[發(fā)明專利]方便更換的盾尾刷及該盾尾刷在長(zhǎng)距離無加固工況下更換的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010540567.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN111706340B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜殿逵;張昆峰;李飛鵬;楊玉;劉振東;陳煥志;黨成鵬;陳佳俊;阮應(yīng)書
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06;E21D11/18
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 楊宣仙

本發(fā)明提供了一種方便更換的盾尾刷及在長(zhǎng)距離無加固工況下更換的方法。所述盾尾刷是由多個(gè)盾尾刷組件拼接而成的環(huán)形盾尾刷，每個(gè)盾尾刷組件包括至少三片平行排列的弧形盾尾刷安裝環(huán)片和將至少三片盾尾刷安裝環(huán)片連接的滑桿。本發(fā)明安裝時(shí)，將新盾尾刷通過彈簧螺栓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)安裝在鋼結(jié)構(gòu)管片的外環(huán)面，連通鋼結(jié)構(gòu)管片一起進(jìn)行拼裝，然后在掘進(jìn)過程中，先通過鋼結(jié)構(gòu)管片上的拆除口將原盾尾刷拆除，在掘進(jìn)過程中新盾尾刷移至盾尾刷安裝位置，并通過鋼結(jié)構(gòu)管片上的安裝口將其安裝到位。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中進(jìn)行盾尾刷更換，且在盾尾刷更換過程中不需要進(jìn)行地層加固措施，降低了施工難度，縮短了施工工期，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)施工領(lǐng)域，具體是一種方便更換的盾尾刷及該盾尾刷在長(zhǎng)距離無加固工況下更換的方法。

背景技術(shù)

隨著國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)的大規(guī)模開展，盾構(gòu)施工法由于具備安全、快捷、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)而在地鐵區(qū)暗挖間施工中被廣泛使用。盾構(gòu)機(jī)的盾尾刷位于盾構(gòu)主機(jī)的尾部，一般是采用鋼絲打曲后蓬松形成，能夠與管片緊密接觸，主要起著防止水、泥漿等沿著管片背部流進(jìn)盾構(gòu)內(nèi)部的密封作用，是防止盾尾發(fā)生涌沙、涌泥的關(guān)鍵密封設(shè)施。盾尾刷的3道密封刷組成2個(gè)密封腔，盾尾刷之間的腔通過注入盾尾密封油脂，保證管片背后同步注漿的漿液及泥漿不會(huì)從管片和盾構(gòu)機(jī)之間的間隙漏出，同時(shí)防止地下水滲漏到盾構(gòu)機(jī)內(nèi)，如果盾尾密封性能不良，會(huì)對(duì)在此情況下的盾構(gòu)施工造成不利影響，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)存在巨大的施工風(fēng)險(xiǎn)。

盾構(gòu)隧道施工過程中，盾尾刷與盾構(gòu)隧道之間發(fā)生不可避免的磨損，當(dāng)盾尾刷磨損到一定程度時(shí)，將導(dǎo)致盾尾發(fā)生滲漏水，甚至漏泥砂，所以一旦發(fā)現(xiàn)盾尾刷較大范圍的被損壞，就需要根據(jù)地層的情況，及時(shí)得更換盾尾刷。尤其是盾構(gòu)機(jī)在長(zhǎng)距離穿越富含水砂性土或卵石地層時(shí)，因?yàn)榫蜻M(jìn)過程控制不良或尾刷自身質(zhì)量及焊接安裝不達(dá)標(biāo)，更容易導(dǎo)致盾尾刷某些點(diǎn)位或者整體磨損過渡，起不到止水止?jié){作用，帶來施工風(fēng)險(xiǎn)，將面臨盾構(gòu)位于地層中進(jìn)行盾尾刷的更換。由于在舊盾尾刷拆卸與新盾尾刷安裝過程中，由于地層的不穩(wěn)定性，常需要進(jìn)行刀盤掌子面至盾尾后方管片整體區(qū)域采用一定的加固措施，方可降低施工風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)有的加固措施主要包括將盾尾周圍地層進(jìn)行凍結(jié)或采用防水材料在盾尾部地層中進(jìn)行注漿防滲，這些方式在施工過程中均面臨著工期長(zhǎng)、任務(wù)重、投資高等弊端，當(dāng)施工地層條件復(fù)雜時(shí)，此工程難度更大，甚至有很多特殊地層并不具備加固的條件。而且由于現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)上的盾尾刷直接焊接在盾殼尾內(nèi)側(cè)，在進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)更換時(shí)，需要將舊的盾尾刷全部刨掉，再焊接新的盾尾刷。由于隧道內(nèi)空間比較小，刨刷、換刷非常不方便，而且在隧道內(nèi)焊接存在安全隱患，更換過程中舊盾尾刷拆卸與新盾尾刷安裝均較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題提供了一種方便更換的盾尾刷及該盾尾刷在長(zhǎng)距離無加固工況下更換的方法，該盾尾刷可以實(shí)現(xiàn)多道盾尾刷在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中同時(shí)進(jìn)行更換，其更換過程簡(jiǎn)單可控，且在盾尾刷更換過程中不需要進(jìn)行加固措施，便可避免盾尾涌水涌沙風(fēng)險(xiǎn)，降低施工難度，縮短施工工期。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種方便更換的盾尾刷，所述盾尾刷是由多個(gè)盾尾刷組件拼接而成的環(huán)形盾尾刷，每個(gè)盾尾刷組件包括至少三片平行排列的弧形盾尾刷安裝環(huán)片和將至少三片盾尾刷安裝環(huán)片連接的滑桿，在每片盾尾刷安裝環(huán)片的內(nèi)環(huán)面焊接有盾尾刷，并在每片盾尾刷安裝環(huán)片上開設(shè)有多個(gè)安裝孔，所述滑桿安裝在至少三片盾尾刷安裝環(huán)片的外環(huán)面；在盾尾外殼內(nèi)壁安裝盾尾刷的位置對(duì)應(yīng)設(shè)有滑槽和多個(gè)螺栓安裝槽，在盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)至盾尾外殼安裝盾尾刷的位置置于鋼結(jié)構(gòu)管片外側(cè)時(shí)，每個(gè)盾尾刷組件分別通過其滑桿滑入盾尾外殼內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的滑槽內(nèi)，每片盾尾刷安裝環(huán)片上的安裝孔與盾尾外殼內(nèi)壁的螺栓安裝槽對(duì)應(yīng)，并通過緊固螺栓將盾尾刷安裝環(huán)片固定在盾尾外殼內(nèi)壁。