Skærhovedet er en kritisk komponent i en skjoldmaskine; under tunneleringsprocessen tjener den funktionerne til at knuse sten og jord, lette møgstrømmen og yde støtte til tunnelens overflade.
Mekanisk struktur
I øjeblikket falder skærmmaskinens skærehovedstrukturer primært ind i tre kategorier: eger-type, skive-type og en sammensat struktur, der kombinerer både eger og skiver. Store og mellemstore skærehoveder til skjoldmaskiner anvender typisk en central støttekonfiguration. Partikelgennemløbshastigheden-andelen af skærehovedets åbne areal-er ca. 67 % for skærehoveder af eger---typen og 33 % for skærehoveder af--type.
Kuttermaterialer og nøgleteknologier
"Tænderne" på en skjoldmaskine er skærene, der er monteret på dens forreste-endeskærehoved. På arbejdsfladen af disse kuttere-hvor direkte "konfrontation" med sten er påkrævet,-anvendes der hårde legeringer; disse materialer har en hårdhed, som kun er anden hårdhed end diamant. Skjoldmaskinskærere skal have tilstrækkelig hårdhed til at sikre slidstyrke, tilstrækkelig styrke til at forhindre brud og tilstrækkelig sejhed til at modstå stødkræfter. En af de kritiske faktorer, der bestemmer denne styrke og sejhed, er den præcise kontrol af kornstørrelsen under fremstillingen af wolframcarbidpulver. Avancerede teknologier på dette område muliggør produktion af WC (wolframcarbid) korn med størrelser så fine som 9 mikrometer. Andre vigtige relaterede teknologier omfatter nye fler-felter, multi-skalaregulerede loddeteknikker med ultralyds- og nano{11}}modificeret kompositforstærkning samt nye lasertilsætningsfremstillingsmetoder til høj-kulstof, høj{13}}hårdhed.
Hjælpesystemer og intelligente systemer
En ring af hydrauliske donkrafte er placeret bag skærehovedet på skjoldmaskinen. En skumblanding injiceres for at lette skærehovedets omrøring af sten og for at blødgøre jorden og derved reducere vanskeligheden ved tunneldriften. Moderne skærehovedkonfigurationer har ofte designs, der er optimeret til blødt underlag, og som omfatter muligheden for atmosfærisk-trykskærerudskiftning. Kutterhovedet er udstyret med føleelementer, der er i stand til at overvåge skærehovedets driftsstatus i realtid. Ved at øge skærehovedets åbningsforhold, integrere et højt-tryk, højt-højt flow centralt skyllesystem og installere et "muck-bagning" tidligt advarselssystem for skærehovedet-suppleret med tilbagetrækkelige kameraenheder-er det muligt at observere forholdene i zonen for at komme ind i kammerhovedet, uden at det er nødvendigt at komme ind under kammerets tryk.
