一种盾尾快速应急密封装置的制作方法

本技术涉及盾尾应急密封领域，尤其涉及一种盾尾快速应急密封装置。

背景技术：

1、在盾构机掘进的过程中，因为盾壳和管片外壁之间存在间隙(如图1)，所以为了防止盾构过程中有外部的水或泥浆等杂质进入盾构体内，必须对盾尾和管片间隙进行密封处理，同时盾尾密封必须能够承受由土压和水压产生的压力，以及泥浆压力，密封效果的优劣对于工程安全尤为重要。

2、早期的盾尾密封装置采用的是橡胶密封件，方法是将整圈的橡胶密封件安装在盾尾钢板上，依靠管片和盾壳将其压紧来防止外部水和泥浆的进入。但是此种密封方法对橡胶件的耐磨性要求较高，并且磨损后不容易更换，所以随着盾构机的发展逐渐被淘汰，目前较为理想也常用的密封方式是在盾尾内壁装多道钢丝尾刷密封，尾刷之间充满油脂，尾刷与管片之间存在摩擦，摩擦力过大容易损坏盾尾装置，而盾尾油脂除了起到密封作用，还可以起到润滑和保护钢丝刷不生锈损坏，减小管片与盾尾刷之间的摩擦力，延长盾尾刷使用寿命。

3、但长距离施工，钢丝尾刷存在磨损，密封效果大打折扣，盾尾一旦出现渗漏很难进行快速、有效的封堵，随着泥浆进入到盾构机内，轻则导致地表沉降，重则导致地表塌陷，甚至盾构机被埋。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中的盾尾渗漏很难进行快速和有效的封堵，容易造成较大事故的技术问题，本实用新型提供了一种可维护盾尾快速应急密封装置，能够在密封装置泄漏进行快速应急密封，避免渗漏漫延，引起重大事故。

2、本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种可维护盾尾快速应急密封装置，包括安装座，所述安装座均匀设置在盾尾内壁上，还包括充气密封圈，所述充气密封圈环绕管片，充气密封圈设置有气管，气管与气源连通，所述充气密封圈的内圈能够与弹性支撑件抵接，所述弹性支撑件多段式结构，所述弹性支撑件包括多个子支撑件，所述子支撑件的固定端与所述安装座可拆卸连接，所述子支撑件的移动端可移动地设置在支撑座内，所述支撑座设置在盾尾加强环前端。通过充气密封圈和弹性支撑件能够在密封装置泄漏后实现应急密封，子支撑件在充气密封圈的作用下抵接在管片上极大消除管片与盾尾内壁之间的间隙，实现暂时应急封堵，避免渗漏进的泥浆继续渗漏漫延至盾构机内。

3、进一步的，所述支撑座为环状结构，所述支撑座的连接端与盾尾加强环前端焊接连接，所述支撑座的支撑端设置有滑槽，所述移动端能够在所述滑槽内移动，远离所述充气密封圈的所述滑槽槽壁伸出所述支撑端。通过支撑座能够实现支撑，同时避免弹性支撑件变形后与支撑座脱离，不影响弹性支撑件变形。

4、进一步的，所述安装座为环状结构，所述安装座与盾尾内壁焊接连接，所述安装座水平设置有安装螺孔，所述安装螺孔内设置有螺栓，所述固定端呈l型结构，所述固定端设置有连接孔，所述连接孔与所述安装螺孔同轴设置。采用水平式安装能够减轻安装弹性支撑件的劳动强度，便于拆装。

5、进一步的，所述气管设置有至少两个，所述气管均匀分布。通过多个气管有利于充气密封圈的均匀变形。

6、进一步的，所述气管上设置有压力表。通过压力表观察充气密封圈内部压力，避免压力不足或过大。

7、进一步的，所述充气密封圈充气后的厚度为a，盾尾与管片的理论间距为b，a≮1.5b。保证充气密封圈有效进行封堵，减少泥浆漫延。

8、进一步的，所述子支撑件采用弹簧片。能够为充气密封圈提供较强的支撑力，同时方便制造，降低生产成本。

9、从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

10、本方案提供了一种盾尾快速应急密封装置，通过充气密封圈和弹性支撑件能够在密封装置泄漏后实现应急密封，子支撑件在充气密封圈的作用下抵接在管片上极大消除管片与盾尾内壁之间的间隙，实现暂时应急封堵，避免渗漏进的泥浆继续渗漏漫延至盾构机内；通过支撑座能够实现支撑，同时避免弹性支撑件变形后与支撑座脱离；采用水平式安装能够减轻安装弹性支撑件的劳动强度，便于拆装；通过压力表观察充气密封圈内部压力，避免压力不足或过大；通过采用弹簧片作为子支撑件能够为充气密封圈提供较强的支撑力，同时方便制造，降低生产成本；每环掘进完成均可进行检查、维护，确保装置一直处于完好状态，出现险情能快速响应；可重复使用，险情解除后重新安装，以备下次使用。

技术特征：

1.一种盾尾快速应急密封装置，包括安装座(3)，安装座(3)设置在盾尾内壁上，其特征在于，还包括充气密封圈(1)，充气密封圈(1)环绕管片，充气密封圈(1)设置有气管(2)，气管(2)与气源连通，充气密封圈(1)的内圈能够与弹性支撑件抵接，弹性支撑件多段式结构，弹性支撑件包括多个子支撑件(5)，子支撑件(5)的固定端与安装座(3)可拆卸连接，子支撑件(5)的移动端可移动地设置在支撑座(6)内，支撑座(6)设置在盾尾加强环前端。

2.如权利要求1所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，支撑座(6)为环状结构，支撑座(6)的连接端与盾尾加强环前端焊接连接，支撑座(6)的支撑端设置有滑槽，移动端(501)能够在滑槽内移动，远离充气密封圈(1)的滑槽槽壁伸出支撑端。

3.如权利要求2所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，安装座(3)为环状结构，安装座(3)与盾尾内壁焊接连接，安装座(3)水平设置有安装螺孔，安装螺孔内设置有螺栓(4)，子支撑件(5)的固定端(502)呈l型结构，固定端(502)设置有连接孔(503)，连接孔(503)与安装螺孔同轴设置。

4.如权利要求1所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，气管(2)设置有至少两个，气管(2)均匀分布。

5.如权利要求4所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，气管(2)上设置有压力表。

6.如权利要求1所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，充气密封圈(1)充气后的厚度为a，盾尾与管片的理论间距为b，a≮1.5b。

7.如权利要求1所述的盾尾快速应急密封装置，其特征在于，子支撑件(5)采用弹簧片。

技术总结
本技术提供了一种可维护盾尾快速应急密封装置，涉及盾尾快速应急密封领域，采用的方案是：包括安装座，所述安装座均匀设置在盾尾内壁上，还包括充气密封圈，所述充气密封圈环绕管片，充气密封圈设置有气管，气管与气源连通，所述充气密封圈的内圈能够与弹性支撑件抵接，所述弹性支撑件多段式结构，所述弹性支撑件包括多个子支撑件，所述子支撑件的固定端与所述安装座可拆卸连接，所述子支撑件的移动端可移动地设置在支撑座内，所述支撑座设置在盾尾加强环前端。本技术能够在密封装置泄漏进行快速应急密封，避免渗漏漫延，引起重大事故。

技术研发人员：徐慧旺,吴玉礼,李龙辉,盛正阳,赵斌,魏超超,王晖
受保护的技术使用者：中铁十四局集团大盾构工程有限公司
技术研发日：20230406
技术公布日：2024/1/15