12月20日，一則重磅消息傳來(lái)：世界最大直徑水下盾構(gòu)隧道——濟(jì)南市黃崗路穿黃隧道掘進(jìn)成功突破千米大關(guān)！濟(jì)南市黃崗路穿黃隧道工程那可是相當(dāng)壯觀，全長(zhǎng)約5755米，設(shè)計(jì)時(shí)速高達(dá)60公里，其中盾構(gòu)段長(zhǎng)約3290米，管片外徑達(dá)到了驚人的16.8米。這樣一個(gè)超級(jí)工程的順利推進(jìn)，背后有著一位不可或缺的“大功臣”——硬質(zhì)合金刀具。
濟(jì)南市黃崗路穿黃隧道圖片（圖源：新華社）
在隧道掘進(jìn)的過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)就如同一個(gè)超級(jí)“地下穿山甲”，而硬質(zhì)合金刀具則是它最為鋒利的“爪子”。面對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，這些刀具承擔(dān)著至關(guān)重要的使命。
首先，咱得說(shuō)說(shuō)這地質(zhì)條件的復(fù)雜性。在隧道施工中，可能會(huì)遇到各種各樣的地層，有堅(jiān)硬的巖石，也有松軟的土壤。在面對(duì)堅(jiān)硬的花崗巖、石灰?guī)r等巖石地層時(shí)，普通的刀具根本無(wú)法勝任切削和破碎的任務(wù)。而硬質(zhì)合金刀具憑借著其超高的硬度，能夠輕松地“啃”下這些硬骨頭。一般來(lái)說(shuō)，硬質(zhì)合金刀具的硬度可以達(dá)到HRA80以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鋼材刀具。這種高硬度使得它在切削堅(jiān)硬地層時(shí)，能夠保持鋒利的刃口，不會(huì)輕易磨損。
除了硬度高，硬質(zhì)合金刀具還具有良好的強(qiáng)度和韌性。在盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的過(guò)程中，刀具不僅要承受巨大的切削力，還要承受來(lái)自地層的沖擊和振動(dòng)。如果刀具的強(qiáng)度和韌性不足，很容易就會(huì)發(fā)生斷裂或損壞。而硬質(zhì)合金刀具通過(guò)合理的配方和工藝，能夠在保證高硬度的同時(shí)，擁有出色的強(qiáng)度和韌性。比如，在遇到突然出現(xiàn)的巨石或者鋼筋等障礙物時(shí)，硬質(zhì)合金刀具能夠承受住沖擊而不損壞，繼續(xù)為隧道掘進(jìn)保駕護(hù)航。
再者，耐磨性也是硬質(zhì)合金刀具的一大優(yōu)勢(shì)。在隧道掘進(jìn)過(guò)程中，刀具與地層不斷摩擦，會(huì)產(chǎn)生大量的磨損。如果刀具的耐磨性不好，就需要頻繁地更換刀具，這不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，還會(huì)大大增加施工成本。而硬質(zhì)合金刀具的耐磨性遠(yuǎn)高于普通鋼材刀具，能夠在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中保持良好的切削性能。在濟(jì)南黃崗路穿黃隧道這樣的大型工程中，盾構(gòu)機(jī)可能需要連續(xù)掘進(jìn)數(shù)月甚至數(shù)年，硬質(zhì)合金刀具的高耐磨性就顯得尤為重要。
硬質(zhì)合金球齒圖片
為了更好地發(fā)揮硬質(zhì)合金刀具的作用，工程技術(shù)人員還需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件和施工要求，精心選擇合適的硬質(zhì)合金刀具牌號(hào)和刀具設(shè)計(jì)。比如，在堅(jiān)硬的巖石地層中，可以選擇硬度更高的刀具牌號(hào)，并采用較大的刀具直徑和切削角度，以提高切削效率；在松軟的土壤地層中，可以選擇韌性更好的刀具牌號(hào)，并采用較小的刀具直徑和切削角度，以減少刀具的磨損。
總之，硬質(zhì)合金刀具在濟(jì)南市黃崗路穿黃隧道工程中發(fā)揮了舉足輕重的作用。它以其高硬度、高強(qiáng)度、高韌性和高耐磨性，成為了隧道掘進(jìn)的“利器”。隨著科技的不斷進(jìn)步，相信硬質(zhì)合金刀具將會(huì)在更多的重大工程中展現(xiàn)出更加卓越的性能，為我們的城市建設(shè)和社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。
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