盾構刀盤的主要功能：開挖功能：對掌子面的地層進行開挖，開挖后的渣土順利通過渣槽，進入土艙；穩(wěn)定功能：支撐掌子面，具有穩(wěn)定掌子面的功能；攪拌功能：對土艙內(nèi)的渣土進行攪拌，使渣土具有一定的塑性，能通過螺旋輸送機來調整控制土艙內(nèi)的壓力。盾構滾刀的工作原理：安裝在刀盤上的盤形滾刀在盾構千斤頂?shù)淖饔孟戮o壓在巖面上，隨著刀盤的旋轉，盤形滾刀一方面繞刀盤中心軸公轉，同時繞自身軸線自轉。盤形滾刀在刀盤的推力、扭矩作用下，在掌子面上切出一系列的同心圓。當推力超過巖石的強度時，盤形滾刀刀尖下的巖石直接破碎，刀尖貫入巖石，掌子面上巖石被盤形滾刀擠壓碎裂而形成多道同心圓溝槽。隨著溝槽深度的增加，巖體表面裂紋加深擴大，當?shù)毒邏毫Τ^巖石的剪切和拉伸強度時，相鄰同心圓溝槽間的巖石成片崩落，完成盤形滾刀的破巖過程。國內(nèi)盾構刀具產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近二十年的發(fā)展,在刀具材料、刀具集成制造等方面獲得重要的技術突破。江蘇微型盾構刀具定制
盾構機一般設計兩把仿形刀(一把備用)，布置在刀盤的邊緣上。施工時可以根據(jù)超挖多少和超挖范圍的要求，從邊緣徑向伸出和縮回仿形刀。仿形刀伸出值一般在70～150mm之間。盾構機在曲線段推進、轉彎或糾偏時，通過仿形超挖切削土體創(chuàng)造所需空間，保證盾構機在超挖少、對周邊土體干擾小的條件下，實現(xiàn)曲線推進和順利轉彎及糾偏。在純硬巖地層掘進時，采用滾刀破巖。滾刀破巖的原理是依靠刀具滾動產(chǎn)生沖擊壓碎和剪切碾碎的作用達到破碎巖石的目的。滾刀的類型、數(shù)量、布置方式、位置、超前量根據(jù)巖層的強度和整體性、掘進距離、含砂量等特點確定。穿越松散地層但有大粒徑的礫石(粒徑大于400mm)、并且含量達到一定比例時，也可采用滾刀型刀具。在隧道地質條件復雜多變、巖石(強度不算太高)與一般土體(或粘土或砂土)交錯頻繁出現(xiàn)的情況，也有可能采用滾刀型刀具，即在復合式盾構機中采用。遼寧大型盾構刀具品牌盾構刀具堆焊修復的原則是保證修復后的刀具本體性能不低于原設計制造的水平 。
盾構刀具失效的方式主要分為以下幾個方面：刮刀（齒刀）的失效：正常磨損刮刀刀刃崩裂：在硬巖掘進中，滾刀磨損太大， 刮刀直接切割未經(jīng)滾刀破碎的硬巖；在硬巖中掘 進時，轉速太快，突遇硬巖，沖擊造成刀刃崩 裂；在硬巖掘進中，進刀太深等原因造成刀刃崩 裂。 刮刀刀體斷裂：刀體本身的強度和韌性不夠；進 刀太深。 刮刀掉齒：合金刀齒的焊接工藝不過關；刮刀突 遇硬巖。 滾刀的失效形式主要是刀圈磨損，也有軸承、 密封早期失效、刀圈斷裂現(xiàn)象。 刀圈的正常磨損 非均勻磨損（偏磨和弦磨） 滾刀刀圈周邊各部位的磨損程度不一致，有單邊 偏磨和多邊偏磨。單邊偏磨一般是滾刀不轉造成 的，多邊偏磨則是滾刀時轉時不轉造成的，造成 滾刀不能連續(xù)轉動的原因除刀具制造方面外，主 要和地層及刀具配置、盾構操作有關。 刀圈崩塊、斷裂 滾刀刀圈在掘進過程中刃口位置崩塊、開裂甚至 從刀體脫落。這和刀圈制造技術、地層條件和應 用都有關系，要區(qū)分分析。 軸承或密封損壞： 軸承是刀具上的一種重要組件，對刀具掘進運轉 的可靠性和刀具的消耗具有特別重要的影響。 正常使用狀態(tài)下，大部分刀具軸承的壽命可達到 900小時左右。
盾構刀具的主要磨損形式有 3 種: 微觀變形疲勞磨損、犁溝磨粒磨損、凹坑磨粒磨損。微觀變形疲勞磨損，疲勞磨損的特征為: 魚鱗狀迭加變形，次表面有明顯的與滾刀運動方向一致的迭加變形層，變形層底部伴有接觸疲勞和龜裂。形成此磨損的原因為: 磨損表面迭加變形產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋失穩(wěn)擴展導致微觀斷裂，磨損剝落。犁溝磨粒磨損，犁溝磨粒磨損的特征為: 磨損表面有平行于滾刀運動方向的溝紋，有被排擠的金屬在溝紋兩邊，溝槽內(nèi)有反復變形的斷裂的金屬殘體和尚未完全脫離金屬母體的磨屑。形成此磨損的原因為: 金屬表面被滑動運動的巖石硬粒切削剝落或被犁皺，堆積變形，疲勞裂紋萌生擴展，終斷裂，脫離母體，基體組織中的碳化物磨損過程凸出被剝落，也加速了金屬表面犁溝的形成。凹坑磨粒磨損的特征為: 磨損表面有月牙形凹坑，并夾帶有較短而淺的無規(guī)則方向的溝紋。形成此磨損的原因為: 磨粒在金屬表面滾動運動或彈跳壓入金屬表面形成壓痕凹坑，有些小凹坑是碳化物剝落留下的空穴。盾構機刀盤具有更強的適應性和經(jīng)濟性，今后盾構機的研發(fā)設計及盾構隧道施工提供參考依據(jù)。
盾構刀具根據(jù)工程地質條件不同，選用的刀具形式、刀具幾何形狀以及刀具布置間距直接影響掘進效率及安全。由于地層難預測性及多變化性，實際設計及施工過程中要多方面考慮工程概況以及人為性因素，以確保施工安全高效。 盾構刀具的結構、材料及其在刀盤上的數(shù)量和位置關系直接影響到掘進速度和使用壽命。不同的地層條件對刀具的結構和配置是不相同的。 硬質合金刀體材料的塑形，韌性以及線膨脹系數(shù)與鋼基體差別較大，在盾構刀具出現(xiàn)焊接裂紋以及殘余應力過大導致刀具切削時合金容易剝落。 是因為刀具的釬焊面積較大，釬焊冷卻過程中會因材料參數(shù)不匹配而使焊縫處產(chǎn)生較大的殘余應力，變形，裂紋。 消除釬焊過程中的殘余應力是保證盾構刀具在切削過程中發(fā)生合金破碎，脫落的重要因素。加強盾構機刀具管理對有效地利用刀具以及對刀盤進行有效的保護、對降低刀具的使用成本有重要意義。盾構齒刀具測試時，要注重對齒刀刀體結構測試中，刀頭和盾構刀體的連接方式有三種。遼寧大型盾構刀具品牌
隨著城市地鐵軌道路網(wǎng)的延伸，盾構不只需穿越常見的軟地層，同時還需在部分硬巖地段中通過。江蘇微型盾構刀具定制
盾構刀具根據(jù)具體現(xiàn)狀不同，可分為兩大類：一類齒刀，另一類是盤型滾刀。在具體應用過程中，齒刀主要應用在土質結構強度在20MPa以下的土層開挖施工中，而盤型滾刀則主要應用在強度和比較高的土層開挖。盾構齒刀具測試時，要注重對齒刀刀體結構測試中，刀頭和盾構刀體的連接方式有三種，包括：焊接連接、螺栓連接、鑲嵌連接，其中螺栓連接的應用較為普遍，便于拆卸和更換。 盤型滾刀在測試時，要先進行目測，查看刀圈中是否存在裂紋，刀具是否存在滲油和漏油等問題，然后再利用工具裝置進行盾構刀具氣密性測驗，較后對刀具的啟動扭矩進行合理調整，大量應用實例表明，如果啟動扭矩過大，則在進行粘性土層掘進過程中，地層無法為刀具的扭轉提供足夠的扭矩力容易增加刀具弦的磨損速率，降低使用壽命。而如果啟動扭矩過小，則在施工中容易引發(fā)刀具軸承松動，難以保證刀具在運行中的受力狀態(tài)。因此，在使用前需要對刀具的啟動扭矩進行全方面系統(tǒng)的檢測，合理調整扭矩。此外，刀具的氣密性是盾構刀具檢測的重中之重，如果氣密性不足，就會引發(fā)滲油和漏油的問題，甚至會損壞軸承。江蘇微型盾構刀具定制