胡江涛， 乔晓锋，2

(1. 广东水电二局股份有限公司，广东 广州 511340;2.广东省水利水电工程技术研究中心，广东 广州 511340)

1 概述

全断面硬岩掘进机(TBM)是集机、电、液、光于一体，使用国内外先进技术集成，专门为隧道施工开发的一套设备，广泛用于各施工领域中，例如地铁建设、引水工程、铁路建设、电力工程、煤矿开采等隧洞工程的建设。刀盘作为TBM的重要部件，在掘进工作中有着极其重要的意义，刀盘设计的合理性对提高TBM掘进效率，降低施工成本起着决定性的作用。

全断面硬岩掘进机刀盘的设计不仅要考虑刀盘直径、滚刀间距、刀具形式、滚刀直径、滚刀启动扭矩及单刀承载力，还要根据具体的围岩地质条件、现场具体情况等进行综合考虑，使刀盘的特性符合施工要求。该文以榕江关埠引水工程中使用的中铁装备CREC5060E—2100刀盘设计为例展开讨论。

2 TBM刀盘结构形式及破岩机理

2.1 刀盘结构形式

刀盘按照结构形式分为3种：辐条式、复合式、TBM硬岩刀盘[1]。

辐条式刀盘特点：对刀盘磨损较大，渣土改良较困难，不利于保持土压平衡。辐条式刀盘结构特点为：辐条式大开口(70%～75%)，易于进渣，刀具磨损小。辐条式刀具布置：刀盘中心为中心鱼尾刀，切削刀分层布置，加大合金尺寸以及合金数量以加强其耐冲击及耐磨性能。

复合式刀盘特点：针对硬岩地层和卵石地层具有较强的破岩能力。复合式刀盘结构：辐条+面板，面板易于稳定支撑掌子面。复合式刀具布置：刀盘中心为中心双联滚刀+单刃滚刀+刮刀+边刮刀；……