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全断面隧道掘进机刀盘设计方法及实例

中国铁建重工集团有限公司

2017年4月

一、刀盘概述

二、刀盘设计流程

三、刀盘主体结构

四、刀具选型与布置

五、工程实例

一、刀盘概述

?刀盘是全断面隧道掘进机的关键部件之一，

主要功能包括：

?开挖掌子面岩土

?刮渣及搅拌渣土（盾构刀盘）

?刮渣及溜渣（TBM刀盘）

?控制出渣粒径

?支撑隧道掌子面

不同地质地层应采用不同的刀盘结构形式及刀具布置，刀盘及刀具的合理性直接影响设备

掘进速度和效益，甚至关系到隧道项目的成败。刀盘

结构

刀具

二、刀盘设计流程

主机结构

管片尺寸/刀盘开挖刀盘结构

成洞直径直径分析

刀盘拓扑

结构

刀具受力

设备类型刀盘类型耦计算

刀盘

合设计

地质概况刀具类型刀盘推力、主机配置

扭矩估算（推力、扭矩）

刀具配置

与布置

掘进速度

地质特性破岩试验掘进速度要求

估算

搅拌

三、刀盘主体结构棒

?刀盘主体结构功能

磨损

?安装固定刀具检测

回转

超挖接头

?传递推力、扭矩

刀

?安装辅助部件（超挖刀、回转接头、

渣土改良管路、磨损检测装置等）

?刮渣及溜渣、控制出渣粒径、支撑

隧道掌子面

刀盘主体结构设计是在满足强度、刚度要溜渣