盾構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,刀盤體由鋼結構焊接而成,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。
刀盤是機械化盾構的掘削部件,刀盤結構應根據地質適應性的要求進行設計,以適合圍巖條件,并保證開挖面穩定的前提下,提高掘進速度,刀盤設計時,應充分考慮刀盤的結構形式,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。刀盤旋轉時,刀具切削隧道開挖面土體,對開挖面的巖土層進行開挖,開挖后的渣土通過刀盤的開口進入土倉。
(2) 穩定功能。支持開挖面,具有穩定開挖面的功能
(3) 攪拌功能。對于土壓平衡盾構,刀盤對土倉內的渣土進行攪拌,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。
盾構的刀盤結構形式與工程地質情況有著密切的關系。不同的地層應采用不同的刀盤結構形式;土壓平衡盾構的刀盤有兩種形式-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,有利于切削面穩定,但在開挖黏土層時,易發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。