Alat TBM dan Prinsip Pemecahan Batuan

Saat ini, pemotong yang digunakan pada mesin penggali terowongan perisai umumnya dibagi menjadi dua kategori utama: pemotong kikis dan pemotong guling.

Pemotong Kikis (Scraper, Ripper): Pemotong kikis merujuk pada pemotong pemecah batuan yang hanya berputar bersama kepala pemotong dan tidak berputar pada porosnya sendiri. Ada berbagai macam jenis pemotong kikis. Saat ini, pemotong kikis yang umum digunakan pada mesin penggali terowongan perisai meliputi scraper pengukur, scraper, gigi ember, pemotong awal, pemotong perobek, pemotong ekor ikan, dan sebagainya.

Pemotong Guling (Disc Cutter / Roller): Pemotong guling merujuk pada pemotong pemecah batuan yang tidak hanya berputar bersama kepala pemotong tetapi juga berputar pada porosnya sendiri secara bersamaan.

Berdasarkan bentuk mata potongnya, pemotong guling dapat dibagi menjadi: pemotong bergigi (gigi baja dan gigi sisipan) dan pemotong cakram (pemotong cakram cincin baja dan pemotong cakram cincin sisipan).

Berdasarkan posisi pemasangannya, pemotong berputar dapat dibedakan menjadi: pemotong tengah, pemotong muka, pemotong pengukur, dan pemotong pelebar.

Pemotong berputar yang digunakan pada mesin penggali terowongan perisai terutama adalah pemotong cakram, yang selanjutnya dapat diklasifikasikan menjadi varian bermata tunggal, bermata ganda, dan bermata banyak.

Berdasarkan diameter luar mata potongnya, pemotong dibagi menjadi spesifikasi seperti 13, 15, 17, dan 19 inci, dengan seri 17 inci yang paling banyak digunakan saat ini. (Inci: 1 inci = 25,4 mm; 17 inci = 17 x 25,4 mm).

Di bawah dorongan yang diberikan oleh silinder hidraulik longitudinal, kepala pemotong memaksa cakram pemotong yang terpasang padanya untuk menembus batuan. Digerakkan oleh sistem rotasi, kepala pemotong membawa pemotong bergulir untuk berputar mengelilingi sumbu pusat kepala pemotong. Pada saat yang sama, setiap pemotong bergulir berputar di sekitar poros pemotongnya sendiri, menyebabkan pemotong terus bergulir dan menghancurkan permukaan batuan. Kepala pemotong memberikan gaya dorong dan gaya guling (torsi) pada cincin pemotong. Gaya dorong memaksa cincin pemotong masuk ke dalam massa batuan, sedangkan gaya guling menyebabkan cincin pemotong bergulir melintasinya. Melalui aksi ekstrusi dan geser dari pemotong bergulir pada massa batuan, batuan menjadi pecah, memotong serangkaian lingkaran konsentris pada permukaan batuan.