1）正常磨损

滚刀的正常磨损是指刀圈径向磨损量和刃宽磨损量基本相同。正常磨损是滚刀失效的最主要形式，一般发生在单一地层。正常磨损的滚刀更换新的刀圈后可正常使用，其寿命可得到最大化的使用，破岩效率最高，如图7-1所示。

图7-1　滚刀正常磨损

2）刀具偏磨

刀圈偏磨主要表现为刀圈径向各部位的磨耗程度不一致，在某一弦位置上持续磨损，如图7-2所示。这种情况常见于软弱不稳定地层或砂卵石地层，主要是由于滚刀的启动扭矩较高，或者砂卵石地层下开挖面过于松散，抗力不足，不能提供足够的转动力矩来平衡滚刀轴承的启动扭矩，在刀盘转动的同时，滚刀的轴承没有转动，刀圈没有转动且呈现单边受力磨损的状态。另一种情况是掘进参数设置不合理，在未加膨润土、泡沫剂的情况下长时间持续掘进。刀圈偏磨为纯滑动摩擦，偏磨磨损速度非常快，如果不及时更换刀圈，会造成刀体和轴承磨损，引发不可恢复的损伤。

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图7-2　滚刀偏磨

在盾构掘进过程中，刀圈出现偏磨而未及时发现和更换是极其危险的。滚刀的偏磨会造成相邻的滚刀因过载而提前失效，继而迅速向四周扩展，造成周围区域面积的滚刀整体出现损坏。

3）刀圈断裂和刀圈移位

滚刀向前滚动破岩推进的过程中，遇到地层突然变硬或是砂卵石时，存在非常高的瞬间力荷载和速度荷载，加上刀圈的材质硬度高且脆，导致刀圈局部过载产生应力集中而发生断裂。究其原因，是由于漂石的存在，安装半径大的滚刀以很大的速度冲撞在漂石上，滚刀受到过大的冲击荷载而产生刀圈断裂和刀圈移位，如图7-3所示。在滚刀刀圈已经发生均匀磨损和偏磨的情况下，更容易发生刀圈断裂。造成刀圈移位或脱落的主要原因是掘进参数取值不合理、刀圈装配质量不合格、刀圈在破岩时承受了很大的侧向力、岩渣磨损和卵石冲击而造成刀圈和刀体焊口断裂。

图7-3　滚刀刀圈断裂和移位