CN204984425U - 一种盾尾密封组件及盾构机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种盾尾密封组件及盾构机，为解决现有的盾尾密封组件密封效果差的问题而设计。本实用新型的盾尾密封组件，包括设置在盾尾壳体和管片之间的至少两道密封机构，相邻的两道密封机构与盾尾壳体和管片间形成的空腔内注有油脂，其中至少一道密封机构为第一密封机构，第一密封机构包括可充气地抵接在盾尾壳体上和管片上的弹性密封囊，密封囊连接于盾尾壳体上。该密封组件包括至少两道密封机构，且其中至少一道密封机构包括可充气的弹性密封囊，可以有效改善密封效果，提高安全性；同时，还可以改善油脂的注入效果，从而加快施工速度，节省施工成本。本实用新型还提供了一种包括上述盾尾密封组件的盾构机。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种盾尾密封组件及盾构机。
背景技术
盾构法施工以其安全、高效的特点，已成为当今国内外城市地铁隧道工程中应用最为广泛的一种隧道施工方法。盾构机作为盾构法的专用工程机械，其在挖掘前进的同时，盾尾也进行着隧道管片的安装。由于盾尾的内径比管片的外径大，盾体和管片之间存在间隙，注浆时，为了防止水、土及浆液通过该间隙进入盾体内部，需在盾尾设置密封机构。
目前盾尾密封组件均采用三道密封钢丝刷2’配合填充油脂的密封形式。如图1所示，在钢丝刷2’与管片4’、盾尾壳体3’之间形成两个空腔，空腔内通过注浆管6’由注浆孔注入油脂5’，填充盾尾壳体3’与管片4’之间的间隙。由于密封油脂往往不能完全填满空腔，导致水泥砂浆7’通过钢丝刷进入空腔内，水泥砂浆在空腔内固结硬化会造成钢丝刷损坏，严重影响盾尾的密封效果。盾尾密封组件一旦失效，盾体外的水土、浆液很容易透过盾尾密封组件进入盾体内，损害盾构机的性能，减慢盾构施工进度，而且由于盾尾漏水、漏浆，甚至会造成地面沉陷，地表建筑物及地下管线破坏，存在很大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于克服现有的盾尾密封组件密封效果不佳的问题，提供一种利用弹性密封囊有效阻止水、土、浆液进入盾体的盾尾密封组件。
本实用新型的另一个目的在于提供一种包括上述盾尾密封组件的盾构机。
为达此目的，一方面本实用新型采用如下技术方案：
一种盾尾密封组件，包括设置在盾尾壳体和管片之间的至少两道密封机构，相邻的两道所述密封机构与所述盾尾壳体和管片间形成的空腔内注有油脂，其中至少一道密封机构为第一密封机构，所述第一密封机构包括可充气地抵接在所述盾尾壳体上和所述管片上的弹性密封囊，所述密封囊连接于所述盾尾壳体上。
优选地，所述第一密封机构还包括与所述密封囊的一端固连的连接件，所述连接件用于连接在所述盾尾壳体上。
优选地，所述连接件和所述密封囊均由橡胶材料制成；或所述密封囊由橡胶材料制成，所述连接件由金属材料制成。
优选地，其中至少一道所述密封机构为第二密封机构，所述第二密封机构包括钢丝刷，所述钢丝刷连接于所述盾尾壳体上。
优选地，所述密封机构的数量为3道，其中，所述第一密封机构的数量为1～3道，其余为第二密封机构，所述第二密封机构包括钢丝刷。
优选地，所述密封囊上设有流体冲放嘴，所述流体冲放嘴用于与有压流体源连接。
优选地，相邻两道所述密封机构之间的间距为200～300mm。
优选地，所述密封囊的厚度为5～10mm。
优选地，，每道所述密封机构均为为环形结构。
另一方面，本实用新型还提出了以下技术方案：
一种盾构机，其设置有上述任一项所述的盾尾密封组件。
本实用新型提供的盾尾密封组件包括至少两道密封机构，且其中至少一道密封机构为包括可充气的弹性囊的第一密封机构，可以根据具体需要调节密封囊的压力，有效防止水泥砂浆进入盾体，改善盾尾的密封效果，极大地提高施工安全性；同时，采用该盾尾密封组件还可以改善油脂的注入效果，保证油脂充满空腔间隙，从而提高了密封质量，加快了施工速度，大大延长了盾构机盾尾的密封寿命。
附图说明
为了更明显易懂的说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单介绍，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1是现有盾尾密封组件的结构示意图。
图2是本实用新型的实施例提供的盾尾密封组件的结构示意图。
图3是图2中A处的放大图。
图4～图9是本实用新型的的实施例提供的设置有三个密封机构的盾尾密封组件的结构示意图。
图中：1、第一密封机构；11、密封囊；12、连接件；2、第二密封机构；2’、钢丝刷；3、盾尾壳体；3’、盾尾壳体；4、管片；4’、管片；5、油脂；5’、油脂；6’、注浆管；7’水泥砂浆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构，且附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。
本实用新型的实施例提供了一种盾尾密封组件，如图2至图9所示，其包括设置在盾尾壳体3和管片4之间的至少两道密封机构，相邻的两道密封机构与盾尾壳体3和管片4间形成的空腔内注有油脂5，其中至少一道密封机构为第一密封机构1，第一密封机构1包括可充气地抵接在盾尾壳体3上和管片4上的弹性密封囊8，密封囊11连接于盾尾壳体3上。
本实施例提供的盾尾密封组件包括至少两道密封机构，且其中至少一道密封机构为包括可充气的弹性密封囊的第一密封机构，可以根据具体需要调节密封囊的压力，使密封囊的工作面分别抵接于盾尾壳体上和管片上，从而有效防止水泥砂浆进入盾体，明显改善了盾尾的密封效果，极大地提高了安全性；同时，采用该盾尾密封组件还可以改善注入油脂的效果，保证油脂充满空腔间隙，从而提高了密封质量，加快了施工速度，大大延长了盾构机盾尾的密封寿命。
本实施例中，油脂5可以进一步防止盾构机外面的砂浆和地下水进入盾体内，提升密封效果；同时，油脂5还可以润滑，减少管片4与盾尾壳体3之间的摩擦力，有利于管片的脱出，从而加快了施工速度，节省了施工成本。具体实施时，在盾尾壳体3上设有油脂管，油脂管可以和油脂泵连通，由油脂泵向两个密封机构与盾尾壳体3和管片4之间的空腔内泵送油脂5。
进一步地，上述实施例中，第一密封机构1还包括与密封囊11的一端固连的连接件12，连接件12用于连接在盾尾壳体3上。本实施例中，第一密封机构1还包括连接件12，便于密封囊11的安装，并且，本实施例中，优选地，连接件12与盾尾壳体3之间为可拆卸地连接，例如连接件12与盾尾壳体3之间通过螺栓连接，以便于在第一密封机构损坏时进行更换。
更具体地，上述实施例中，连接件12和密封囊11均由橡胶材料制成，此时，连接件12与密封囊11可以为一体结构也可以为分体结构，连接件12与盾尾壳体3之间为可拆卸地连接；或密封囊11由橡胶材料制成，连接件12由金属材料制成，例如连接件由钢板制成，钢板的厚度可以为40～70mm，此时，连接件可以通过螺栓连接或焊接的方式连接于盾尾壳体上，但考虑到便于拆装，优选为由螺栓连接。另外，本实施例中，密封囊11优选为由丁腈橡胶或丁基橡胶制成；丁腈橡胶由于具有耐磨、耐压、耐油、耐腐蚀等特点，可以提升密封效果延长使用寿命。另外，密封囊的厚度优选为5～10mm。
进一步优选地，其中至少一道密封机构为第二密封机构，第二密封机构包括钢丝刷2，钢丝刷2连接于盾尾壳体3上。钢丝刷1可以采用焊接方式连接于盾尾壳体3的内壁上。本实施例中，第一密封机构密封压力高、密封效果好，第二密封机构可用在软土层隧道施工中，并且耐磨，可以跟第一密封机构1配合使用进行密封；并且，由于钢丝刷是利用钢丝打曲后蓬松形成的间隙，阻止了一些硬物的前行，在一定程度上，防止了硬物损害第一密封机构1的密封囊11，有效提升了密封效果的同时延长了密封组件的使用寿命，对改善施工条件，提高施工安全起到了很好的作用。
进一步优选地，密封机构的数量为3道，其中，第一密封机构的数量为1～3道，其余为第二密封机构，第二密封机构包括钢丝刷2。
如图3至5所示，其中第一密封机构1的数量为1道，第二密封机构的数量为2道，三个密封机构的排列顺序没有限制，可以令第一密封机构1位于任一边侧或令第一密封机构1位于两道第二密封机构2之间；或如图6至图8所示，其中第一密封机构1的数量为2道，第二密封机构2的数量为1道，同样地，三个密封机构的排列顺序没有限制，可以令第二密封机构2位于任一边侧或令第二密封机构2位于两道第二密封机构1之间；或如图9所示，3道密封机构均为第一密封机构1。本实施例中，通过设置三道密封机构，有效地阻止了水、土、砂浆等进入盾构机内部，密封效果好。另外，需要说明地是，本实用新型中，密封机构的总数量以及其中第一密封机构、第二密封机构的数量和配合方式，并不局限于上述情况，当考虑到成本和密封效果，优选为总共设置三个密封机构。
进一步优选地，上述实施例中，密封囊11上设有流体冲放嘴，流体冲放嘴用于与有压流体源连接，以调节密封囊11中的压力，还可以在流体冲放嘴处设置控制阀。
进一步优选地，上述实施例中，相邻两道密封机构之间的间距为200～300mm。
进一步优选地，上述实施例中，密封囊11的厚度为5～10mm。
进一步地，上述实施例中，每道密封机构均为为环形结构，例如，第一密封机构的密封囊11为环形密封囊，同时连接件12为环形压板，环形压板上可以沿周向均匀设置螺栓孔，螺栓孔间的弧长优选为150～250mm；再例如，钢丝刷2为环形钢丝刷。另外，密封机构除了为上述的环形一体结构外，也可以分体结构，多个分体结构共同构成环形结构，以便于安装，并在局部损坏时，只需要更换局部的密封机构，节约维护成本。
另外，本实用新型的实施例还提供了一种盾构机，设置有上述任一实施例中所述的盾尾密封组件。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种盾尾密封组件，其特征在于，包括设置在盾尾壳体(3)和管片(4)之间的至少两道密封机构，相邻的两道所述密封机构与所述盾尾壳体(3)和管片(4)间形成的空腔内注有油脂(5)，其中至少一道密封机构为第一密封机构(1)，所述第一密封机构(1)包括可充气地抵接在所述盾尾壳体(3)上和所述管片(4)上的弹性密封囊(8)，所述密封囊(11)连接于所述盾尾壳体(3)上。
2.根据权利要求1所述的盾尾密封组件，其特征在于，所述第一密封机构(1)还包括与所述密封囊(11)的一端固连的连接件(12)，所述连接件(12)用于连接在所述盾尾壳体(3)上。
3.根据权利要求2所述的盾尾密封组件，其特征在于，所述连接件和所述密封囊均由橡胶材料制成；或所述密封囊由橡胶材料制成，所述连接件由金属材料制成。
4.根据权利要求1至3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，其中至少一道所述密封机构为第二密封机构，所述第二密封机构包括钢丝刷(2)，所述钢丝刷(2)连接于所述盾尾壳体(3)上。
5.根据权利要求1-3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，所述密封机构的数量为3道，其中，所述第一密封机构的数量为1～3道，其余为第二密封机构，所述第二密封机构包括钢丝刷。
6.根据权利要求1-3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，所述密封囊(11)上设有流体冲放嘴，所述流体冲放嘴用于与有压流体源连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，相邻两道所述密封机构之间的间距为200～300mm。
8.根据权利要求1至3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，所述密封囊(11)的厚度为5～10mm。
9.根据权利要求1-3任一项所述的盾尾密封组件，其特征在于，每道所述密封机构均为为环形结构。
10.一种盾构机，其特征在于，设置有上述权利要求1至9中任一项所述的盾尾密封组件。
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