專利名稱：一種用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置的制作方法
一種用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置技術領域
本發(fā)明屬于盾構的密封裝置，具體涉及一種用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置。
背景技術：
在地下隧道建設工程中，盾構法因其安全和高效成為目前施工工法的主流，施工 過程中盾構機通過刀盤、盾殼和管片將主機與外部地層隔離開并形成一個供渣土輸送、設 備操作和管片拼裝作業(yè)等的操作空間，因此，三者之間的密封性能好壞直接影響工程的進 度。雖然盾構自身設計中有鉸接段密封、盾尾刷密封等具有一定密封性能的密封裝置。當 盾構在施工過程中遇到惡劣工況時盾構自身設置的密封功能一旦失效就會出現(xiàn)不可估量 的事故后果，尤其盾尾密封最為關鍵和容易出現(xiàn)故障，盾尾密封主要是通過盾尾注漿板向 帶鋼絲束的盾尾密封刷注入密封油脂來密封，在使用過程中盾尾刷極易磨損，因更換不及 時導致盾尾滲水的情況時常發(fā)生，目前的解決方案是用海綿、布碎類的填充物塞進盾尾間 隙里止水，效率低下且僅能處理壓力低、滲水少的工況。如果在江底、海底施工時盾構內(nèi)經(jīng) 常出現(xiàn)壓力極大的涌水，不能在短時間內(nèi)解決涌水問題，水就會灌滿盾構機內(nèi)部。后果可能 導致盾構報廢、施工人員傷亡，最后隧道需要改線等等，經(jīng)濟代價大、影響極度惡劣。盾構施 工中不解決前述問題，將導致整個工程存在重大的施工安全隱患。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單、安裝速度快、密封性好，承載壓力強、安全性 高的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置。
實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術方案是本發(fā)明提供的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，為由若干個弧形楔形塊組成的 環(huán)狀結構；所述弧形楔形塊包括軸向楔形密封塊和位于軸向楔形密封塊兩側的側向楔形密 封塊和位于側向楔形密封塊之間的徑向楔形密封塊；所述弧形楔形塊均由弧形座和位于弧 形座一側的截面為楔形的弧形橡膠密封件組成，其中所述軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密 封件在軸向上設有楔形邊，側向楔形密封塊上設有與軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密封件 的楔形邊相吻合的斜邊。
所述環(huán)狀結構內(nèi)圓半徑與管片內(nèi)圓半徑一致，外圓半徑小于或等于盾尾筒體內(nèi)徑。
所述各弧形楔形塊上設有與管片拼裝機配合的連接裝置。
所述弧形楔形塊上的弧形橡膠密封件的前端設有唇形結構，后端內(nèi)側設有臺階。
本發(fā)明可通過管片拼裝機進行分塊抓舉、安裝和拆卸，沿管片和盾尾筒體之間形 成一道環(huán)形密封，具有結構簡單，安裝方便，密封性好，承載壓力強等優(yōu)點，可有效降低盾構 施工的安全隱患。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明中軸向楔形密封塊的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明中側向楔形密封塊的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明中徑向楔形密封塊的結構示意圖。
圖5是本發(fā)明的安裝示意圖。
圖6是圖5中I處放大圖。
具體實施方式
參見圖1一圖5，本發(fā)明提供的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置為由6個弧形楔形塊組成的環(huán)狀結構；所述弧形楔形塊包括I個軸向楔形密封塊I和位于軸向楔形密 封塊I兩側的側向楔形密封塊2、6和位于側向楔形密封塊2、6之間的徑向楔形密封塊3、4、 5 ;所有弧形楔形塊I一6均由鋼結構的弧形座8和位于弧形座一側的截面為楔形的弧形橡 膠密封件7組成，其中軸向楔形密封塊I上的弧形橡膠密封件7在軸向上設有楔形邊702， 側向楔形密封塊2、6上設有與軸向楔形密封塊I上的弧形橡膠密封件7的楔形邊702相吻 合的斜邊705,徑向楔形密封塊3、4、5的結構相同；各弧形楔形塊I一6上設有與管片拼裝 機10上螺栓配合的連接裝置安裝螺孔703，以便密封裝置的安裝；各弧形楔形塊I一6上的 弧形橡膠密封件7的前端設有唇形結構701，弧形楔形塊2— 6上的弧形橡膠密封件7的后 端內(nèi)側設有臺階704 (弧形楔形塊I上的弧形橡膠密封件7的后端內(nèi)側也可設臺階704)。 所述環(huán)狀結構內(nèi)圓半徑與管片內(nèi)圓半徑一致，外圓半徑小于或等于盾尾筒體內(nèi)徑，可根據(jù) 實際情況對側向楔形密封塊的弧度、徑向楔形密封塊的弧度和數(shù)量進行調(diào)整。
本發(fā)明為用于惡劣地質(zhì)情況盾構機密封實效導致的盾尾涌水突發(fā)事故的搶險設 備，施工遇到惡劣地質(zhì)情況當盾構自身的密封裝置不能滿足施工密封性能或失效情況下， 水從盾尾間隙大量涌進，這時可以利用本發(fā)明密封裝置進行止水作業(yè)。如圖5所示，盾尾內(nèi) 設有盾尾密封刷13，在盾構內(nèi)部空間通過盾構內(nèi)置的管片拼裝機10的螺栓與弧形楔形塊 上弧形座8上的安裝螺孔703上緊，管片拼裝機抓舉徑向楔形密封塊3、4、5到安裝管片的 位置，推進油缸9伸出頂住弧形座8首先把徑向楔形密封塊3、4、5推頂進盾尾間隙里面，使 弧形橡膠密封件7緊貼管片11和盾尾筒體12，其后端的臺階704緊貼管片11的端部。重 復動作將側向楔形密封塊2、6和軸向楔形密封塊I分別通過管片拼裝機10安裝，形成一道 環(huán)形楔形密封，由于水壓不斷作用在弧形橡膠密封件7前端的唇形結構701部位，唇形結構 701部位由于受壓往兩邊的管片和盾尾筒體12壓緊，起到一定的密封作用，(參見圖5)。
側向楔形密封塊2、6必須與軸向楔形密封塊I后安裝，且安裝方式是側向楔形密 封塊6 —軸向楔形密封塊I —側向楔形密封塊2。軸向楔形密封塊I的主要作用原理是利 用其弧形橡膠密封件7軸向楔形的特點來緊密各各弧形楔形塊之間的接觸面，促使各弧形 楔形塊弧形橡膠密封件接觸面之間由于徑向擠壓而達到密封效果。在弧形楔形塊弧形橡膠 密封件的前端設有設有唇形結構，在承壓的時候可以利用其唇形結構與筒體、管片接觸，減 弱后面楔形塊與管片和筒體的緊密壓力。
本發(fā)明密封裝置擠壓在管片與盾尾筒體之間，使盾尾間隙與盾構內(nèi)部空間隔離開從而把通過盾尾間隙不斷涌進盾構內(nèi)部空間的水止住，同時結合盾構盾尾注漿管路將管片與洞壁的間隙用注漿填充從而達到最終密封的目的，當盾 構內(nèi)涌水排盡和涌水危險解除后通過管片拼裝機來分塊抓舉拆卸密封裝置，盾構即可恢復正常的掘進。
權利要求
1.一種用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，其特征是為由若干個弧形楔形塊組成的環(huán)狀結構；所述弧形楔形塊包括軸向楔形密封塊和位于軸向楔形密封塊兩側的側向楔形密封塊和位于側向楔形密封塊之間的徑向楔形密封塊；所述弧形楔形塊均由弧形座和位于弧形座一側的截面為楔形的弧形橡膠密封件組成，其中所述軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密封件在軸向上設有楔形邊，側向楔形密封塊上設有與軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密封件的楔形邊相吻合的斜邊。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，其特征是所述環(huán)狀結構內(nèi)圓半徑與管片內(nèi)圓半徑一致，外圓半徑小于或等于盾尾筒體內(nèi)徑。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，其特征是所述各弧形楔形塊上設有與管片拼裝機配合的連接裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，其特征是所述弧形楔形塊上的弧形橡膠密封件的前端設有唇形結構，后端內(nèi)側設有臺階。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于盾構涌水事故搶險的緊急密封裝置，為由若干個弧形楔形塊組成的環(huán)狀結構；所述弧形楔形塊包括軸向楔形密封塊和位于軸向楔形密封塊兩側的側向楔形密封塊和位于側向楔形密封塊之間的徑向楔形密封塊；所述弧形楔形塊均由弧形座和位于弧形座一側的截面為楔形的弧形橡膠密封件組成，其中所述軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密封件在軸向上設有楔形邊，側向楔形密封塊上設有與軸向楔形密封塊上的弧形橡膠密封件的楔形邊相吻合的斜邊。本發(fā)明可通過管片拼裝機進行分塊抓舉、安裝和拆卸，具有結構簡單，安裝方便，密封性好，承載壓力強等優(yōu)點，可有效降低盾構施工的安全隱患。
文檔編號E21D9/06GK103062414SQ20131002627
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權日2013年1月24日
發(fā)明者劉飛香, 程永亮, 鄭大橋, 梁興生, 彭正陽 申請人:中國鐵建重工集團有限公司