CN207882266U - 测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，包括：钢套筒，其中心轴线位于水平面内，所述钢套筒内壁均匀间隔设置有多道盾尾刷，所述钢套筒一端开口封闭并与其紧邻的盾尾刷之间形成加压仓，所述加压仓上设置有加压孔；钢插销，其为一端封闭的中空结构，所述钢插销套设于钢套筒内，且外壁与盾尾刷紧抵贴合，所述钢插销封闭的一端位于加压仓内。本实用新型的测试装置模拟盾构机盾尾刷部分，通过对盾尾油脂及盾尾刷进行试验，使盾构技术人员对其所使用的材料性能有一个明确的认识，有效解决在尾刷或盾尾油脂选择错误后出现盾尾漏水、漏浆等现象，且有效控制了施工成本。

Description

测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置

技术领域

本实用新型涉及隧道工程施工技术中的盾构法施工领域。更具体地说，本实用新型涉及测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置。

背景技术

随着国内地铁建设的大规模开展，盾构施工工法由于具备安全、快捷、适应性广等特点而在地铁区间施工中被广泛使用。目前世界上主流盾构机分为泥水盾构及土压盾构，但是各种类型盾构机基本都具有盾尾刷等密封装置。盾尾刷是一种用于安装在盾构机尾部内圈的钢丝刷密封，与盾尾油脂相配合，使用时盾尾刷上涂抹足够的盾尾油脂，管片直接挤压于盾尾刷上，用来防止地下水、土砂、泥水和壁后注浆浆液对盾尾的渗漏，对盾尾及管片外部空间进行隔离，达到密封目的。

现阶段，国内大部分地铁项目级对盾尾刷的性能均停留在厂家提供的各项技术参数上，盾尾油脂的性能试验也仅对其粘附性及泵送性方面，无法对盾尾刷与盾尾油脂的实际性能进行快捷、有效的检测。大多项目仅通过自己的经验来判断来对盾尾刷以及盾尾油脂进行选择，但对于不同地层，所使用的盾尾油脂性能也不尽相同，依照以往经验来对盾尾刷及盾尾油脂进行选择就有可能会造成施工时盾尾密封性不足，出现漏水、漏浆、尾刷损坏、盾尾抱死等现象，加大施工风险，且不利于施工成本控制。在实际盾构掘进施工中，盾尾油脂消耗量较大，若选择不当，则会出现施工风险加大、施工成本增多等多方面难题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其模拟盾构机盾尾刷部分，通过对盾尾油脂及盾尾刷进行试验，使盾构技术人员对其所使用的材料性能有一个明确的认识，结合施工地质情况，对盾尾刷及盾尾油脂可进行最优的选择配置。有效解决在尾刷或盾尾油脂选择错误后出现盾尾漏水、漏浆等现象，且有效控制了施工成本。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，包括：钢套筒，其中心轴线位于水平面内，所述钢套筒内壁均匀间隔设置有多道盾尾刷，所述钢套筒一端开口封闭并与其紧邻的盾尾刷之间形成加压仓，所述加压仓上设置有加压孔；钢插销，其为一端封闭的中空结构，所述钢插销套设于钢套筒内，且外壁与盾尾刷紧抵贴合，所述钢插销封闭的一端位于加压仓内。

优选的是，所述钢插销开口的一端通过法兰盘与所述钢套筒另一端开口连接，最靠近法兰盘一侧的盾尾刷与钢插销外壁、钢套筒内壁、法兰盘之间形成溢流仓，所述溢流仓设置有贯通钢套筒的溢流孔。

优选的是，所述盾尾刷可拆卸地设置于钢套筒的内壁一圈。

优选的是，所述加压仓上设置有压力表，所述加压孔位于所述钢套筒封闭的开口的中部。

优选的是，每相邻的一对盾尾刷与钢插销外壁、钢套筒内壁之间均形成一个油脂仓，每个油脂仓上均设置有油脂注入孔，所述油脂注入孔无缝连通外部的油脂注入通道，其靠近油脂注入孔的位置设置有压力表。

优选的是，所述钢套筒内壁上设置有多个限位装置，所述限位装置包括相对设置的一对限位板，所述限位板为具有开口的环形结构，其外径等于钢套筒内径并垂直固定于钢套筒内壁，一对限位板的开口两侧均铰接有一对连接板，一对连接板通过卡扣连接恰好使限位板为完整的环形结构，一对限位板和其上相对的连接板朝向钢套筒中心的一端均固定有垂直于限位板或连接板的一对挡板，其相对设置，一对挡板和一对限位板之间的间隔恰好容纳盾尾刷。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型通过在油脂注入孔、加压仓检测口处均设置有压力表，可根据压力表显示的数据，对外添加的物料做出相应的调节，有效控制盾尾油脂仓及加压仓的内部土压，并对装置整体运行状况进行调节，有效避因操作失误、试验条件不达标等情况对试验结果造成较大影响。本装置适用于对不同品牌盾尾刷耐压性与盾尾油脂的耐压、泵送性等技术性能进行进行检测。

2、本实用新型的单个主体结构(钢套筒与钢插销)为开口焊接方式制作，压力表等物件均为螺纹、螺栓方式连接，易于更换；两大主体(钢套筒与钢插销)由法兰盘与螺栓以可拆卸的方式组装而成，可根据实际需要方便快捷地进行组装，具有实用性强、适用性广的优点。

3、通过本实用新型的装置对盾构机盾尾刷部分进行模拟，并在本装置内设置各种压力检测表，同时对装置内进行加压，可有效对盾尾刷及盾尾油脂的耐压性能进行检测，避免在盾尾刷或盾尾油脂选择错误后，实际施工中出现盾尾漏水、漏浆等现象，且有效控制了施工成本。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：

1—法兰盘，2—盾尾刷，3—油脂注入孔，4—压力表，5—加压仓，6—加压孔，7—油脂仓，8—溢流仓，9—溢流孔，10—钢插销。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供测试盾尾油脂与盾尾刷2耐压性能的装置，包括：钢套筒，其中心轴线位于水平面内，所述钢套筒内壁均匀间隔设置有多道盾尾刷2，所述钢套筒一端开口封闭并与其紧邻的盾尾刷2之间形成加压仓5，所述加压仓5上设置有加压孔6；钢插销10，其为一端封闭的中空结构，所述钢插销10套设于钢套筒内，且外壁与盾尾刷2紧抵贴合，所述钢插销10封闭的一端位于加压仓5内。

在上述技术方案中，测试盾尾油脂与盾尾刷2耐压性能的装置主要用于模拟盾构机盾尾、管片外部施工工况以及实现油脂溢流功能的装置。钢套筒模拟盾尾，水平设置使其中心轴线位于水平面内，钢套筒内均匀间隔设置有多道盾尾刷2，也就是沿着钢套筒的内壁设置整圈盾尾刷2，其设置多圈盾尾刷2，可根据需要设置为三道、四道或者五道，甚至更多。钢套筒一端开口封闭起来，与最靠近的盾尾刷2之间形成加压仓5，加压仓5设置有贯通外部的加压孔6，试验过程中，可通过加压孔6注入不同物料进行加压，可模拟绝大部分盾构施工工况，适应性较强。钢插销10模拟管片，为一端封闭的中空圆柱体结构，其内部中空，重量轻，结构简单，钢插销10套设于钢套筒内，与钢套筒的中心轴线重合，且钢插销10的外壁与盾尾刷2紧抵贴合，两者之间无缝隙进行压实，钢插销10封闭的一端位于加压仓5内，另一开口端位于盾尾刷2外，使其两端均凸出于盾尾刷2外。本实用新型的装置整体结构简易，易于操作且盾构模拟真实度高，在制作、安装及使用方面，均易于操作。

在另一种技术方案中，所述钢插销10开口的一端通过法兰盘1与所述钢套筒另一端开口连接，最靠近法兰盘1一侧的盾尾刷2与钢插销10外壁、钢套筒内壁、法兰盘1之间形成溢流仓8，所述溢流仓8设置有贯通钢套筒的溢流孔9。所述钢套筒与钢插销10为法兰连接，法兰盘1位于钢套筒的另一端开口处，其中心轴线与钢套筒中心轴线重合，钢插销10开口的一端向外延伸有一圈延伸板，延伸板与法兰盘1通过螺栓可拆卸连接，以使盾尾刷2与钢插销10外壁、钢套筒内壁、法兰盘1之间形成密封的溢流仓8，且由于溢流仓8基本无压力，所以法兰盘1连接处无需加装垫圈类的密封件，只需要简单密封即可，安装较为简易。在溢流仓8上设置有溢流孔9，一般设置一个即可，用以观察盾尾油脂或加压物料的溢流情况。

在另一种技术方案中，所述盾尾刷2可拆卸地设置于钢套筒的内壁一圈。钢套筒内的盾尾刷2与钢套筒内壁可通过螺栓可拆卸的连接，但并不限于此种可拆卸连接的方式，在试验时盾尾刷2可根据实际情况进行更换，用以检测不同盾尾刷2的各项性能指标，适应性较强。

在另一种技术方案中，所述加压仓5上设置有压力表4，所述加压孔6位于所述钢套筒封闭的开口的中部。加压仓5上设置有检测孔，检测孔处设置有压力表4，可对加压仓5内的压力进行有效控制，使其模拟程度达到最大化，检测结果更精确。另外加压孔6位于中部，在加压的过程中可使加压仓5内部各处的压力相等，从而对盾尾刷2各处的压力也相同。加压孔6可根据实际情况设置多个或一个，当然实际情况中，盾尾刷2承受的压力并不一定各处相等，因此加压孔6也可设置在加压仓5的其它部位，用以模拟各种情况。

在另一种技术方案中，每相邻的一对盾尾刷2与钢插销10外壁、钢套筒内壁之间均形成一个油脂仓7，每个油脂仓7上均设置有油脂注入孔3，所述油脂注入孔3无缝连通外部的油脂注入通道，其靠近油脂注入孔3的位置设置有压力表4。两个油脂注入孔3可注入不同品牌的盾尾油脂，用以检测不同品牌盾尾油脂的各项性能指标，适应性较强。同时在油脂注入孔3连通的注入通道上设置有压力表4，其紧邻油脂注入孔3设置，用以监测油脂仓7内的油脂压力，可控性及适用性较广。未设置油脂注入孔3时通过手动涂油，但不能知道油脂的压力，因此设置油脂注入孔3，通过泵送油脂，可以通过压力表4来检查压力，这样就可以保证在同一油脂压力下的对比。油脂注入孔3均设置有压力表4，可对加压仓5内的压力进行有效控制，使其模拟程度达到最大化，检测结果更精确。

在另一种技术方案中，所述钢套筒内壁上设置有多个限位装置，所述限位装置包括相对设置的一对限位板，所述限位板为具有开口的环形结构，其外径等于钢套筒内径并垂直固定于钢套筒内壁，一对限位板的开口两侧均铰接有一对连接板，一对连接板通过卡扣连接恰好使限位板为完整的环形结构，一对限位板和其上相对的连接板朝向钢套筒中心的一端均固定有垂直于限位板或连接板的一对挡板，其相对设置，一对挡板和一对限位板之间的间隔恰好容纳盾尾刷。

在上述技术方案中，钢套筒内壁上设置有多个限位装置，与钢套筒内壁上设置的多道盾尾刷2一一对应配合，每一道盾尾刷2均由多个盾尾刷本体沿钢套筒内壁设置一圈，模拟盾尾上盾尾刷实际的安装方式，限位装置的一对限位板外圈固定于钢套筒内壁，且中心轴线与钢套筒的中心轴线重合，一对限位板之间的距离恰好与盾尾刷2沿钢套筒长度方向的长度相等，盾尾刷2在安装时可在一对限位板之间自由绕着钢套筒内壁以钢套筒中心轴线转动，一对限位板内圈端朝向两者之间的空间固定有一对挡板，挡板垂直限位板设置，也设置一圈，一对限位板垂直钢套筒内壁设置，一对挡板之间的间距恰好容纳盾尾刷2上的倾斜的刷毛通过，限位板的高度不用太高，略高于盾尾刷2的底板厚度即可，也就是一对限位板和一对挡板之间的空间与盾尾刷2底板相配合，一对限位板上均设置有开口，其垂直钢套筒内壁贯通限位板和挡板，开口沿钢套筒内壁的周向宽度略大于盾尾刷本体沿钢套筒内壁的周向宽度，当安装盾尾刷2时，可依次通过开口将盾尾刷本体滑向一对限位板和一对挡板之间，直至安装到只有开口处没有安装盾尾刷本体为止，此时继续安装开口处的一个盾尾刷本体，通过开口处相对铰接的一对连接板将开口处的盾尾刷本体进行固定限位，一对连接板之间通过卡扣连接，一对连接板也与限位板一样设置有挡板，将开口处的盾尾刷本体固定限位，当需要更换盾尾刷2时，将卡扣打开，再依次通过开口取出所有的盾尾刷本体，再安装其它的盾尾刷2。此种结构将盾尾刷2可拆卸地安装于钢套筒内壁，不需要在钢套筒上打孔安装螺栓等，从而不破坏钢套筒本身的结构，安装快捷，拆卸更换方便。

使用本实用新型的测试盾尾油脂与盾尾刷2耐压性能的装置进行测试的方法如下：

将需要进行试验的盾尾刷2设置于钢套筒内壁，形成多道完整的盾尾刷2，并进行手涂油脂工作，使盾尾刷2倾斜的缝隙处充满油脂；插入钢插销10，通过法兰盘1将钢插销10与钢套筒进行连接，并保证盾尾刷2与钢插销10外壁压实；通过油脂注入孔3，向已形成的油脂仓7内压入适量的盾尾油脂，实时观察油脂仓7压力表4，以压力为所需试验压力即可；通过加压孔6，向加压仓5内压入所需试验工况的材料(壁后注浆浆液等)，并通过检测孔的压力表4实时对加压仓5压力进行检测，以压力为所需试验压力即可；实时对注入孔与加压仓5处的压力表4数值进行检测，保证压力平稳，观察溢流孔9处是否出现盾尾油脂或加压材料溢流的情况。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，包括：

钢套筒，其中心轴线位于水平面内，所述钢套筒内壁均匀间隔设置有多道盾尾刷，所述钢套筒一端开口封闭并与其紧邻的盾尾刷之间形成加压仓，所述加压仓上设置有加压孔；

钢插销，其为一端封闭的中空结构，所述钢插销套设于钢套筒内，且外壁与盾尾刷紧抵贴合，所述钢插销封闭的一端位于加压仓内。

2.如权利要求1所述的测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，所述钢插销开口的一端通过法兰盘与所述钢套筒另一端开口连接，最靠近法兰盘一侧的盾尾刷与钢插销外壁、钢套筒内壁、法兰盘之间形成溢流仓，所述溢流仓设置有贯通钢套筒的溢流孔。

3.如权利要求1所述的测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，所述盾尾刷可拆卸地设置于钢套筒的内壁一圈。

4.如权利要求1所述的测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，所述加压仓上设置有压力表，所述加压孔位于所述钢套筒封闭的开口的中部。

5.如权利要求1所述的测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，每相邻的一对盾尾刷与钢插销外壁、钢套筒内壁之间均形成一个油脂仓，每个油脂仓上均设置有油脂注入孔，所述油脂注入孔无缝连通外部的油脂注入通道，其靠近油脂注入孔的位置设置有压力表。

6.如权利要求3所述的测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，其特征在于，所述钢套筒内壁上设置有多个限位装置，所述限位装置包括相对设置的一对限位板，所述限位板为具有开口的环形结构，其外径等于钢套筒内径并垂直固定于钢套筒内壁，一对限位板的开口两侧均铰接有一对连接板，一对连接板通过卡扣连接恰好使限位板为完整的环形结构，一对限位板和其上相对的连接板朝向钢套筒中心的一端均固定有垂直于限位板或连接板的一对挡板，其相对设置，一对挡板和一对限位板之间的间隔恰好容纳盾尾刷。