[实用新型]一种适用于复合地层的硬岩复合式TBM

说明书

技术领域

技术领域本实用新型属于盾构及TBM工程技术领域，主要涉及一种隧道施工工程机械，具体为一种既适用于软土、软岩、硬岩等单一地层，同时适用于软硬交替地层、过渡地层的硬岩复合式TBM施工装备。 

背景技术

在具有世界地质博物馆之称的中国，地层工程、水文地质复杂，对于许多地下市政工程，施工区间以一种地质为主，同时存在其他地层及复杂地层的地质。盾构应用技术大致可以分为三种地层，以上海、郑州为主要代表的软弱地层；以北京、广州为主要代表的沙层、砂卵石地层及风化岩等软硬不均地层；以重庆、青岛、大连为代表的砂岩、板岩、花岗岩等硬岩地层。盾构及TBM对工程施工具有快速、优质、安全、经济、环保等诸多突出优点，是隧道建设中首选施工设备。EPB盾构在城市地铁软土及砂卵石地质中施工优势明显，造价低，但设备对硬岩地质不能适应。TBM在地质单一的硬岩地层中掘进效率占居优势，但设备总长过长，工筹难度大，造价昂贵、特别应用于城市地铁优势难以充分发挥。TBM通用缺点为遇到不良地质或软、硬岩交替地层，施工难度及风险急剧增大。 

针对国内市政地下工程地质中软土、软岩、软硬不均地层工程地质工况，这种只具有相对单一地层适应性的EPB盾构及TBM已不能满足复杂地层施工要求。 

如何利用性价比最优的隧道掘进机完成复杂地质工程项目建设的问题亟待解决，提供一种既能在软弱地层或围岩较差地层中掘进又兼具有硬岩掘进机性能的隧道施工装备，在地层地质变化时切换掘进模式，使一台设备具有软土、软岩、硬岩及交替地层广泛的地质适应性，同时对配套施工干扰小，降低工程风险，是隧道掘进机设计及施工中的一大难题，也是制约隧道掘进机使用范围的重要原因。 

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型公开了一种既能适用于软土、软岩、硬岩等单一地层，同时兼具有适用于软硬交替地层、过渡地层具体为具体为淤、粘、粉、砂、卵砾、风化岩地层的硬岩盾构施工装备，具体为一种适用于复合地层的硬岩复合式TBM，本设备可以实现两种掘进模式：土压平衡掘进模式和敞开掘进模式。设备具有很强的地质适应性，尤其适用于市政地铁软、硬复杂地层施工，同时整机造价低廉，对配套施工干扰小、控制方便，设备造价低廉、经济实用。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种适用于复合地层的硬岩复合式TBM，包括位于盾体最前面的刀盘1，与刀盘1连接的前盾2，以及与前盾2连接的中盾6，与中盾6连接的尾盾8，其特征在于：所述的刀盘1为复合式刀盘，包括刀盘钢结构20，在刀盘钢结构20上焊接有耐磨面板21以及保径刀24及位于保径刀24旁边的刀盘外围耐磨块25，耐磨面板21上设置有滚刀22、边刮刀23和刮刀28，滚刀22周围设置有滚刀保护块27，满足刀盘双向旋转开挖的边刮刀23和刮刀28；刀盘背部设置有前盾搅拌棒33，刀盘1前部和后部布置有渣土改良端端口，所述的渣土改良端端口为刀盘泡沫口(26)、膨润土口(29)、喷水口(36)； 

前盾2的前盾壳体30上设置有位于左上方与右上方的稳定器3，以及位于左下方与右下方的两组共计四个前盾摆动缸31；与前盾壳体30连接的隔板上还设置有超前注浆口、螺旋机前闸门32、膨润土34、超前钻机预留口35、喷水口36、泡沫口37、有工业空气口38、土压传感器39、前盾搅拌棒33，前盾搅拌棒33上加焊条网状耐磨焊条； 

中盾6的中盾壳体40内布置有推进油缸41，在推进油缸41的连接处间设置 有超前注浆管42，以及位于左下方与右下方的两组共计四个的中盾摆动缸15； 

所述的前盾1为锥形状，并在前部与刀盘1之间焊有切口耐磨层19； 

所述尾盾8内还设置有管片拼装机10，以及与管片拼装机10连接的超前钻机9；