盾构构造盾构刀具工作原理
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典型刀盘的刀具布置：
中心滚刀：8把，刀间距：90mm，刀高：175mm 正面滚刀：22把，刀间距：95mm，刀高：175mm。 边缘滚刀：8把 切刀：64把，刀间距：150mm，刀宽：160mm，刀高：
140mm 边缘刮刀：32把（左右各16把） 保径刀：8把 刀盘开挖直径：6280mm 边缘刮刀开挖直径：6270mm 保径刀开挖直径：6260mm 刀盘外径：6250mm
➢ 尽可能保证刀盘和刀具的受力均匀，使作用在大轴承上的径向载荷尽量减小到最低。 ➢ 切刀全断面双向布置在主梁的两侧，使整个掌子面都在切刀的切削范围内，保证刀盘不论正反转
都能全断面切削土体 。
➢ 使每把盘形滚刀破岩时所受的负荷尽量相等，即每把刀的破岩量相等，保证刀刃两侧的侧向反力
能相互平衡；前面的刀具能为后面的刀具提供破岩临空面，形成前后滚刀顺次破岩。
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➢边缘刮刀 ➢超挖刀（仿形刀）
➢ 滚刀
在硬岩掘进时，采用滚刀破岩，滚刀破岩的特点是依靠刀具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作 用达到破碎岩石的目的。根据形状不同，可分为盘形滚刀，球齿滚刀，楔齿滚刀等。盘形滚刀是刀 圈为盘形的滚刀，根据刀刃多少又分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。目前普遍使用的是单刃滚 刀，盘形滚刀主要由刀圈、刀体、刀轴、轴承、密封等组成。
装切削系统的构造与维护
成员：李毅、孙小强、张勇、赵斌、陈传斌
目录
一 二 三
刀盘的结构组成和分类 刀具分类 刀具工作原理
盾构刀盘
盾构刀盘的功能及构成
刀盘作为盾构的核心部件，是 决定工程成败的关键。由于工 作环境恶劣，在掘进中承受大 扭矩、大推力和复杂冲变载荷， 刀盘容易发生磨损和破坏，因 此需及时进行修复。刀盘主要 由刀盘体、刀具、磨损检测器、 搅拌棒、泡沫管路等零部件组 成。刀盘体由钢结构焊接而成， 刀具有滚刀(齿刀)、切刀、边 缘刮刀、超挖刀、保径刀等。
➢切刀
切刀是软土刀具，布置在刀盘开口槽的两侧，其切削原理是盾构向前推进的同时，切刀随刀盘旋转对 开挖面土体产生轴向(沿隧道前进方向)剪切力和径向(刀盘旋转切线方向)切削力，在刀盘的转动下，通 过刀刃和刀头部分插入到地层内部，象犁子犁地一样切削地层。切削机理示意图如下。
➢边缘刮刀
边缘刮刀位于刀盘弧形周边，在软土地层中用于刮削土体，在岩石地层中用于刮渣，起装载作用。
➢ 滚刀
在硬岩掘进时，采用滚刀破岩，滚刀破岩的特点是依靠刀具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用达 到破碎岩石的目的。根据形状不同，可分为盘形滚刀，球齿滚刀，楔齿滚刀等。盘形滚刀是刀圈为盘形的 滚刀，根据刀刃多少又分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。目前普遍使用的是单刃滚刀，盘形滚刀主要 由刀圈、刀体、刀轴、轴承、密封等组成。
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பைடு நூலகம்
➢滚刀破岩机理
当滚刀受载，刀刃切入围岩时，岩石表面首先产生局部变形并出现微观裂纹，此过程为岩石的初期破 碎，当载荷继续增加，滚刀切入岩石深度也相应的加深，在滚刀刃端的岩石粉碎破碎，并且又重新被碾压， 围观裂纹在刀刃两侧较快发展，一些裂纹开始延伸到岩石表面，最后形成几道主要裂纹并迅速发展，便形 成体积较大的岩石碎块，继而崩落。
➢超挖刀（仿形刀）
超挖刀（仿形刀）是为曲线推进、转 弯、纠偏而设计的，安装在刀盘的边 缘上，通过一个液压油缸来控制刀的 伸出量。
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➢鱼尾中心刀
软土地层掘进时，中心部位不能布置切刀，布置鱼尾刀可改善中心部位土体的切削和搅拌效果。
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布置刀具主要原则：
盾构刀盘
盾构刀盘的分类
辐条式、面板式、复合式。
刀盘上配置有不同类型刀具， 使盾构机能适应软土到硬岩各 种地层的掘进。 滚压类刀具：单刃滚刀、双刃 滚刀、三刃滚刀等。 切削类刀具：切刀、刮刀、齿 刀、保径刀、超挖刀、中心鱼 尾刀、贝壳刀等
刀具
系列展示
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刀具
➢ 滚刀
➢切刀
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典型刀盘的刀具布置：
中心滚刀：8把，刀间距：90mm，刀高：175mm 正面滚刀：22把，刀间距：95mm，刀高：175mm。 边缘滚刀：8把 切刀：64把，刀间距：150mm，刀宽：160mm，刀高：
140mm 边缘刮刀：32把（左右各16把） 保径刀：8把 刀盘开挖直径：6280mm 边缘刮刀开挖直径：6270mm 保径刀开挖直径：6260mm 刀盘外径：6250mm
➢ 尽可能保证刀盘和刀具的受力均匀，使作用在大轴承上的径向载荷尽量减小到最低。 ➢ 切刀全断面双向布置在主梁的两侧，使整个掌子面都在切刀的切削范围内，保证刀盘不论正反转
都能全断面切削土体 。
➢ 使每把盘形滚刀破岩时所受的负荷尽量相等，即每把刀的破岩量相等，保证刀刃两侧的侧向反力
能相互平衡；前面的刀具能为后面的刀具提供破岩临空面，形成前后滚刀顺次破岩。
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➢边缘刮刀 ➢超挖刀（仿形刀）
➢ 滚刀
在硬岩掘进时，采用滚刀破岩，滚刀破岩的特点是依靠刀具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作 用达到破碎岩石的目的。根据形状不同，可分为盘形滚刀，球齿滚刀，楔齿滚刀等。盘形滚刀是刀 圈为盘形的滚刀，根据刀刃多少又分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。目前普遍使用的是单刃滚 刀，盘形滚刀主要由刀圈、刀体、刀轴、轴承、密封等组成。
装切削系统的构造与维护
成员：李毅、孙小强、张勇、赵斌、陈传斌
目录
一 二 三
刀盘的结构组成和分类 刀具分类 刀具工作原理
盾构刀盘
盾构刀盘的功能及构成
刀盘作为盾构的核心部件，是 决定工程成败的关键。由于工 作环境恶劣，在掘进中承受大 扭矩、大推力和复杂冲变载荷， 刀盘容易发生磨损和破坏，因 此需及时进行修复。刀盘主要 由刀盘体、刀具、磨损检测器、 搅拌棒、泡沫管路等零部件组 成。刀盘体由钢结构焊接而成， 刀具有滚刀(齿刀)、切刀、边 缘刮刀、超挖刀、保径刀等。
➢切刀
切刀是软土刀具，布置在刀盘开口槽的两侧，其切削原理是盾构向前推进的同时，切刀随刀盘旋转对 开挖面土体产生轴向(沿隧道前进方向)剪切力和径向(刀盘旋转切线方向)切削力，在刀盘的转动下，通 过刀刃和刀头部分插入到地层内部，象犁子犁地一样切削地层。切削机理示意图如下。
➢边缘刮刀
边缘刮刀位于刀盘弧形周边，在软土地层中用于刮削土体，在岩石地层中用于刮渣，起装载作用。
➢ 滚刀
在硬岩掘进时，采用滚刀破岩，滚刀破岩的特点是依靠刀具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用达 到破碎岩石的目的。根据形状不同，可分为盘形滚刀，球齿滚刀，楔齿滚刀等。盘形滚刀是刀圈为盘形的 滚刀，根据刀刃多少又分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀。目前普遍使用的是单刃滚刀，盘形滚刀主要 由刀圈、刀体、刀轴、轴承、密封等组成。
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பைடு நூலகம்
➢滚刀破岩机理
当滚刀受载，刀刃切入围岩时，岩石表面首先产生局部变形并出现微观裂纹，此过程为岩石的初期破 碎，当载荷继续增加，滚刀切入岩石深度也相应的加深，在滚刀刃端的岩石粉碎破碎，并且又重新被碾压， 围观裂纹在刀刃两侧较快发展，一些裂纹开始延伸到岩石表面，最后形成几道主要裂纹并迅速发展，便形 成体积较大的岩石碎块，继而崩落。
➢超挖刀（仿形刀）
超挖刀（仿形刀）是为曲线推进、转 弯、纠偏而设计的，安装在刀盘的边 缘上，通过一个液压油缸来控制刀的 伸出量。
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➢鱼尾中心刀
软土地层掘进时，中心部位不能布置切刀，布置鱼尾刀可改善中心部位土体的切削和搅拌效果。
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布置刀具主要原则：
盾构刀盘
盾构刀盘的分类
辐条式、面板式、复合式。
刀盘上配置有不同类型刀具， 使盾构机能适应软土到硬岩各 种地层的掘进。 滚压类刀具：单刃滚刀、双刃 滚刀、三刃滚刀等。 切削类刀具：切刀、刮刀、齿 刀、保径刀、超挖刀、中心鱼 尾刀、贝壳刀等
刀具
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刀具
➢ 滚刀
➢切刀
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