盾构刀具性能差异性分析： 刀盘可分为 3 个不同的区域: 中心区、正面区及边缘区。其承担的破岩量和刀具的受力特性存在较大的差异，因而刀具的性能也有差别。 1) 中心区。中心区空间小，滚刀转弯半径小，滚刀滑动加滚动，承受轴向力大。刀盘中心区域刀具转动的线速度较小，磨损也相对较小。中心刀是鱼尾刀或羊角刀时，高度比其它刀具要高，起到预先疏松土体的作用。 2) 正面区。该区处于中心区和边缘区之间，工作时刀具正对着掌子面，有一定的转弯半径，是以纯滚动工作，又有足够的布置空间，该区的滚刀称为正滚刀，在掘进中，纯滚动无论是刀具轴承寿命还是刀圈寿命都较高。 3) 边缘区。位于刀盘边沿，刀具承担的破岩量大，且受力复杂，还要保证开挖直径，刀圈允许磨损量与正滚刀相比较小，刀间距减小。有时还对刀圈形状和刀体进行特殊处理，做成专门边滚刀。边滚刀寿命一般较低。盾构机刀具属于易损件，需经常更换。福建盾构刀具订购

目前盾构机刀盘按其适应地质一般分为软土刀盘、复合刀盘及硬岩刀盘。刀盘的掘进施工较终都是靠刀具来完成，刀具按切削原理一般分为滚压刀具及切（刮）削刀具。滚压刀具的工作原理主要是依靠刀具推力来冲击挤压岩层；再加上刀具旋转扭矩连续滚压破岩，这类刀具在掘进过程中会随刀盘一起公转，同时自身还绕刀轴进行自转。滚压类刀具对岩石作用力大，常用于硬岩或大直径圆砾地层隧道掘进中，也可用于复合地层，主要分为单刃滚刀、双刃滚刀和三刃滚刀等。切削刀具的工作原理主要是盾构机向前推进的同时刀具随刀盘旋转，刀刃不断嵌入土体并对开挖面土体产生轴向剪切力和径向切削力，分为切刀、中心鱼尾刀、撕裂刀、先行刀、保径刀和边刮刀等形式；此类刀具一般用于软土地层及软岩地层中，或用于硬岩及复合地层辅助切削中。天津盾构刀具工厂长期以来，盾构机刀具因材质特殊、制造工艺复杂，世界上只有少数几家企业能够制造。

盾构的掘进刀具一般可分为滚刀、切刀、先行刀、周边刮刀。 滚刀分为齿形滚刀和盘形滚刀。齿形滚刀常用于软岩，有球齿和楔齿两种；盾构上应用较广的是盘形滚刀，盘形滚刀按刀圈材质主要分为耐磨层表面刀圈、标准钢刀圈、重型钢刀圈、镶齿硬质合金刀圈滚刀等，它们分别适用于各自的地层： ①耐磨层表面刀圈：适用于掘进硬度40MPa的紧密地层以及80-100MPa的断裂砾岩、砂岩、砂黏土等地层； ②标准钢刀圈：适用于掘进硬度50-159MPa的砾岩、大理石、砂岩、灰岩地层； ③重型钢刀圈：适用于掘进硬度120-250MPa的硬岩，硬度80-150MPa的高磨损岩层，如花岗岩、闪长岩等地层； ④镶齿硬质合金刀圈：适用于掘进硬度高达150-250的花岗岩、玄武岩等地层。

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。先行刀一般安装在辐条中间的刀箱中，采用背装式，可以从土仓中进行更换。

盾构刀具的滚刀破岩原理： 在推进千斤顶的巨大推力和刀盘扭矩的共同作用下 , 刀盘在转动过程中 , 滚 刀的楔形刀刃在开挖面上压切产 沟槽 , 同时在沟槽两侧的岩体内形成裂隙。在圆周方向上, 第二个刀刃沟槽比一个刀刃延迟一定的角度 , 当第二条沟槽侧边的裂隙与一条沟槽边的裂隙贯通后 , 两条沟槽之间的岩石就形成碎块而掉落。 盾构刀具的刮刀切削原理： 用于软土切削的刮刀包括正面刮刀 、边缘刮刀和中心羊角刀 , 它们可以破碎天然单轴抗压强度在30MPa以下的岩石和软土 , 起到增大刀盘开口率、破碎块状碴土、保护刀盘结构和滚刀刀毅及提高掘进速度的作用。 刮刀的切削原理主要是盾构机向前推进的同时 ,刀具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 (刃盘旋转切线方向 ) 切削力 , 不断将开挖面前方土体切削下来。如果启动扭矩过小，则在施工中容易引发刀具轴承松动，难以保证刀具在运行中的受力状态。福建盾构刀具订购

盾构刀具的气密性是盾构刀具检测的重中之重。福建盾构刀具订购

盾构刀具根据具体现状不同，可分为两大类：一类齿刀，另一类是盘型滚刀。在具体应用过程中，齿刀主要应用在土质结构强度在20MPa以下的土层开挖施工中，而盘型滚刀则主要应用在强度和比较高的土层开挖。盾构齿刀具测试时，要注重对齿刀刀体结构测试中，刀头和盾构刀体的连接方式有三种，包括：焊接连接、螺栓连接、镶嵌连接，其中螺栓连接的应用较为普遍，便于拆卸和更换。 盘型滚刀在测试时，要先进行目测，查看刀圈中是否存在裂纹，刀具是否存在渗油和漏油等问题，然后再利用工具装置进行盾构刀具气密性测验，较后对刀具的启动扭矩进行合理调整，大量应用实例表明，如果启动扭矩过大，则在进行粘性土层掘进过程中，地层无法为刀具的扭转提供足够的扭矩力容易增加刀具弦的磨损速率，降低使用寿命。而如果启动扭矩过小，则在施工中容易引发刀具轴承松动，难以保证刀具在运行中的受力状态。因此，在使用前需要对刀具的启动扭矩进行全方面系统的检测，合理调整扭矩。此外，刀具的气密性是盾构刀具检测的重中之重，如果气密性不足，就会引发渗油和漏油的问题，甚至会损坏轴承。福建盾构刀具订购

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