兰远增

摘要：国家工程建设不断发展，盾构机作为一种非常重要的工程机械，在隧道、地下轨道等工程中都有着非常广泛的应用。刀盘刀具作为盾构机的关键结构，是实现盾构机掘进功能的主要部件，对土压平衡盾构机刀具开口特性以及布置方式进行研究，是保证刀盘受力平衡，减少掘进功耗，减少刀具磨损的必要措施。

关键词： 土压平衡 盾构刀盘； 开口特性； 刀具布置

1 盾构刀盘

英国工程师Marc Isambard Brunel 早在1818 年从食船虫打洞过程中得到了启发，研究盾构工法并获取了专利，至今盾构已经发展了将近200 年。盾构工法是在盾构的掩护下进行开挖和衬砌，是一种比较安全的掘进方式，而且地下施工不会受到地面交通的影响，能够在河底施工而不影响河道通航，气候和地质条件对盾构施工的影响也很小，是一种振动、噪声等环境污染较小的施工方式，现今已经发展为隧道工程、地铁工程、公路、地下管线和水下管线等基础设施建设最主要的施工方法。

盾构刀盘是盾构机械中最重要的部位，位于盾构机最前端，在刀盘旋转过程中，刀盘上布置的刀具能够对掘进截面上土体进行切削，以此实现掘进开挖，开挖产生的渣土能够通过刀盘上的开口送入土仓，盾构施工过程是在支撑下进行，能够稳定掘进截面，而且通过土仓内渣土和膨胀土、泥浆、泡沫剂等充分混合，最后通过螺旋输送机将渣土排出。

最初的盾构开挖施工机械上并没有盾构刀……