단단한 암석과 마모성이 높은 지질 구조에서 터널링 작업을 수행하는 동안 커터헤드의 커터는 필연적으로 마모됩니다. 높은 수압을 특징으로 하는 횡단-해상 및 심해 터널 건설-은 TBM(Shield Tunneling Machines)의 커터헤드에 특히 심각한 마모를 초래합니다.- TBM 건설의 신속하고 안전하며 원활한 진행을 보장하려면 시기적절한 마모 감지와 체계적인 수리가 중요합니다.
연구에 따르면 커터 마모는 특정 패턴을 따릅니다. 예를 들어, 몬조화강암 형성에서 페이스 커터의 누적 마모는 커터헤드 중심에서 반경 방향 장착 거리가 증가함에 따라 대략 선형 방식으로 증가합니다. 모서리 커터 중에서 전환 영역에 위치한 커터는 가장 높은 누적 마모를 나타내며 마모 수준은 외부 및 내부 모서리로 갈수록 점차 감소합니다. 단위 롤링 거리당 마모율과 비교하여, 굴착된 암석의 단위 부피당 마모율은 커터 마모의 심각도와 속도를 정량화하는 보다 정확한 측정 기준으로 사용됩니다.
커터 상태를 실시간으로 모니터링하기 위해 온라인 감지 시스템을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 레이저 감지 기술을 기반으로 하는 시스템은 -접이식 레이저 장치와 커터헤드에 직접 장착된 센서를 활용-하여 TBM이 앞으로 전진(재킹)하는 짧은 간격 동안 커터 마모 데이터를 수집할 수 있습니다. 이를 통해 무인 고정밀-실시간- 모니터링이 가능해 직원이 수행하는 수동 검사 및 유지보수와 관련된 안전 위험을 최소화할 수 있습니다.
마모성이 높은 구조물을 터널링하는 동안 커터헤드가 심각한 마모를 견디는 경우 체계적인 수리가 필요합니다. 이러한 수리 작업은 TBM의 지속적이고 신속하고 안전하며 원활한 발전을 보장하는 데 중요합니다. 목표화된 핵심 수리 기술의 적용은 터널링 프로젝트의 연속성을 유지하는 데 필수적인 구성 요소를 구성합니다.
커터헤드 손상이나 과도한 토크와 같은 문제를 해결하려면-종종 조밀하게 연결된 암석 지대와 같은 불리한 지질학적 조건으로 인해 발생하며-포괄적인 대책을 구현해야 합니다. 이러한 조치에는 커터헤드의 커터 구성 최적화(예: 토크를 줄이기 위해 리퍼 커터의 사용을 중단하면서 디스크 커터의 사용을 늘리는 것); 내마모성이 높은-커터 링을 선택하거나 더 자주 커터를 교체하는 전략을 채택합니다. 및 커터헤드의 구조적 설계를 최적화하는 것(예를 들어, 정방향 및 역방향 회전 모두 동안 양방향 진흙 제거를 용이하게 하여 회전력에 대응하도록 최적의 스크레이퍼 각도를 계산하는 것)을 포함합니다. 또한, "머드 케이크"가 형성되는 것을 방지하려면 커터헤드에 쌓인 진흙과 침전물을 즉시 제거하는 것이 중요합니다. 필요한 경우 특정 지질 환경에 대한 적응성을 향상시키기 위해 장비 자체의 구조적 수정이 수행될 수 있습니다.
