岩石的耐磨性与刀具的磨损正相关。磨损越快,挖掘机铣挖头的切割和更换频率越高,直接影响挖掘机铣挖头的施工速度(AR),选择耐磨性和完整性作为挖掘机铣挖头正常速度分类的基本指标。
中硬岩的地质条件决定了其不会发生上述次生事件,因此中硬岩条件下的施工效率仅包括正常速度。“在秦岭隧道挖掘机工作效率与隧道围岩地质因素的关系研究中,岩石的耐磨性与刀具的磨损正相关。磨损越快,挖掘机铣挖头的切割和更换频率越高,直接影响挖掘机铣挖头的施工速度(AR)。
因此,选择耐磨性和完整性作为挖掘机铣挖头正常速度分类的基本指标。岩石耐磨试验仪没有最终的商业产品可供选择。国内外许多学者采用针磨值A作为挖掘机围岩的耐磨性指标,取得了令人信服的成果;挖掘机铣挖头的破岩机理与TBM破岩机理相似,因此也采用A作为耐磨性指标。当挖掘机铣挖头在低-中等耐磨性的围岩中挖掘时,效率是可以接受的,而在强-特强耐磨性围岩中,岩石的完整性大大降低降低。
参照《GB50307-2012城市轨道交通岩土勘察规范》中的岩土建设工程分类,1.5mpa≤R≤30mpa的岩体为软岩。在软岩地质条件下,挖掘机液压铣挖机的工作效率由正常速度和次生速度共同决定。选择单轴抗压强度R和岩石完整性系数K,对正常速度进行分级。次生速度分类考虑是否有次生事件,如齿偏磨等次生事件,其效率随次生事件的叠加而降低。综上所述,软岩地质条件下挖掘机铣挖头的工作条件从贯穿速度的角度进行分类。
粘土围岩主要由细粒土组成,包括粘土、粉末土、粉末粘土和黄土。粘土围岩下的正常速度属于高效等级,二次速度等级考虑是否发生结泥球或断齿偏磨等二次事件,其效率随二次事件的叠加而降低。综上所述,粘土围岩下挖掘机铣挖头的工作条件分类。非粘土围岩主要由粗粒土和巨粒土组成,包括砂土、砾石土和漂浮(卵)石土。非粘土围岩下挖掘机铣挖头的工作条件由正常速度和次生速度共同决定。非粘土围岩下的正常速度属于高效水平,次生速度水平应考虑滚子是否偏磨。综上所述,非粘土围岩下挖掘机铣挖头的工作条件分类。