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滾刀損耗形式

由于隧道斷面的地質(zhì)復(fù)雜多變，隧道埋深均勻在20m以上，且需破除間隔長達(dá)700m，強(qiáng)度高達(dá)160MPa的花崗巖區(qū)域，因此掘進(jìn)過程中需較為頻繁的更換刀具。從整個(gè)工程竣工后統(tǒng)計(jì)來看，整個(gè)工程共消耗滾刀2659把，其損耗形式主要分為以下幾種。

正常磨損

滾刀進(jìn)行破巖時(shí)，破巖效率與其刃口寬度有關(guān)。隨著滾刀刀圈磨損量的增加，刃口寬度增加，達(dá)到一定范圍時(shí)會影響掘進(jìn)速度，由于受到刀圈加工工藝的限制，而且新裝刀圈與齒刀之間的高差為35mm，所以確定正滾刀與中心刀磨損量為30mm;而邊沿滾刀則因隧道直徑6280mm以及所處位置的要求，其磨損極限為15mm。正常磨損是刀具失效的主要形式，另正常磨損又稱為均勻磨損，其磨損外形為在刃口寬度范圍內(nèi)磨損較均勻。

滾刀刀圈斷裂

在掘進(jìn)過程中由于巖石情況發(fā)生變化或刀盤其他部件(如齒刀等)脫落卡在刀刃與巖壁之間，會導(dǎo)致刀圈局部過載而使刀圈應(yīng)力集中、發(fā)生斷裂盾構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)形式同時(shí)刀圈與刀體配合過盈量未達(dá)到要求也會造成刀圈斷裂。

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泥水式盾構(gòu)機(jī)是通過加壓泥水或泥漿(通常為膨潤土懸浮液)來穩(wěn)定開挖面，其刀盤后面有一個(gè)密封隔板，與開挖面之間形成泥水室，里面充滿了泥漿，開挖土料與泥漿混合由泥漿泵輸送到洞外分離廠，經(jīng)分離后泥漿重復(fù)使用。土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)是把土料(必要時(shí)添加泡沫等對土壤進(jìn)行改良)作為穩(wěn)定開挖面的介質(zhì)，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉(zhuǎn)開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉(zhuǎn)將土料運(yùn)出，泥土室內(nèi)土壓可由刀盤旋轉(zhuǎn)開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉(zhuǎn)速度)進(jìn)行調(diào)節(jié)。