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掘進機切削破碎巖石的機理是：它在掘進時盤形刀沿巖石開挖面滾動，同時通過大刀盤均勻地在每個盤形刀刀上對巖面施加壓力，形成滾動擠壓切削而實現(xiàn)破巖。大刀盤每轉(zhuǎn)動一圈，將貫入巖面一定深度，在盤形刀刃與巖石接觸處，巖石被擠壓成粉末，從這個區(qū)域開始，裂縫向相鄰的切割槽擴展，進而形成片狀石渣。
不同的巖石需要不同的盤形刀壓人巖石的最低壓強值，才能達(dá)到較理想的貫入深度。而貫入深度，在堅硬和裂隙很少的巖石中，一般為2.5 - 3.5 mm/r，在中等堅硬和裂隙較多的巖石中，一般為5 -9 mm/r。
單個盤形刀的使用壽命，與軸承使用壽命、刀圈材質(zhì)和加工質(zhì)量、以及它在大刀盤上的位置有關(guān)。目前刀圈的形狀已趨于常斷面型，其優(yōu)點是刀圈尖端寬度在磨損后仍保持不變，因此既使它承受的荷載有變化，也能保證它具有良好的貫入速度，從而提高了切割速度并降低刀具的消耗。
應(yīng)該強調(diào)指出，對掘進機施工不僅要注意巖石的抗壓強度，還應(yīng)注意巖石的磨蝕性以及巖體的裂隙程度，當(dāng)巖體節(jié)理裂隙面間距越大時，切割也就越困難。關(guān)于裂隙度與盤形刀的磨損規(guī)律，我國尚無研究成果，通過秦嶺隧道的施工，將會總結(jié)出一些規(guī)律。
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