[發明專利]一種土壓平衡盾構機凹型鉸接密封結構

在審

• 申請號: 201711414998.X
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108019520A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 許彥平;徐鵬程
• 申請（專利權）人: 遼寧三三工業有限公司
• 主分類號: F16J15/324
• 分類號: F16J15/324;F16J15/3232;F16J15/46;E21D9/06
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 李荷香;呂愛萍

一種土壓平衡盾構機凹型鉸接密封結構，包括設置在中盾和尾盾之間鉸接結構，鉸接結構和中盾配合處依次設有凹型密封、環形密封和緊急止水密封，所述的緊急止水密封與其它密封之間間隔設置，且緊急止水密封為充氣式氣囊密封，所述的環形密封上設有第一油脂注入口通道，第一油脂注入通道連通鉸接結構與中盾配合處，所述的凹型密封中部設有第二油脂注入通道，第二油脂注入通道連通凹型密封的凹部，所述的第二油脂注入通道的孔徑為凹型密封寬度的約1/10，所述凹型密封的耐磨性小于環形密封。本裝置通過在凹型密封的雙唇之間凹型部開設第二油脂注入孔，利用氣動油脂泵向凹型密封處注入油脂，注入油脂可以擠出密封處的應顆粒雜質，避免局部過大磨損。

技術領域

本發明提供一種土壓平衡盾構機凹型鉸接密封結構，屬于盾構施工領域。

背景技術

目前市場上土壓平衡盾構機鉸接密封大多是圖1所示的結構形式，此結構形式存在以下幾個缺點：密封氣囊平時處于無氣狀態，不起密封作用。密封氣囊不能承受很大的摩擦力，發生摩擦和擠壓時容易發生破裂和泄露。發生破裂將無法修補，為更換造成極大的困難。密封的耐久性不足。為了解決上述問題，中國專利局公開的CN204140079U公開了一種鉸接密封裝置，如圖2的結構形式，其由凹型密封、兩道擋塊、調整螺栓、壓緊塊、一道緊急止水密封組成。其通過可調節的凹型密封解決了上述問題。該結構形式解決了大多數土壓平衡盾構機在復雜多變的地質條件下施工，進行鉸接密封的更換、曲線行進和多處轉彎半徑不等時鉸接密封的失效，導致盾體外的泥漿、水侵入隧道內部，損壞設備上的電氣元件，增加施工成本等缺點。

凹型密封是一種高飽和的彈性體，具有很好的耐抗性、防腐性。由于本身高度飽和的結構，優異的抗壓縮、高強度、高撕裂性能的特性，是綜合性極出色的橡膠之一。緊急止水密封是氣囊式結構，平時處于不氣狀態，并與中盾有一定間隙。只有盾構機遇到緊急情況時，才會充氣將盾構鉸接部位的封閉起來。防止發生滲漏。正常掘進狀態下不使用緊急止水密封，只有在盾構機停機狀態時充氣使用緊急止水密封。土壓平衡盾構機凹型鉸接結構裝置，從結構可以看出盾構糾偏、曲線掘進過程中，尾盾與凹型密封存在相對運動，盾構姿態不斷調整，凹型密封有足夠的變形量可隨之自動調整松緊度，有效的保證密封效果。 當盾構機姿態出現較大波動時，隧道整體軸線并非沿隧道弧線平滑過渡，這種情況下，容易造成尾盾與管片卡殼，此時鉸接油缸不能及時有效的收縮，會造成密封壓力減小，普通形式的鉸接密封容易被地下水和泥漿擊穿。凹型密封（如圖2所示）可以通過調節調整螺栓調節凹型密封的松緊度保證密封壓力的有效性而不會被擊穿。當凹型密封磨損（損壞）一定程度時，啟用緊急充氣止水密封，更換凹型密封解決施工中進行更換鉸接密封這一難題。但上述凹型密封仍然具有一定的問題，長時間實用后在凹型密封的凹型部分會形成大量的大顆粒的雜質，造成密封圈和中盾之間的磨損，需要經常更換凹型密封。另外我們知道上述專利的環形密封圈一般的內徑相對凹型密封的內徑更小，讓環形密封環處的摩擦力更大，如果兩者的耐磨性的材質相同，環形密封環更容易磨損壞，也需要經常更換環形密封環，成本高，費時費力。

發明內容

本發明解決上述技術問題提供一種土壓平衡盾構機凹型鉸接密封結構，通過在凹型密封的雙唇之間凹型部開設油脂注入孔，利用氣動油脂泵向凹型密封處注入油脂，注入油脂可以擠出密封處的應顆粒雜質，避免局部過大磨損，減小密封與尾盾的摩擦力；另外通過增加環形密封圈耐磨性材質設置，可以保證兩種密封圈具有相同的磨損，達到同時更換的效果，省時省力。

本發明解決技術問題采用的技術方案：

一種土壓平衡盾構機凹型鉸接密封結構，包括設置在中盾和尾盾之間鉸接結構，鉸接結構和中盾配合處依次設有凹型密封、環形密封和緊急止水密封，所述的緊急止水密封與其它密封之間間隔設置，且緊急止水密封為充氣式氣囊密封，所述的環形密封上設有第一油脂注入口通道，第一油脂注入通道連通鉸接結構與中盾配合處，其特征在于：所述的凹型密封中部設有第二油脂注入通道，第二油脂注入通道連通凹型密封的凹部，所述的第二油脂注入通道的孔徑為凹型密封寬度的約1/10，所述凹型密封的耐磨性小于環形密封。