愚公斧為簡(jiǎn)化分析，作如下假設(shè)：
(1）銑挖刀所受載荷為集中載荷，并集中在刀頭部位；(2）忽略銑挖刀在刀座中的自轉(zhuǎn)；
(3）銑挖刀與銑挖刀座配合，設(shè)置接觸部位為面接觸；
(4）銑挖刀座與銑挖頭焊接位置實(shí)施全約束。
根據(jù)上述假設(shè)，選擇合金刀尖圓錐面為受力面，根據(jù)橫切速度，的不同，分別給不同
設(shè)計(jì)切削角下的刀尖圓錐面加載相對(duì)應(yīng)的力。
結(jié)果分析
模型、網(wǎng)格、約束及加載均完成后，利用 Pro / Mechanica 對(duì)銑挖刀與刀座裝配體求解。圖3.4為設(shè)計(jì)切削角=45°、 V =-1.5m/ min 時(shí)的應(yīng)力圖，大應(yīng)力值為＝655.2Mpa，產(chǎn)生于合金刀頭與刀桿的焊接部位，這是由于銑挖刀銑挖巖石過(guò)程中，銑挖刀刀尖部分受集中力產(chǎn)生的，這也是硬質(zhì)合金刀頭折損的一個(gè)重要原因。

銑挖機(jī)可以廣泛應(yīng)用于隧道、溝渠、市政管線開(kāi)挖；公路路面破碎、采礦、巖石凍土開(kāi)挖；露天煤礦開(kāi)挖、表面出新以及鋼鐵工業(yè)、林業(yè)等多種施工領(lǐng)域。

1) 應(yīng)用于隧道開(kāi)挖在多數(shù)情況下，銑挖機(jī)只用于隧道輪廓的開(kāi)挖，但是在中低硬度 的巖層及凍土層等適合的地層中，銑挖機(jī)可以直接用于隧道的掘進(jìn)，尤其在破 開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)地層擾動(dòng)低、 安全性高， 碎巖層及老黃土中， 開(kāi)挖量可達(dá) 30--60m3/h.

2)銑挖機(jī) 特別適合不宜爆破施工的地段；銑挖機(jī)操作簡(jiǎn)單，可控性高，開(kāi)挖輪廓線清晰 準(zhǔn)確；可輕松解決隧道內(nèi)欠挖修整、內(nèi)表面鑿槽及開(kāi)挖邊溝等問(wèn)題。

3)開(kāi)挖： 現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)一般分上下兩步進(jìn)行，即兩步臺(tái)階法。由于需要在臺(tái)階上存放所 有的設(shè)備，上下臺(tái)階相距 800 - 1100 m。 分步開(kāi)挖支護(hù)： 開(kāi)挖后使用鋼筋網(wǎng)、鋼格柵+噴混支護(hù)隧道。在軟巖中，每次開(kāi)挖的進(jìn)尺 深度取決于掌子面巖層的情況以及該隧道設(shè)計(jì)單位的預(yù)先設(shè)計(jì)，一般為 50～ 80cm。

銑挖機(jī)
銑挖機(jī)

4)開(kāi)挖循環(huán)： 在使用銑挖機(jī)開(kāi)挖后，挖掘機(jī)退出掌子面，?？吭谒淼赖膫?cè)壁，然后裝載 機(jī)開(kāi)始出喳，出喳結(jié)束后馬上進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)安裝、噴混工作，然后進(jìn)行下一個(gè) 循環(huán)的掘進(jìn)施工。

5）剛剛支護(hù)完成后的開(kāi)挖問(wèn)題解決： 銑挖機(jī)在黏土中開(kāi)挖的速度 （以TD140型銑挖機(jī)配合 30 噸的挖掘機(jī)為 例）大約是 30～60m3/h.。在黏土層中使用銑挖機(jī)開(kāi)挖時(shí)，刀頭被黏土裹住而無(wú) 法使用的情況很少出現(xiàn)，可以用水沖洗刀頭或使用銑挖機(jī)銑削一些干硬的圍巖 來(lái)解決。

銑挖機(jī)代替爆破施工，避免由于爆破振動(dòng)而造成的巖石強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、局部破裂等不利情況。有利于保護(hù)巖體原有的自承能力，不易造成大面積塌方;

2.在隧道施工作業(yè)中，可以代替價(jià)格十分昂貴的隧道掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)機(jī)等機(jī)械，而大幅度降低施工成本;銑挖機(jī)在下列巖石的開(kāi)采作業(yè)中是十分奏效的：硬度較低的巖石;風(fēng)化結(jié)構(gòu)的巖石;硬度高但結(jié)構(gòu)分層的巖石銑挖量可以達(dá)到每小時(shí)80-120噸(視巖石的硬度而言);銑挖機(jī)可以很好地代替挖掘機(jī)施工，并能很好地保護(hù)環(huán)境。

3.應(yīng)用靈活，可以根據(jù)作業(yè)環(huán)境，更換不同的銑挖刀盤(pán)，開(kāi)溝銑挖輪，巖石鋸盤(pán)等。更換簡(jiǎn)單方便。

三、銑挖機(jī)-銑挖頭的開(kāi)挖巖石硬度標(biāo)準(zhǔn)

1. 中等堅(jiān)固 各種不堅(jiān)固的頁(yè)巖，致密的泥灰?guī)r.(f=3)
2. 比較軟 軟弱頁(yè)巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，鹽巖，石膏， 無(wú)煙煤，破碎的砂巖和石質(zhì)土壤.(f=2)
3. 比較軟 碎石質(zhì)土壤，破碎的頁(yè)巖，粘結(jié)成塊的礫石、碎石，堅(jiān)固的煤，硬化的粘土。(f=1.5)
4.軟 軟致密粘土，較軟的煙煤，堅(jiān)固的沖擊土層，粘土質(zhì)土壤。 (f=1)
5. 軟 軟砂質(zhì)粘土、礫石，黃土。(f=0.8)
6.土 狀 腐殖土，泥煤，軟砂質(zhì)土壤，濕砂。(f=0.6)
7. 松散狀 砂，山礫堆積，細(xì)礫石，松土，開(kāi)采下來(lái)的煤. (f=0.5)
8. 流沙狀 流沙，沼澤土壤，含水黃土及其他含水土壤. (f=0.3) A