砂性地层土压平衡盾构切刀磨损室内试验研究

为探究土压平衡盾构切刀磨损规律,使用自制模拟盾构掘进试验设备进行室内刀具磨损试验,运用显微观测和磨损质量统计分析相结合的方法,分析了安装方位、土样石英颗粒含量和改良剂含量等因素对切刀磨损情况的影响规律,结果表明:在切刀磨损过程中,刀具安装朝向影响磨损情况;表面磨损形式、磨损质量变化与安装半径、石英颗粒含量之间均呈现正相关趋势;添加改良剂可以有效减小切刀磨损质量,改善切刀表面磨损发展情况。基于以上规律对Rabinowicz显微切削模型进行修正,引入切削方向修正系数KR和改良剂折减系数Ks用以分别考虑迎土面、背土面刀具磨损差异和实际工程中地层预先处理措施的影响,并对磨粒磨损系数Kα细化分析,得到修正后的土压平衡盾构切刀磨损质量预测公式,可为相关研究和实际工程中刀具磨损问题提供参考。