Trong quá trình hoạt động đào hầm trong đá cứng và các thành tạo địa chất có độ mài mòn cao, các dao cắt trên đầu cắt chắc chắn sẽ bị mài mòn. Việc xây dựng các đường hầm xuyên{1}}biển và sâu-chôn-đặc trưng bởi áp lực nước cao-gây ra sự mài mòn đặc biệt nghiêm trọng đối với đầu cắt của Máy đào hầm lá chắn (TBM). Việc phát hiện hao mòn kịp thời và sửa chữa có hệ thống là rất quan trọng để đảm bảo tiến độ xây dựng TBM nhanh chóng, an toàn và suôn sẻ.
Nghiên cứu chỉ ra rằng độ mòn của dao cắt tuân theo các mẫu cụ thể. Ví dụ, trong các thành tạo đá monzogranite, độ mài mòn tích lũy trên dao cắt mặt tăng theo kiểu gần như tuyến tính khi khoảng cách lắp xuyên tâm của chúng tính từ tâm đầu cắt tăng; trong số các dao cắt cạnh, những dao nằm trong vùng chuyển tiếp thể hiện độ mài mòn tích lũy cao nhất, với mức độ mài mòn giảm dần về phía các cạnh bên ngoài và bên trong. So với tốc độ mài mòn trên một đơn vị khoảng cách lăn, tốc độ mài mòn trên một đơn vị khối lượng đá được đào đóng vai trò là thước đo chính xác hơn để định lượng mức độ nghiêm trọng và tốc độ mài mòn của máy cắt.
Để theo dõi tình trạng máy cắt trong thời gian thực, hệ thống phát hiện trực tuyến có thể được sử dụng. Ví dụ: hệ thống dựa trên công nghệ phát hiện tia laze-sử dụng các thiết bị laser có thể thu vào và cảm biến được gắn trực tiếp trên đầu cắt-có thể thu thập dữ liệu độ mòn của dao cắt trong khoảng thời gian ngắn khi TBM tiến lên (kích) về phía trước. Điều này cho phép giám sát theo thời gian thực-có độ chính xác cao-không cần người điều khiển, từ đó giảm thiểu rủi ro về an toàn liên quan đến việc kiểm tra thủ công và bảo trì do nhân viên thực hiện.
Khi đầu cắt bị mài mòn nghiêm trọng trong khi đào hầm qua các thành tạo có độ mài mòn cao thì việc sửa chữa có hệ thống là cần thiết. Các hoạt động sửa chữa này rất quan trọng để đảm bảo sự phát triển liên tục nhanh chóng, an toàn và suôn sẻ của TBM. Việc áp dụng các công nghệ sửa chữa quan trọng, có mục tiêu là một thành phần thiết yếu trong việc duy trì tính liên tục của dự án đào hầm.
Để giải quyết các vấn đề như hư hỏng đầu cắt hoặc mô-men xoắn quá mức-thường gây ra bởi các điều kiện địa chất bất lợi chẳng hạn như các vùng đá có mối nối dày đặc-các biện pháp đối phó toàn diện phải được triển khai. Các biện pháp này bao gồm tối ưu hóa cấu hình dao cắt của đầu cắt (ví dụ: tăng cường sử dụng máy cắt đĩa trong khi ngừng sử dụng máy cắt ripper để giảm mô-men xoắn); chọn vòng cắt có khả năng chống mài mòn cao- hoặc áp dụng chiến lược thay thế dao cắt thường xuyên hơn; và tối ưu hóa thiết kế cấu trúc của đầu cắt (ví dụ: tính toán góc cào tối ưu để tạo điều kiện loại bỏ bùn bẩn hai chiều trong cả quá trình quay thuận và quay ngược, từ đó chống lại lực quay). Hơn nữa, điều cần thiết là phải nhanh chóng loại bỏ bùn và cặn tích tụ khỏi đầu cắt để ngăn chặn sự hình thành "bánh bùn". Khi cần thiết, việc sửa đổi cấu trúc của thiết bị có thể được thực hiện để nâng cao khả năng thích ứng của thiết bị với các môi trường địa chất cụ thể.
