1）刀盘结构

成都地铁6号线3标段富水砂卵石地层具有大粒径漂石比例高、含水量高及掌子面不易稳定等特点。在刀盘结构设计方面需考虑在以排为主、破碎为辅的前提下满足较好的抗冲击性和强度要求，从而满足土压平衡模式下的高扭矩。根据地质资料，刀盘采用四辐条+四面板的辐板式设计，刀盘直径为6 280 mm，为带有轮廓的封闭钢结构件。刀盘开口率达35%，用以提高中心低速渣土的流动性，降低泥饼形成的危险。刀盘结构如图4-11所示。

图4-11　成都地铁6号线3标段工程刀盘结构

同时，针对地层的特殊性，施工单位在刀盘上进行了一些细节改进措施：

①采用Z字形连续肋板的设计，在对φ 350粒径进行筛选的同时，提高整体扭矩传递的均匀性和流经肋板处渣土的流动性，如图4-12所示。

②开口处的纵深方向采用梯形设计即“严进宽出”的结构，有利于渣土的纵向流动，提高渣土的流动效率，继而降低滞磨率，如图4-13所示。

图4-12　Z字形肋板

图4-13　梯形渣口(www.daowen.com)

2）刀具配置

针对成都地铁6号线3标段地质特性，对刀具配置也进行了以下一系列的改进：

①针对砂卵石地质的高冲击性，滚刀采用加宽型刀刃，且可换装18英寸刀圈，刀毂部分加焊耐磨层，尽可能减少中途换刀的次数以控制地面沉降。

②增加边缘区域切刀、刮刀的数量，提高刀盘边缘区域的耐磨性能，有效保证开挖直径。

③切刀、边刮刀都采用合金设计，大大提高了刀具的耐磨性能以及耐冲击性能，刀座背部采用了耐磨合金保护刀座，各面板处也布置了相应的导流刀具用于保护刀座。

④中心采用端盖式滚刀，刀座尺寸较小，刀间距可以做得更窄，在不减少刀具配置的情况下增大刀盘中心开口率。

⑤针对外周刀具的高损坏率，在设计方面增加了相应的保护刀具，用以提高刀具的使用寿命，进而提高有效掘进距离。

刀具配置如表4-10所示。

表4-10　刀具配置表