[實用新型]用于泥水式盾構機的泥漿門及其填充系統

有效

• 申請號: 201320239552.9
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN203271515U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 劉飛香;程永亮;鄭大橋;麻成標;唐崇茂
• 申請（專利權）人: 中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E06B7/22
• 分類號: E06B7/22;E21D9/06;F16J15/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型屬于盾構掘進機技術領域，特別涉及一種用于泥水式盾構機的泥漿門。本實用新型還涉及一種用于上述泥漿門的填充系統。?

背景技術

盾構法施工具有快速、安全、對地面建筑物影響小等諸多優點，目前已經成為城市地鐵隧道、跨江跨海隧道等對施工安全和地面沉降控制嚴格的地下工程施工的首選方法。按照盾構施工平衡掌子面的方式不同，可分為土壓平衡盾構、泥水平衡盾構和敞開式盾構。其中，泥水平衡盾構采用泥漿來平衡來自掌子面的水土壓力，它通過一承壓隔板將泥漿艙室分為土艙（前艙室）和氣墊艙（后艙室）。承壓隔板下部有一泥漿進口，它既是泥漿排出流經的通道，也是土艙內泥漿和氣墊艙內泥漿連通通道。在泥漿進口的上部，一般均配置一道泥漿門，用于將泥漿進出口關閉。?

在正常掘進過程中，土艙內充滿具有一定壓力的泥漿，而氣墊艙內上部充滿壓縮空氣，下部充滿泥漿。泥漿門由提升油缸提起，并固定在泥漿進口上方。泥漿進口處于敞開狀態，此時氣墊艙是一個承受氣壓和泥漿壓力的封閉空間。當需要進入氣墊艙進行檢查或維修作業時，由于帶壓進艙成本大、單次作業時間短，特別是對進艙人員要求嚴格，一般均是選擇常壓進艙方式。而泥漿門操作的靈活性和關閉后密封的可靠性至關重要，直接影響常壓進艙作業的順利實施和進艙人員的生命安全，是泥水盾構重要的安全設施。?

圖1顯示了一種現有的泥水式盾構機的泥漿門。如圖1所示，該現有技術的泥漿門包括門板7A、承壓隔板11A、通過緊固件將門板7A安裝在承壓隔板11A上的組合式導向塊，以及設置在門板7A的朝向承壓隔板11A的一側表面上的凹槽202A內的密封氣囊407A。密封氣囊407A通過緊固件409A和擋塊408A固定在凹槽202A內。組合式導向塊包括上導向塊9A和焊接在承壓隔板11A上的下導向塊10A。在上導向塊9A和下導向塊10A之間形成了導向槽12A，門板7A的側邊保持在該導向?槽12A中。?

這種泥水盾構的泥漿門的工作原理是：泥漿門下放到位后，通過充氣氣嘴往密封氣囊內充氣，使得氣囊膨脹，氣囊外表面在氣壓作用下貼緊承壓隔板，從而實現密封效果。充氣壓力越大，氣囊外表面的密封比壓也越大，密封效果也越好。由于氣囊一般為橡膠材料，具備一定的彈性。當密封面存留少量細小固體顆粒時，氣囊在充氣壓緊密封面后，也能夠通過彈性變形壓緊密封面，從而實現密封。充氣壓力越大，氣囊壓緊力也越大，橡膠壓縮變形量也越大，抵抗密封面之間固體顆粒影響的能力也越大。在隧道埋深不大、土艙泥漿壓力比較低、在密封面進入的雜質顆粒較少且較細的情況下，這種密封結構是合適的，一般能夠實現密封。?

但是，在隧道大埋深條件下，此種氣囊結構存在突出的缺點：充氣壓力不能過大，當密封間隙進入了較多粗大固體顆粒時，由于充氣壓力不夠，氣囊外表面不能有效貼緊承壓隔板，從而降低了效果。當前氣囊密封承壓能力低的原因如下：1）泥漿門門板與承壓隔板之間，一般留有約5mm的活動間隙，以方便泥漿門運動和減小摩擦，氣囊充氣壓力較大時，容易將橡膠擠入間隙而被破壞；2）氣囊的充氣氣嘴的安裝孔和氣嘴螺桿之間存在環向間隙，當氣囊充氣壓力較大時，同樣會將橡膠擠入氣嘴下面的環向間隙而被破壞。?

目前隧道建設，特別是城市地鐵、隱蔽地下工程，逐步向著大埋深方向發展，而大埋深條件下的泥水盾構土艙泥漿壓力必然加大。另外從提高密封可靠性方面考慮，也有提高泥漿門充氣壓力的現實需求。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于泥水式盾構機的泥漿門，以解決當前使用的泥漿門充氣壓力低、密封效果不穩定的問題。只有解決了上述兩個問題，泥漿門才能夠應用于大埋深條件下泥水盾構的常壓進艙作業。?

根據本實用新型的第一方面，提供了一種用于泥水式盾構機的泥漿門。該泥漿門包括門板、承壓隔板，以及用于將門板安裝在承壓隔板上的導向單元。在門板的朝向承壓隔板的第一表面上形成有其中容納了密封件的凹槽。其中，密封件包括中心體、至少兩個外側體，以及將各外側體和中心體相連的至少兩個徑向連接臂。外側體通過固定在門板的第一表面上的壓緊件而固定于凹槽內，從而在密封件和凹槽之間形成密封腔。中心體能在密封腔內的壓力介質的壓力作用下朝向?承壓隔板運動，直到中心體的密封表面貼靠在承壓隔板上。?

在一個實施例中，中心體的長度和橫截面面積均大于外側體的長度和橫截面面積。優選地，中心體的密封表面是光滑的表面、帶有起伏形狀的表面，或者開有間隔凹槽的表面。?

在一個實施例中，在密封腔內未注入壓力介質前，密封表面低于壓緊件的摩擦面。?