在廣東某重點(diǎn)引水洞工程建設(shè)中，施工團(tuán)隊(duì)遭遇了罕見的復(fù)雜地質(zhì)挑戰(zhàn)——巖層硬度高達(dá)F13級（相當(dāng)于單軸抗壓強(qiáng)度130MPa），且石英含量超30%。傳統(tǒng)截齒頻繁斷裂、磨損加劇的問題導(dǎo)致施工效率大幅下降，日均掘進(jìn)量不足預(yù)期目標(biāo)的60%。這一困境最終通過一款創(chuàng)新型截齒產(chǎn)品得到突破，實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，采用都爾伯特U135合金復(fù)合耐磨涂層截齒后，消耗量較原品牌降低25%，綜合施工成本下降18%，為行業(yè)提供了硬巖施工的參考范本。

一、項(xiàng)目背景：F13級硬巖的“攔路虎”

該引水洞工程位于粵北山區(qū)，地層以花崗巖和石英砂巖為主，局部巖層硬度達(dá)F13級。施工初期使用某品牌截齒，三大問題：

1.損耗率高：單循環(huán)（8小時(shí)）需更換截齒數(shù)量大，備件成本超預(yù)算40%；

2.設(shè)備負(fù)荷大：截齒磨損導(dǎo)致切割阻力增加，掘進(jìn)機(jī)油耗上升25%；

3.工期延誤風(fēng)險(xiǎn)：日均掘進(jìn)量緩慢，較計(jì)劃進(jìn)度滯后35%。

“當(dāng)時(shí)每天光是更換截齒就要停工2小時(shí)，項(xiàng)目總包方多次下達(dá)趕工警告。”現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人回憶道。

二、解決方案：U135截齒的技術(shù)突破

針對F13級硬巖工況，都爾伯特技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出“材料+結(jié)構(gòu)”雙重優(yōu)化方案：

1. 合金復(fù)合耐磨涂層技術(shù)

l梯度強(qiáng)化設(shè)計(jì)：在截齒表層熔覆合金復(fù)合涂層，硬度達(dá)HV1750，較常規(guī)涂層提升30%；

l抗沖擊韌性優(yōu)化：基體采用低應(yīng)力合金鋼，通過特殊熱處理工藝，使齒體硬度保持在38-42HRC，兼顧耐磨性與抗斷裂能力。

2. 齒形適配性改造

l根據(jù)引水洞巖層特性，將齒頭角度從標(biāo)準(zhǔn)60°調(diào)整為55°，減少切割阻力；

l加寬截齒齒肩寬度，避免巖粉堆積導(dǎo)致的齒座磨損。

3. 動(dòng)態(tài)監(jiān)測與快速響應(yīng)

l提供每批次截齒的硬度、金相檢測報(bào)告；

l建立專線物流通道，緊急訂單3天內(nèi)送達(dá)工地。

三、實(shí)施效果：效率與成本的雙重優(yōu)化

經(jīng)過實(shí)測對比，U135截齒展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：

l都爾伯特截齒單循環(huán)消耗量較之前減少25%

l日均掘進(jìn)量提升50%

l設(shè)備油耗降低15%

l綜合施工成本下降18%

“都爾伯特U135截齒的穩(wěn)定性超出預(yù)期，現(xiàn)在每天節(jié)省更換時(shí)間，工期壓力大大緩解?！表?xiàng)目設(shè)備主管表示。

四、技術(shù)解析：都爾伯特U135截齒的三大核心優(yōu)勢

1.抗磨性能突破

通過優(yōu)化沉積工藝制備的復(fù)合涂層，配合梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使截齒在F13級巖層中的壽命延長，較常規(guī)產(chǎn)品提升40%。

2.抗沖擊結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

通過有限元模擬優(yōu)化應(yīng)力分布，實(shí)測抗沖擊韌性達(dá)70J/㎝2，斷裂率低于0.5%。

3.全周期成本可控

通過減少更換頻率、降低設(shè)備損耗，使單米施工成本更節(jié)省。

五、行業(yè)啟示：硬巖施工的標(biāo)準(zhǔn)化路徑

該項(xiàng)目的成功實(shí)踐為同類工程提供了可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)：

l地質(zhì)適配先行：針對巖性定制截齒參數(shù)，避免“通用產(chǎn)品硬適配”的誤區(qū)；

l數(shù)據(jù)化選型：通過小批量實(shí)測對比，量化性能與成本收益；

l供應(yīng)鏈協(xié)同：選擇具備快速響應(yīng)能力的供應(yīng)商，減少停工損失。

以技術(shù)紅利應(yīng)對硬巖挑戰(zhàn)

廣東引水洞項(xiàng)目的實(shí)踐證明，在極端地質(zhì)條件下，技術(shù)創(chuàng)新仍是突破效率瓶頸的核心驅(qū)動(dòng)力。U135截齒通過材料科學(xué)與工程力學(xué)的深度融合，為硬巖掘進(jìn)提供了高性價(jià)比的解決方案。隨著此類技術(shù)成果的推廣應(yīng)用，我國隧道施工領(lǐng)域有望進(jìn)一步突破“卡脖子”工況的限制。