。
四、掘進參數分析法
原理:通過對掘進速度、千斤頂總推力、刀盤扭矩、刀盤轉速、土艙壓力等掘進數據進行分析,建立掘進過程中總推力、總扭矩與掘進速度之間的經驗關系,從而預測刀具磨損情況。
特點:
是一種非接觸式的監測方法,不會對刀具造成額外損傷。但掘進速度和扭矩同時受到地層等其他因素影響,很難直接用于判斷刀具磨損情況,判斷結果的準確率并不高。
五、連續式狀態監測技術
原理:通過電阻、電渦流等相關技術,實現刀盤刀具磨損、轉速、溫度等狀態的全方位實時監控,并通過無線傳輸技術將狀態信息立體直觀呈現。
特點:
具有可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高、抗巖土干擾能力強等優點。能夠實時提供刀具磨損情況,為刀具更換時間的準確判定提供依據。
綜上所述,盾構機刀盤磨損的監測方法各有優缺點,在實際應用中應根據具體情況選擇合適的監測方法或多種方法組合使用,以確保盾構機的安全、高效運行。
