盾构刀盘的主要功能：开挖功能：对掌子面的地层进行开挖，开挖后的渣土顺利通过渣槽，进入土舱；稳定功能：支撑掌子面，具有稳定掌子面的功能；搅拌功能：对土舱内的渣土进行搅拌，使渣土具有一定的塑性，能通过螺旋输送机来调整控制土舱内的压力。盾构滚刀的工作原理：安装在刀盘上的盘形滚刀在盾构千斤顶的作用下紧压在岩面上，随着刀盘的旋转，盘形滚刀一方面绕刀盘中心轴公转，同时绕自身轴线自转。盘形滚刀在刀盘的推力、扭矩作用下，在掌子面上切出一系列的同心圆。当推力超过岩石的强度时，盘形滚刀刀尖下的岩石直接破碎，刀尖贯入岩石，掌子面上岩石被盘形滚刀挤压碎裂而形成多道同心圆沟槽。随着沟槽深度的增加，岩体表面裂纹加深扩大，当刀具压力超过岩石的剪切和拉伸强度时，相邻同心圆沟槽间的岩石成片崩落，完成盘形滚刀的破岩过程。盾构机刀盘扭矩系数是盾构机设计的一个重要参数。黑龙江刀具哪家强
盾构刀具失效的方式主要分为以下几个方面：刮刀（齿刀）的失效：正常磨损刮刀刀刃崩裂：在硬岩掘进中，滚刀磨损太大， 刮刀直接切割未经滚刀破碎的硬岩；在硬岩中掘 进时，转速太快，突遇硬岩，冲击造成刀刃崩 裂；在硬岩掘进中，进刀太深等原因造成刀刃崩 裂。 刮刀刀体断裂：刀体本身的强度和韧性不够；进 刀太深。 刮刀掉齿：合金刀齿的焊接工艺不过关；刮刀突 遇硬岩。 滚刀的失效形式主要是刀圈磨损，也有轴承、 密封早期失效、刀圈断裂现象。 刀圈的正常磨损 非均匀磨损（偏磨和弦磨） 滚刀刀圈周边各部位的磨损程度不一致，有单边 偏磨和多边偏磨。单边偏磨一般是滚刀不转造成 的，多边偏磨则是滚刀时转时不转造成的，造成 滚刀不能连续转动的原因除刀具制造方面外，主 要和地层及刀具配置、盾构操作有关。 刀圈崩块、断裂 滚刀刀圈在掘进过程中刃口位置崩块、开裂甚至 从刀体脱落。这和刀圈制造技术、地层条件和应 用都有关系，要区分分析。 轴承或密封损坏： 轴承是刀具上的一种重要组件，对刀具掘进运转 的可靠性和刀具的消耗具有特别重要的影响。 正常使用状态下，大部分刀具轴承的寿命可达到 900小时左右。黑龙江刀具哪家强刀具是盾构机重要的部件，其直接影响着盾构施工进度。
影响盾构机工作的因素较多，盾构机刀盘扭矩系数是盾构机设计的一个重要参数，除此以外，刀盘刀具的外形和刀具布置也是重要一个因素。盾构刀具的 布置和刀具外形在盾构机设计中是非常重要的内容。刀具布置方式及刀具外形是否适合 应用工程的地质条件，直接影响盾构机的切削效果、出土状况和掘进速度。刀具布置对于全断面切削的辐条式刀盘，从盾构机的发展历史看，刀具布置有两种方式：一种为刀 具整体连续排列方式，因其切削阻力较大，盾构机密封舱内土体流动性差，现已很少使用，偶 然在切削阻力小的淤泥质地层中采用；第二种为刀具牙型交错连续排列方式，因其切削阻力小、切削效率高、密封舱内土体流动性好和易搅拌而被普遍使用。目前世 界上基本均采用牙型交错连 续排列方式。我集团公司采购的盾构机，其刀具布置就是采用该方式。 根据北京市地铁隧道施工中可能碰到的三种主要地质条件，刀具布置时应按照牙型交错连续 排列的原理， 确保盾构机刀具的切削轨迹布满开挖全断面； 另针对不同切削要求(包括不同地质的 要求)，需设置切削刀、超前刀、盘圈贝型刀、鱼尾刀、仿型刀等几种刀具。
盾构刀具的磨损检测技术现状： 开舱检查。这是较常用、较直接、较可靠的方法，停机后由人工进舱对刀具进行逐个检查。在不稳定地层中，开舱前需首先进行地层加固或带压作业，方可入舱检查。开舱检查虽直接有效，但却存在很高的风险，很可能由于掌子面不稳定而造成地面坍塌等事故。 磨损感应装置。在刀具内安装液压或电子传感器系统，一旦刀具磨损到一定程度就自动报警或指示。滚刀磨损感应装置则是采用液压油缸从刀盘伸出至滚刀刃尖，通过比较伸出行程与磨损前行程的差值判断滚刀的磨损量。此外还有一些采用液压短路、光纤维短路或超声波等方式来判断滚刀磨损的感应装置。由于感应装置只能在少量刀具上安装，应用范围小，使用效果受到很大限制。盾构刀具切刀失效的主要机理为冲击、冲击疲劳以及热疲劳裂纹。
盾构机作为城市地下轨道建设不可或缺的装备，正朝着更全方面、更智能化方向发展。针对不同地质条件，对盾构机刀具选用进行研究分析，使盾构机刀盘具有更强的适应性和经济性，也为今后盾构机的研发设计及盾构隧道施工提供参考依据。 每一个城市都有其特定地质条件，城市地下空间开发与地质及水文条件密不可分。隧道施工会针对地质条件选择具有针对性的盾构机，以确保施工安全性与经济性。刀盘刀具作为盾构机上的关键部件，其设计选型要求会更高、更严谨。因此需要结合已有的设计及国内施工经验，在不同地质条件下刀具选用情况。随着城市地铁轨道路网的延伸，盾构不只需穿越常见的软地层，同时还需在部分硬岩地段中通过。黑龙江刀具哪家强
切削刀是盾构切削开挖面土体的主刀具。黑龙江刀具哪家强
在软土地层掘进时，因刀盘中心部位不能布置切刀，为改善中心部位土体的切削和搅拌效果，可在中心部位设计一把尺寸较大的鱼尾刀（羊角刀），一般鱼尾刀超前600 mm左右。鱼尾刀的设计和配置方式如下：其一让盾构分两步切削土体，利用鱼尾刀先切削中心部位小圆断面土体，而后扩大到全断面切削土体，即将鱼尾刀设计与其它切刀不在一个平面上，即鱼尾刀超前切刀布置，保证鱼尾刀先切削土体；其二是将鱼尾刀根部设计成锥形，使刀盘旋转时随鱼尾刀切削下来的土体，在切向、径向运动的基础上，又增加一项翻转运动，这样既可解决中心部分土体的切削问题和改善切削土体的流动性和搅拌效果，又提高盾构整体掘进效果。黑龙江刀具哪家强
