一种新型盾构机尾刷制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型盾构机尾刷，包括固定腔座、护板和钢丝刷结构件，所述护板的顶部、钢丝刷结构件的顶部固定在固定腔座内，钢丝刷结构件位于护板之间，护板上设有搭接密封机构。所述固定腔座包括底板和L型的顶板，顶板和底板焊接成ㄈ型腔座，护板的顶部、钢丝刷结构件的顶部插接在ㄈ型腔座内且通过铆钉固定。本实用新型专利技术的设计依托现有尾刷的缺陷，针对尾刷失效的具体因素进行了尾刷的结构改进，提高了尾刷的综合性能，极大地降低了尾刷失效的概率，特别是对长距离隧道等地下工程而言，降低了尾刷更换的频率，不仅仅是节约了尾刷应用投入的成本，而是极大地提高了隧道施工的安全性，减少了尾刷更换过程的风险。减少了尾刷更换过程的风险。减少了尾刷更换过程的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种新型盾构机尾刷


[0001]本技术涉及盾构机尾刷
，特别是指一种新型盾构机尾刷。

技术介绍

[0002]盾尾密封和主轴密封、铰接密封是盾构机的三大密封，盾尾密封是盾构机重要密封之一。盾尾密封装置的主要构件之一就尾刷，尾刷的结构及性能的高低对盾尾密封性能有直接影响。目前，盾尾出现漏浆漏液等现象主要是由于尾刷损坏失效导致的。出现漏浆漏液时，必须及时封堵并更换尾刷。尾刷更换通常采用液氮冷冻或者工业盐水冷冻或者其他工法支护帷幕，更换过程复杂，风险较大，周期较长，费工误时，影响隧道开挖工期。特别对于大埋深、超大径、高承压泥水盾构而言，风险极大，一旦操作不慎，有可能导致隧道灌水，严重的可能会导致机毁人亡，甚至隧道废弃。
[0003]尾刷失效的原因很多，总的来说有两类，一类是尾刷结构设计的缺陷，导致尾刷密封性能和可靠性能有限；另一类是隧道施工中，操作不当，控制不利导致尾刷损坏失效。
[0004]通过研究发现，盾构机尾刷密封失效的具体因素有如下几种：
①
盾构机掘进时姿态控制不合理，在施工过程中出现左右偏转或者在遇到地层上下硬度不一致时，盾构头部下沉或上升或者停机时间过长，整体下沉，这些行为将使盾构机偏离轴线，导致盾尾间隙过小，致使尾刷保护钢板发生弹塑变形，护板与管片出现间隙，泥浆砾石颗粒易进入钢丝束，磨损加剧，最终导致密封能力下降。
②
在隧道转弯标段，盾构机调头过急，尾刷与盾尾间隙较小，尾刷过度挤压发生弹塑变形，致使密封能力下降。
③
在施工过程中，注脂压力或者注浆压力过大，密封腔的压力超出了护板的承压能力，致使护板与管片接触处发生上翘，减小了接触面积，密封能力下降，油脂的损耗量也将加剧；另外，上翘也易导致泥浆等杂物进入油脂腔，致使密封能力下降。
④
由于传统护板与管片接触是线面接触，受压后变成局部面面接触，边缘易翘起，出现微小间隙，影响密封性能，也会导致油脂损耗量增加。
⑤
尾刷与尾刷搭接，折弯处存在缝隙，缝隙处的油脂易被高压击穿，降低了尾刷的最大承压能力。
⑥
焊接工艺、材料属性、盾体后退等其他因素也会影响尾刷密封性能。简而言之传统尾刷存在密封能力有限、油脂损耗大、特殊工况下易失效和不能满足高承压大泥水盾构密封需要等问题。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中的不足，本技术提出一种新型盾构机尾刷，用以解决上述技术问题。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：一种新型盾构机尾刷，包括固定腔座、护板和钢丝刷结构件，所述护板的顶部、钢丝刷结构件的顶部固定在固定腔座内，钢丝刷结构件位于护板之间，护板上设有搭接密封机构。
[0007]进一步，所述固定腔座包括底板和L型的顶板，顶板和底板焊接成ㄈ型腔座，护板的顶部、钢丝刷结构件的顶部插接在ㄈ型腔座内且通过铆钉固定。
[0008]进一步，所述护板包括顶护板和底护板，钢丝刷结构件位于顶护板和底护板之间；
所述搭接密封机构包括顶部搭接组件和尾部搭接密封组件，顶部搭接组件位于顶护板和底护板与固定腔座连接处，用于相邻顶护板及底护板之间的搭接密封。尾部搭接密封组件位于底护板尾部，用于相邻底护板之间尾部的搭接密封。
[0009]进一步，所述顶护板包括叠放设置的顶外护板和顶内护板，顶外护板的外侧壁上设有加强凸条，顶外护板的两侧设有第一折弯翼板，顶外护板的尾部设有尾部搭接密封组件。优选地，所述尾部搭接密封组件包括橡胶条，橡胶条的上端面设有圆弧凹槽，橡胶条的下端面为斜面设计，橡胶条外壁的一侧设有搭接块、另一侧设有搭接槽。
[0010]优选地，所述底护板包括叠放设置的底外护板和底内护板，底外护板的外侧壁上设有加强凸条，底内护板的两侧设有第二折弯翼板。其中，所述顶部搭接组件包括顶塞板和底塞板，顶塞板位于顶外护板与固定腔座连接处，底塞板位于底外护板与固定腔座连接处，顶塞板伸出顶外护板的部分及底塞板伸出底外护板的部分设有用于涂覆油脂的绒布。所述底外护板的尾部及底内护板的尾部均设有虎口。在盾构掘进中，护板不断承受泥浆压力和注脂压力，盾尾不断前进，油脂也不断黏附在管片上，护板虎口连续性地布油并将黏附在管片上多余的油脂刮掉，橡胶圆环依靠护板自身的弹力及油脂、泥浆的压力紧紧贴附在管片表面，减少了外界杂物侵入尾刷，尾刷护板搭接处通过塞板增加了密封性。
[0011]优选地，所述钢丝刷结构件包括钢丝束和至少两个复合钢丝网，钢丝束位于相邻两个复合钢丝网之间；每个复合钢丝网包括两层叠放的钢丝网板。具体地选择是顶护板和底护板之间设有三个复合钢丝网和两层钢丝束。
[0012]本技术设计有塞板，有效地解决了尾刷搭接处存在缝隙的问题；塞板内侧设计有黏附绒布并涂覆油脂，相对传统尾刷而言增加了缝隙处油脂膜耐高压击穿的能力，使尾刷能够适应高承压工况环境。每两层钢丝网叠加在一起，使每双层钢丝网的缝隙相对较小，增加了油脂膜的耐高压击穿能力，使尾刷能够适应高承压工况环境。护板的尾部设计有虎口，增加了护板与管片的贴合性，消除了传统护板承压后边缘翘起的缝隙，有效地阻止泥浆等杂物进入钢丝束；在一定程度上也减少了管片上黏附的油脂，减少了油脂的消耗；虎口还具有布油等作用，减少了钢丝网、钢丝束和橡胶条的摩擦磨损；护板的两侧设计有折弯翼板，提高了尾刷护板间的搭接质量。顶外护板和底外护板外侧均设计有冲压的加强凸条，提高了护板承受注浆压力和注脂压力的能力；顶外护板的尾部设计有橡胶条，在盾尾形成一个橡胶圆环，利用油脂腔或者泥浆腔的压力将其紧压在管片上；橡胶条设计有斜面，可以防止橡胶条被泥浆或者砂浆的冲击力抬起，离开管片，确保使其发挥密封能力。本技术的设计依托现有尾刷的缺陷，针对尾刷失效的具体因素进行了尾刷的结构改进，提高了尾刷的综合性能。无论是承压能力还是使用寿命和可靠性都得到了提高，极大地降低了尾刷失效的概率，特别是对长距离隧道等地下工程而言，降低了尾刷更换的频率，不仅仅是节约了尾刷应用投入的成本，而是极大地提高了隧道施工的安全性，减少了尾刷更换过程的风险，节约了尾刷更换过程的一系列投入，为隧道正常掘进提供强有力的保障。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。
[0014]图1为本技术整体结构三维结构示意图。
[0015]图2为本技术整体结构轴侧示意图。
[0016]图3为本技术拆除部分部件的三维结构示意图。
[0017]图4为图3上部视向的三维结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型盾构机尾刷，其特征在于：包括固定腔座（100）、护板（200）和钢丝刷结构件（300），所述护板（200）的顶部、钢丝刷结构件（300）的顶部固定在固定腔座（100）内，钢丝刷结构件（300）位于护板（200）之间，护板（200）上设有搭接密封机构。2.根据权利要求1所述的新型盾构机尾刷，其特征在于：所述固定腔座（100）包括底板（3）和L型的顶板（1），顶板（1）和底板（3）焊接成ㄈ型腔座，护板（200）的顶部、钢丝刷结构件（300）的顶部插接在ㄈ型腔座内且通过铆钉（2）固定。3.根据权利要求1或2所述的新型盾构机尾刷，其特征在于：所述护板（200）包括顶护板和底护板，钢丝刷结构件（300）位于顶护板和底护板之间；所述搭接密封机构包括顶部搭接组件和尾部搭接密封组件，顶部搭接组件位于顶护板和底护板与固定腔座（100）连接处，尾部搭接密封组件位于底护板尾部。4.根据权利要求3所述的新型盾构机尾刷，其特征在于：所述顶护板包括叠放设置的顶外护板（5）和顶内护板（16），顶外护板（5）的外侧壁上设有加强凸条（6），顶外护板（5）的两侧设有第一折弯翼板（18），顶外护板（5）的尾部设有尾部搭接密封组件。5.根据权利要求4所述的新型盾构机尾刷，其特征在于：所述尾部搭接密封组件包括橡胶条（7），橡胶条（7）的上端面设有圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继强，洪源，陈俭华，张晓东，付泽新，王又增，张鹏豪，王领国，
申请(专利权)人：中铁南方投资集团有限公司，
类型：新型
国别省市：