在广东某重点引水洞工程建设中，施工团队遭遇了罕见的复杂地质挑战——岩层硬度高达F13级（相当于单轴抗压强度130MPa），且石英含量超30%。传统截齿频繁断裂、磨损加剧的问题导致施工效率大幅下降，日均掘进量不足预期目标的60%。这一困境最终通过一款创新型截齿产品得到突破，实测数据显示，采用都尔伯特U135合金复合耐磨涂层截齿后，消耗量较原品牌降低25%，综合施工成本下降18%，为行业提供了硬岩施工的参考范本。
一、项目背景：F13级硬岩的“拦路虎”
该引水洞工程位于粤北山区，穿越地层以花岗岩和石英砂岩为主，局部岩层硬度达F13级。施工初期使用某品牌截齿，暴露出三大问题：
1.损耗率高：单循环（8小时）需更换截齿数量大，备件成本超预算40%；
2.设备负荷大：截齿磨损导致切割阻力增加，掘进机油耗上升25%；
3.工期延误风险：日均掘进量缓慢，较计划进度滞后35%。
“当时每天光是更换截齿就要停工2小时，项目总包方多次下达赶工警告。”现场施工负责人回忆道。
二、解决方案：U135截齿的技术突破
针对F13级硬岩工况，都尔伯特技术团队提出“材料+结构”双重优化方案：
1. 合金复合耐磨涂层技术
l梯度强化设计：在截齿表层熔覆合金复合涂层，硬度达HV1750，较常规涂层提升30%；
l抗冲击韧性优化：基体采用低应力合金钢，通过特殊热处理工艺，使齿体硬度保持在38-42HRC，兼顾耐磨性与抗断裂能力。
2. 齿形适配性改造
l根据引水洞岩层特性，将齿头角度从标准60°调整为55°，减少切割阻力；
l加宽截齿齿肩宽度，避免岩粉堆积导致的齿座磨损。
3. 动态监测与快速响应
l提供每批次截齿的硬度、金相检测报告；
l建立专线物流通道，紧急订单3天内送达工地。
三、实施效果：效率与成本的双重优化
经过实测对比，U135截齿展现出显著优势：
l都尔伯特截齿单循环消耗量较之前减少25%
l日均掘进量提升50%
l设备油耗降低15%
l综合施工成本下降18%
“都尔伯特U135截齿的稳定性超出预期，现在每天节省更换时间，工期压力大大缓解。”项目设备主管表示。
四、技术解析：都尔伯特U135截齿的三大核心优势
1.抗磨性能突破
通过优化沉积工艺制备的复合涂层，配合梯度结构设计，使截齿在F13级岩层中的寿命延长，较常规产品提升40%。
2.抗冲击结构创新
通过有限元模拟优化应力分布，实测抗冲击韧性达70J/㎝²，断裂率低于0.5%。
3.全周期成本可控
通过减少更换频率、降低设备损耗，使单米施工成本更节省。
五、行业启示：硬岩施工的标准化路径
该项目的成功实践为同类工程提供了可复制的经验：
l地质适配先行：针对岩性定制截齿参数，避免“通用产品硬适配”的误区；
l数据化选型：通过小批量实测对比，量化性能与成本收益；
l供应链协同：选择具备快速响应能力的供应商，减少停工损失。
以技术红利应对硬岩挑战
广东引水洞项目的实践证明，在极端地质条件下，技术创新仍是突破效率瓶颈的核心驱动力。U135截齿通过材料科学与工程力学的深度融合，为硬岩掘进提供了高性价比的解决方案。随着此类技术成果的推广应用，我国隧道施工领域有望进一步突破“卡脖子”工况的限制。
