刀具的布置方式需要充分考虑工程地质情况，进行针对性设计，不同的工程地质特点，采用不同的刀具配置方案，以获得良好的切削效果和掘进速度。好的刀具可以提供工作效率，节省生产成本。根据地质条件特点，可以大致分为四种地层：砂层，砂卵石地层；软弱土地层；风化岩及纯硬岩地；软硬不均地层。

1、砂层、砂卵石层。地质条件主要为砂卵石地层。如果遇到粒径较大的砾石或巨砾，应配备滚刀进行破碎。在砂层和砂砾石层施工过程中，需要设置（宽）刀具、周边刮刀、推进刀具（重型撕裂刀具）、中心刀具、仿形刀具和其他刀具。刀具为主刀具，用于开挖面大部分断面的开挖；周边刮刀，又称定径刀，用于切割周围土壤，以确保开挖段的直径；该刀具用于沿径向分层切割开挖面，提前松土，减少刀具冲击载荷，降低切割扭矩。同时，对强度低、粒径小的卵石、砾石采用重型撕裂刀破碎；中心刀用于开挖面中心段的开挖，起到对中松土的作用；仿形刀具用于曲线开挖和纠偏。滚刀用于粉碎粒径较大的砾石或巨砾。

2、软弱土层。地质条件主要为粉土、粘土和粉质粘土。一般情况下，软土层中只需配置周边刮刀、中心刀、前进刀和超挖刀。以南京地铁盾构为例，刀盘采用面板结构，配有1个鱼尾形中心刀、120个刀具、16个周边刮刀和1个仿形刀具。切割机安装在开口槽的两侧，覆盖进渣口的整个长度。刮刀安装在刀盘边缘。由于刀盘需要在正方向和负方向上旋转，因此刀具也在正方向和负方向上排列。为了提高刀具的可靠性，每条轨道上至少布置2个刀具。周围工作量较大，磨损后对盾构切割环的尺寸影响较大。正向和反向各布置8个刮刀。考虑到刀盘的受力均匀性，刀具布置是对称的。工具用螺栓固定，便于更换。刀具或刮刀的刃口和刃口背面镶嵌合金和耐磨材料，延长刀具的使用寿命。切割机的破岩能力为20MPa，可顺利通过进出孔端部的加固地层。

3、纯硬岩层。隧道段主要由混合片麻岩和混合花岗岩组成。所有刀具均为无齿滚刀。有时，在刀盘面板周围的开口处提供刮刀。

4、风化岩及软硬不均匀地层。上软下硬的复合地层，地质不均匀，局部岩石单轴抗压强度高（150-200mpa）。除刀具外，它还包括宽刀具、导向刀具和滚刀。因此，刀盘的结构比较复杂。对于岩层，滚刀将岩石破碎，滚刀的前进速度应大于刀具的前进速度。滚刀磨损后，刀具仍能破碎岩石，保证刀具的使用寿命。在曲线半径较小的隧道中掘进时，为了保证盾构的方向调整，防止盾构壳体卡滞，需要较大的开挖直径。因此，刀盘需要配备滚刀型仿形刀具（或超挖刀具）。

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