盾構(gòu)的刀盤主要有刀盤體,刀具,磨損檢測器,攪拌棒,泡沫及膨潤土管路等零部件組成,刀盤體由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成,刀具可分為:滾刀,切刀,邊緣刮刃,仿形刀,保徑刀,先行刀,中心刀等。
刀盤是機械化盾構(gòu)的掘削部件,刀盤結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)適應(yīng)性的要求進(jìn)行設(shè)計,以適合圍巖條件,并保證開挖面穩(wěn)定的前提下,提高掘進(jìn)速度,刀盤設(shè)計時,應(yīng)充分考慮刀盤的結(jié)構(gòu)形式,支撐方式,開口率,開口大小和分布,刀具的布置等因素
刀盤具有三大功能:
(1) 開挖功能。刀盤旋轉(zhuǎn)時,刀具切削隧道開挖面土體,對開挖面的巖土層進(jìn)行開挖,開挖后的渣土通過刀盤的開口進(jìn)入土倉。
(2) 穩(wěn)定功能。支持開挖面,具有穩(wěn)定開挖面的功能
(3) 攪拌功能。對于土壓平衡盾構(gòu),刀盤對土倉內(nèi)的渣土進(jìn)行攪拌,使渣土具有一定的塑性,流動性并在一定程度上避免形成“泥餅”的作用。
盾構(gòu)的刀盤結(jié)構(gòu)形式與工程地質(zhì)情況有著密切的關(guān)系。不同的地層應(yīng)采用不同的刀盤結(jié)構(gòu)形式;土壓平衡盾構(gòu)的刀盤有兩種形式-面板式和輻條式
(1) 面板式刀盤開口率相對較小,面板直接支撐面,有擋土功能,有利于切削面穩(wěn)定,但在開挖黏土層時,易發(fā)生黏土粘附面板表面影響開挖效率的情況,防止措施是注入改良材料等。
(2) 輻條式刀盤開口率大,土砂流動順暢,不易堵塞,土倉壓力能有效改善作用于開挖面,但一般不能安裝滾刀,且中途換刀安全性較差。