一種改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置的製作方法

2023-05-14 12:30:16

本實用新型涉及巖土工程領域中土壓平衡盾構鉸接密封處的密封裝置，特別是一種改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置。

背景技術：

土壓平衡盾構屬封閉式盾構，盾構推進時，其前端刀盤旋轉掘削地層土體，切削下來的土體進入土艙。當土體充滿土艙時，其被動土壓與掘削麵上的土、水壓基本相同，故掘削麵實現平衡(即穩定)。這類盾構靠螺旋輸送機將碴土(即掘削棄土)排送至土箱，運至地表。由裝在螺旋輸送機排土口處的滑動閘門或旋轉漏鬥控制出土量，確保掘削麵穩定。

目前，土壓平衡盾構越來越多的應用於隧道施工，需要適應各種地層，當土壓平衡盾構在無粘性土中掘進，實踐中發現，由於無粘性土土層的標慣值較大，摩擦係數高，流塑性差等特點，會導致阻力過大，鉸接系統壓力過高，如圖1所示，其主要原因是，鉸接密封壓板1較薄，尾盾7以及中盾6外側的鉸接密封處空隙較大；漿液在尾盾7外表面與砂子混合後凝固，造成尾盾7背土前行，容易造成尾盾7卡死，導致鉸接壓力過高；砂漿漿液進入到鉸接密封后部的環腔內，漿液凝固後給伸縮鉸接油缸造成巨大阻力，最終造成鉸接密封失效，漏水、漏砂漿、尾盾變形過大等現象。

技術實現要素：

針對土壓平衡盾構鉸接密封處存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在於，提供一種改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置。

為了實現上述技術任務，本實用新型採用如下的技術解決方案：

一種改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置，包括土壓平衡盾構的前盾、中盾和尾盾，以及鉸接密封壓板、鉸接密封栓、克泥效注入系統，將所述的鉸接密封壓板和鉸接密封栓分別加厚，其中，加厚的鉸接密封壓板以壓板固定鉤固定於中盾鉸接密封處，加厚的鉸接密封栓用於提高盾構機中盾和尾盾鉸接處的連接可靠性；

在前盾外表面還配有膨潤土注入系統，該膨潤土注入系統用於將膨潤土注入盾體外表面減小盾構作業摩擦阻力；

所述的克泥效注入系統位於中盾鉸接密封處。

本實用新型的其它特點是：

所述的鉸接密封壓板加厚15cm。

所述的膨潤土注入系統通過膨潤土泵和相應的管路注入至盾體外表面新增的四個徑向注漿孔，用以在土壓平衡盾構掘進過程中減少摩擦力。所述的克泥效注入系統通過油脂泵輸送克泥效至中盾和尾盾鉸接環處預留的10個徑向孔，用以填充鉸接密封后部的環形腔和尾盾以及中盾外側的空隙，提高止水性。

使用本實用新型的土壓平衡盾構鉸接密封裝置，可以有效的填充盾構鉸接密封處的間隙，減小盾構機作業時引起的地表沉降，確保鉸接密封系統不受地下水入侵、減少盾體摩擦阻力、防止砂漿進入盾尾外表面，確保鉸接系統正常工作，提高盾構機工作效率。

附圖說明

圖1是未改進前土壓平衡盾構鉸接密封裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型的改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置結構示意圖。

圖中的標記分別表示：1、鉸接密封壓板，2、壓板固定鉤，3、鉸接密封栓，4、膨潤土注入系統，5、克泥效注入系統，6、中盾，7、尾盾。

下面參照附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。

具體實施方式

參考圖2，本實施例給出一種改進型盾構鉸接密封裝置，包括土壓平衡盾構的前盾、中盾6和尾盾7，以及鉸接密封壓板1、鉸接密封栓3、克泥效注入系統5，將所述的鉸接密封壓板1和鉸接密封栓3分別加厚，其中，加厚的鉸接密封壓板1以壓板固定鉤2固定於中盾6鉸接密封處，加厚的鉸接密封栓3用於提高盾構機中盾6和尾盾7鉸接處的連接可靠性；

在前盾外表面還配有膨潤土注入系統4，膨潤土注入系統4用於將膨潤土注入盾體減小盾構作業摩擦阻力；

所述的克泥效注入系統5位於中盾6鉸接密封處。

本實施例中，鉸接密封壓板1加厚15cm，以減少鉸接密封壓板1與中盾6之間的間隙，並且減少密封壓板1的倒角，增加密封壓板1與中盾6間隙的長度，防止密封被蹭出，同時防止盾構掘進過程中由於壓力過大導致鉸接密封壓板1變形；為了提高鉸接密封的可靠性，採用加厚的鉸接密封栓3提高密封的剛度，保證土壓平衡盾構順利作業；為避免鉸接密封栓3在作業中脫扣，用壓板固定鉤2加以固定。

在膨潤土注入系統4通過膨潤土泵和相應的管路注入至盾體外表面新增的四個徑向注漿孔，用以在土壓平衡盾構掘進過程中減少摩擦力。

克泥效注入系統5通過油脂泵輸送克泥效至中盾6和尾盾7鉸接環處預留的10個徑向孔，用以填充鉸接密封后部的環形腔和尾盾7以及中盾6外側的空隙，防止砂漿進入凝固，降低地表沉降，形成一道止水環，確保鉸接密封系統不受地下水入侵。

本實施例給出的改進型土壓平衡盾構鉸接密封裝置，能有效的填充土壓平衡盾構鉸接密封處的間隙，減小土壓平衡盾構作業時引起的地表沉降，確保鉸接密封系統不受地下水入侵，提高土壓平衡盾構的工作效率。