در طول عملیات تونل سازی در سنگ های سخت و سازندهای زمین شناسی بسیار ساینده، برش های روی سر برش ناگزیر دچار سایش می شوند. ساخت تونل‌های متقاطع-دریایی و عمیق-تونل‌های مدفون-که با فشار بالای آب مشخص می‌شوند{4}}سایش شدیدی را بر سر برش‌های ماشین‌های تونل زنی شیلد (TBM) تحمیل می‌کند. تشخیص سایش به موقع و تعمیر سیستماتیک برای اطمینان از پیشرفت سریع، ایمن و روان ساخت TBM بسیار مهم است.
تحقیقات نشان می دهد که سایش برش از الگوهای خاصی پیروی می کند. به عنوان مثال، در سازندهای مونزوگرانیت، سایش تجمعی برش‌کننده‌های صورت تقریباً به صورت خطی افزایش می‌یابد، زیرا فاصله نصب شعاعی آنها از مرکز سر برش افزایش می‌یابد. در میان برش‌کننده‌های لبه، آنهایی که در ناحیه انتقال قرار دارند، بالاترین سایش تجمعی را نشان می‌دهند، با سطوح سایش به تدریج به سمت لبه‌های بیرونی و داخلی کاهش می‌یابد. در مقایسه با نرخ سایش در واحد فاصله نورد، نرخ سایش در واحد حجم سنگ حفاری شده به عنوان معیار دقیق تری برای تعیین کمیت شدت و سرعت سایش برش عمل می کند.
برای نظارت بر شرایط برش در زمان واقعی، می توان از سیستم های تشخیص آنلاین استفاده کرد. به عنوان مثال، سیستم‌های مبتنی بر فناوری تشخیص لیزر-با استفاده از واحدهای لیزر جمع‌شونده و حسگرهایی که مستقیماً روی سر برش نصب شده‌اند-می‌توانند داده‌های سایش برش را در فواصل کوتاه زمانی که TBM در حال پیشروی (جک زدن) به جلو است، به دست آورند. این امر نظارت بر زمان واقعی- بدون سرنشین و با دقت بالا را ممکن می‌سازد، در نتیجه خطرات ایمنی مرتبط با بازرسی‌های دستی و نگهداری انجام شده توسط پرسنل را به حداقل می‌رساند.
هنگامی که سر برش در حین تونل زدن از طریق سازندهای بسیار ساینده، سایش شدید را تحمل می کند، تعمیر سیستماتیک ضروری می شود. این عملیات تعمیر برای اطمینان از ادامه پیشرفت سریع، ایمن و روان TBM حیاتی است. استفاده از فن آوری های تعمیر کلیدی و هدفمند، یک جزء اساسی در حفظ تداوم پروژه تونل سازی را تشکیل می دهد.
برای رسیدگی به مسائلی مانند آسیب سر برش یا گشتاور بیش از حد-که اغلب توسط شرایط نامطلوب زمین شناسی مانند مناطق سنگی با اتصال متراکم ایجاد می شود{1}}اقدامات متقابل جامعی باید انجام شود. این اقدامات شامل بهینه سازی پیکربندی برش سر برش (به عنوان مثال، افزایش استفاده از برش های دیسکی در حالی که استفاده از برش های چاک دهنده برای کاهش گشتاور را متوقف می کند). انتخاب حلقه‌های برش بسیار مقاوم در برابر سایش یا اتخاذ استراتژی تعویض مکرر برش؛ و بهینه سازی طراحی ساختاری سر برش (به عنوان مثال، محاسبه زاویه بهینه خراش دهنده برای تسهیل حذف لجن دو طرفه در حین چرخش رو به جلو و معکوس، در نتیجه با نیروهای دورانی مقابله می کند). علاوه بر این، پاکسازی سریع گل و رسوبات انباشته شده از سر برش برای جلوگیری از تشکیل "کیک های گلی" ضروری است. در صورت لزوم، تغییرات ساختاری در خود تجهیزات ممکن است برای افزایش سازگاری آن با محیط‌های زمین‌شناسی خاص انجام شود.
