CN108825248B - 一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，解决了盾构设备的铰接密封在失效情况下出现漏浆的问题。本发明包括底座、橡胶气囊密封、气嘴、压板和紧固件，底座与铰接机构连接，橡胶气囊密封上部与中盾盾壳配合，橡胶气囊密封与气嘴铰接，气嘴与底座连接，压板通过紧固件与底座前部连接，橡胶气囊密封一侧与压板配合、另一侧与铰接机构配合。本发明在盾构设备停机时，不拆原有盾构设备失效的铰接密封，新增一道橡胶气囊密封，为盾构掘进提供了安全保障，满足铰接密封性能。本发明具有可实施性强、操作简单、实施工期短、密封效果好等特点，能适应长距离盾构施工，本发明能够作为应急使用，大大缩短了修复施工周期，效果理想。
Description
技术领域
本发明涉及盾构设备施工领域，特别是指一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置。
背景技术
盾构设备（又称为盾构隧道掘进机），是一种广泛用于城市建设施工中的专用工程机械设备。一般来说，盾构设备盾体结构由前盾、中盾1、尾盾2三部分组成。如图1所示，对于常规的盾构设备，中盾1和尾盾2连接处设计有铰接机构3，使设备在转弯时主机前部和后部能够呈一定的角度，以此满足转弯需求。除此之外，铰接机构3同时需要承受一定的来自外部的水土压力，因此铰接处设计时需有铰接密封。
根据以往的施工经验发现，铰接密封容易出现失效，导致施工风险。主要原因是带有铰接结构的盾构设备在掘进过程中，中盾1和尾盾2处于相对滑动或转动的状态中，铰接密封存在磨损问题，特别是在密封润滑不到位或者密封面进入渣土等情况会大大加剧密封的磨损，当铰接密封磨损较为严重时，铰接处很容易出现漏浆现象。同时在施工过程中，如果出现连续的、反复的、长距离的小曲线线路，使尾盾2姿态长时间处于工作极限或者尾盾2严重变形等情况下，也会导致铰接处漏浆现象。另外，如果施工过程中，由于突降暴雨等原因导致外界水土压力高于铰接密封设计压力时，也会出现铰接处漏浆现象。一旦出现了漏浆，将严重影响正常的施工，甚至会导致隧道坍塌等安全事故。
由于铰接处结构紧凑，空间狭小，在出现漏浆现象时，铰接密封更换困难甚至不能更换。施工单位常采取的措施为：在铰接漏浆部位大量注入油脂或聚氨酯，填充盘根、棉纱等物质进行止漏，此种方法仅能用于停机时的临时封堵，密封效果差，安全性较低，在盾构设备再次掘进时，仍旧会出现漏浆风险。如果采用冷冻法对漏浆部位冻结，然后割除铰接结构，重新焊接并更换成新的铰接密封，这样会大大增加施工工期及成本。
发明内容
本发明提出一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，解决了盾构设备的铰接密封在失效情况下出现漏浆的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，包括底座、橡胶气囊密封、气嘴、压板和紧固件，底座与铰接机构连接，橡胶气囊密封上部与中盾盾壳配合，橡胶气囊密封与气嘴铰接为一体，橡胶气囊密封下部与底座配合，气嘴与底座连接，压板通过紧固件与底座前部连接，橡胶气囊密封一侧与压板配合、另一侧与铰接机构配合。
所述底座设有若干个，若干个底座沿铰接机构的圆周方向均匀分布，相邻底座之间间距为零。
所述底座焊接在铰接机构的前部。
所述橡胶气囊密封包括橡胶气囊和密封组件，橡胶气囊与密封组件相连接，密封组件与气嘴连接。
本发明的有益效果是：在盾构设备停机时，不拆原有盾构设备失效的铰接密封，新增一道橡胶气囊密封，可根据外部不同的水土压力，调整充气气压，充入的压缩空气能自适应盾构设备转弯过程中曲线内外侧的不同铰接间隙，为盾构掘进提供了安全保障，满足铰接密封性能。本发明的临时修复装置具有可实施性强、操作简单、实施工期短、密封效果好等特点，能适应长距离盾构施工，本发明能够作为应急修复装置使用，大大缩短了修复施工周期，效果理想。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为盾构设备的铰接机构结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
图中：1-中盾，2-尾盾，3-铰接机构，4-底座，5-橡胶气囊密封，6-气嘴，7-压板，8-紧固件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，包括底座4、橡胶气囊密封5、气嘴6、压板7和紧固件8，底座4与铰接机构3的固定连接，橡胶气囊密封5上部与中盾1盾壳配合，橡胶气囊密封5与气嘴6铰接为一体，橡胶气囊密封5下部与底座4配合，气嘴6与底座4连接，压板7通过紧固件8与底座4前部连接，橡胶气囊密封5一侧与压板7配合、另一侧与铰接机构3配合。底座4、压板7、中盾1的盾壳以及铰接机构3共同限制了橡胶气囊密封作用空间。
所述底座4设有若干个，若干个底座4沿铰接机构3的圆周方向均匀分布，底座4的尺寸相对于圆周直径足够小，从而使底座4沿铰接机构3的圆周方向均匀分布，相邻底座4之间间距为零。
所述底座4焊接在铰接机构3的前部。
所述橡胶气囊密封5包括橡胶气囊和密封组件，橡胶气囊与密封组件相连接，密封组件与气嘴6连接。所述橡胶气囊密封5为一整体，通过气嘴6对橡胶气囊密封5内部的橡胶气囊进行充气，充入具有压力的气体，橡胶气囊密封5能够适应转弯、保证密封性能。
本发明的工作流程：首先，盾构设备处于停机状态，施工人员对漏浆部位进行临时止漏，利用尾盾2原预留孔注入一定量的浆液，稳定地层，同时调节好铰接油缸与推进油缸的行程，预留出安装修复装置的空间。其次，对原铰接机构3和橡胶气囊密封5接触的区域进行打磨，避免出现尖角等的问题。再次，将所述底座4与原铰接机构3焊接，多个所述底座4需沿圆周方向依次布置，相邻底座之间不留间距。然后，将所述橡胶气囊密封5安装在底座4与中盾1盾壳之间，同时固定好气嘴6。接着，通过紧固件8将压板7连接到底座4前部。最后，通过传感器监测的外部水土压力，对橡胶气囊密封5充入合适压力的压缩空气，从而起到密封作用。在所有工作完成之后，盾构设备可以继续正常掘进。本发明可作为应急装置使用，大大缩短了修复施工的周期，并且能够产生良好的密封效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，其特征在于：包括底座（4）、橡胶气囊密封（5）、气嘴（6）、压板（7）和紧固件（8），底座（4）与铰接机构（3）连接，橡胶气囊密封（5）上部与中盾（1）盾壳配合，橡胶气囊密封（5）与气嘴（6）铰接为一体，橡胶气囊密封（5）下部与底座（4）配合，气嘴（6）与底座（4）固定连接，压板（7）通过紧固件（8）与底座（4）前部连接，橡胶气囊密封（5）一侧与压板（7）配合、另一侧与铰接机构（3）配合；通过传感器监测的外部水土压力，对橡胶气囊密封（5）充入合适压力的压缩空气，从而起到密封作用；
所述橡胶气囊密封（5）包括橡胶气囊和密封组件，橡胶气囊与密封组件相连接，密封组件与气嘴（6）连接；橡胶气囊密封（5）为一整体，通过气嘴（6）对橡胶气囊密封（5）内部的橡胶气囊进行充气，充入具有压力的气体，橡胶气囊密封（5）能够适应转弯、保证密封性能；
所述底座（4）设有若干个，若干个底座（4）沿铰接机构（3）的圆周方向均匀分布，相邻底座（4）之间间距为零。
2.根据权利要求1所述的一种用于盾构设备的铰接密封临时修复装置，其特征在于：所述底座（4）与铰接机构（3）焊接。
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