Selama operasi pembuatan terowongan di batuan keras dan formasi geologi yang sangat abrasif, pemotong pada kepala pemotong pasti akan mengalami keausan. Konstruksi terowongan-laut dan-terkubur dalam-yang ditandai dengan tekanan air yang tinggi-menimbulkan keausan yang sangat parah pada kepala pemotong Mesin Terowongan Perisai (TBM). Deteksi keausan yang tepat waktu dan perbaikan sistematis sangat penting untuk memastikan kemajuan konstruksi TBM yang cepat, aman, dan lancar.
Penelitian menunjukkan bahwa keausan pemotong mengikuti pola tertentu. Misalnya, dalam formasi monzogranit, keausan kumulatif pada pemotong muka meningkat secara linier seiring dengan meningkatnya jarak pemasangan radial dari pusat kepala pemotong; di antara pemotong tepi, pemotong yang terletak di zona transisi menunjukkan keausan kumulatif tertinggi, dengan tingkat keausan yang secara bertahap berkurang ke arah tepi luar dan dalam. Dibandingkan dengan laju keausan per satuan jarak penggulungan, laju keausan per satuan volume batuan yang digali berfungsi sebagai metrik yang lebih akurat untuk mengukur tingkat keparahan dan kecepatan keausan pemotong.
Untuk memantau kondisi pemotong secara real time, sistem deteksi online dapat digunakan. Misalnya, sistem yang didasarkan pada teknologi pendeteksian laser-memanfaatkan unit laser yang dapat ditarik dan sensor yang dipasang langsung ke kepala pemotong-dapat memperoleh data keausan pemotong dalam interval singkat saat TBM bergerak maju (jacking) ke depan. Hal ini memungkinkan pemantauan-real-time-presisi tinggi tanpa awak, sehingga meminimalkan risiko keselamatan yang terkait dengan inspeksi manual dan pemeliharaan yang dilakukan oleh personel.
Ketika kepala pemotong mengalami keausan parah saat melakukan terowongan melalui formasi yang sangat abrasif, perbaikan sistematis diperlukan. Operasi perbaikan ini sangat penting untuk memastikan kemajuan TBM yang cepat, aman, dan lancar. Penerapan teknologi perbaikan utama yang ditargetkan merupakan komponen penting dalam menjaga kelangsungan proyek pembuatan terowongan.
Untuk mengatasi masalah seperti kerusakan kepala pemotong atau torsi berlebihan-yang sering kali dipicu oleh kondisi geologis yang merugikan seperti zona batuan yang memiliki sambungan padat-tindakan pencegahan yang komprehensif harus diterapkan. Langkah-langkah ini termasuk mengoptimalkan konfigurasi pemotong kepala pemotong (misalnya, meningkatkan penggunaan pemotong cakram sambil menghentikan penggunaan pemotong ripper untuk mengurangi torsi); memilih cincin pemotong-yang sangat tahan aus atau menerapkan strategi penggantian pemotong yang lebih sering; dan mengoptimalkan desain struktural kepala pemotong (misalnya, menghitung sudut pengikis yang optimal untuk memfasilitasi pembuangan kotoran dua arah selama putaran maju dan mundur, sehingga menangkal gaya rotasi). Selain itu, penting untuk segera membersihkan akumulasi kotoran dan sedimen dari kepala pemotong untuk mencegah pembentukan "kue lumpur". Jika diperlukan, modifikasi struktural pada peralatan itu sendiri dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan adaptasinya terhadap lingkungan geologi tertentu.
