一种耐压式的盾尾刷结构

1.本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及一种耐压式的盾尾刷结构。


背景技术：

2.近年来，很多轨道交通、公路和铁路等大型基础隧道工程面临着越江跨海的挑战。而盾构法凭借其修建安全性高、工期短、机械化程度高和地层适应强等特点，在越江海隧道的修建中占据了重要的位置。在盾构施工中，为了保证盾壳不能把管片挤伤或者损坏，盾壳与管片外侧之间留有一道环形缝隙，一般在环形缝隙之间设置三至五道刷形密封装置，称之为盾尾刷。并在盾尾刷间注入油脂后形成油脂腔，油脂腔通过管路与油脂供应设备联通，可自动加注油脂。利用油脂腔内建立起来的压力，防止地下水、盾尾管片背后同步注浆的浆液等流入隧道内部，起到密封作用，保证隧道掘进安全。
3.盾尾刷是一种不易更换的易损构件，常常因为隧道设计平面曲线、线路坡度、盾构推进姿态、线路纠偏、盾尾间隙调整等因素，导致管片对盾尾刷造成偏压、过度挤压的状况，使得盾尾刷密封结构逐渐弹性失效，从而形成浆液渗漏通道，轻者导致盾尾漏水、漏浆，重者导致大量涌水涌砂，影响施工安全。尤其是越江海等高水压隧道，盾尾密封一旦失效，将可能带来无法预计的灾难性后果。因此，如何设计一种耐压式的盾尾刷结构来解决传统盾尾刷不耐挤压而导致盾尾密封失效的问题是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种耐压式的盾尾刷结构，以有效地解决传统盾尾刷不耐挤压而导致盾尾密封失效的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
6.一种耐压式的盾尾刷结构，包括：伸缩构件、基座板、盖板、保护板、压紧板、钢丝刷组、环形箍环和u型箍环；
7.所述环形箍环和所述u型箍环将多层钢丝刷组轧于一体，捆轧后的钢丝刷组夹于所述保护板、所述压紧板之间，所述保护板、所述压紧板和所述钢丝刷组共同轧扎于所述基座板、所述盖板之间，所述伸缩构件与所述基座板焊接连接。
8.优选地，所述伸缩构件包括塑料双壁波纹管、弹簧、顶板、阀杆、调节手柄、螺栓和密封钢条，所述弹簧一端与所述顶板相焊接，另一端与所述阀杆相焊接，通过调节阀手柄与阀杆将所有弹簧均调节到盾尾刷需要弹簧提供缓冲反力的统一位置，将所有带有阀杆的调节手柄焊接在基座板上。
9.优选地，将所述伸缩构件的四个侧面都设置为三层所述塑料双壁波纹管，且每一层用环氧树脂将塑料双壁波纹管固定于顶板和基座板上，利用螺栓、密封钢条将塑料双壁波纹管与顶板、基座板的接缝处进行二次加固。
10.由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明在传统盾尾刷的基础上增设伸缩构件，使得新型盾尾刷能为过度挤压提供缓冲，避免过度荷载直接作用在盾尾刷
密封结构上从而逐渐造成盾尾刷弹性失效的问题发生。
11.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，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。
13.图1为本发明实施例提供的一种长寿命耐压式盾尾刷结构的正视图
14.图2为本发明实施例提供的一种长寿命耐压式盾尾刷结构的伸缩构件正视剖面图
15.图3为本发明实施例提供的一种长寿命耐压式盾尾刷结构二伸缩构件侧视剖面图
16.图4为本发明实施例提供的一种塑料双壁波纹管安装示意图
17.附图标记说明：1-伸缩构件；2-基座板；3-盖板；4-保护板；5-压紧板；6-钢丝刷组；7-环形箍环；8-u型箍环；9-塑料双壁波纹管；10-高性能弹簧；11-顶板；12-阀杆；13-调节手柄；14-螺栓；15-密封钢条。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
19.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
20.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
21.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
22.本发明实施例提供的一种长寿命耐压式盾尾刷结构的正视图如图1所示，伸缩构件的正视剖面图如图2所示，二伸缩构件的侧视剖面图如图3所示，包括伸缩构件1、基座板2、盖板3、保护板4、压紧板5、钢丝刷组6、环形箍环7和u型箍环8。
23.环形箍环7和u型箍环8将4层钢丝刷组6捆轧于一体，捆轧后的钢丝刷组6夹于保护板4、压紧板5之间，保护板4、压紧板5和钢丝刷组6共同轧扎于基座板2与盖板3之间，将伸缩
构件1与基座板2焊接连接，形成本发明实施例的长寿命耐压式盾尾刷结构。
24.本发明实施例在传统盾尾刷结构的基础上增设伸缩构件1，可有效为盾尾刷受压提供缓冲余量，避免过度荷载直接作用在盾尾刷密封结构上，从而逐渐造成盾尾刷弹性失效的问题发生。伸缩构件1包括塑料双壁波纹管9、高性能弹簧10、顶板11、阀杆12、调节手柄13、螺栓14和密封钢条15。高性能弹簧10一端与顶板11相焊接，另一端与阀杆12相焊接，通过调节阀手柄13与阀杆12，将所有高性能弹簧10均调节到盾尾刷需要弹簧提供缓冲反力的统一位置，该位置事先需要通过调研盾尾刷在实际工程过度挤压受力情况以及高性能弹簧的拉压力试验综合判定。将所有高性能弹簧10的位置调节完毕后，将所有带有阀杆12的调节手柄13焊接在基座板2上，从而将伸缩构件1与传统盾尾刷组装成一个整体。
25.图4为本发明实施例提供的一种塑料双壁波纹管安装示意图，具体处理过程包括：将伸缩构件1的四个侧面用塑料双壁波纹管9进行密封。塑料双壁波纹管9具有强度高、韧性强和可伸缩的特点，不仅可以对伸缩构件1进行密封，最主要是可以为伸缩构件1提供伸缩空间。为了更好的达到密封和伸缩效果，伸缩构件1的每一个侧面都设置为三层塑料双壁波纹管，且每一层首先用环氧树脂将波纹管固定于顶板11和基座板2上，环氧树脂固化后粘结强度高，硬度较好，有一定的韧性。然后再利用螺栓14、密封钢条15将塑料双壁波纹管9与顶板11、基座板2的接缝处进行二次加固，避免塑料双壁波纹管9在伸缩过程中接缝被拉开。至此，新型长寿命耐压式盾尾刷组装完毕。
26.综上所述，本发明实施例在传统盾尾刷的基础上增设伸缩构件，使得新型盾尾刷能为过度挤压提供缓冲，避免过度荷载直接作用在盾尾刷密封结构上从而逐渐造成盾尾刷弹性失效的问题发生。
27.为了防止工作环境中的浆液、水对高性能弹簧产生腐锈影响，本发明在伸缩构件的每一个侧面都设置三层塑料双壁波纹管，塑料双壁波纹管强度高、韧性强、可伸缩，不仅可以达到很好的密封作用，还可以为伸缩构件提供伸缩空间。
28.伸缩构件通过调节阀手柄与阀杆，将高性能弹簧均调节到盾尾刷需要弹簧提供缓冲反力的位置，当作用荷载达到这一位置的强度时，高性能弹簧便会被挤压，收缩，为盾尾刷提供挤压缓冲余量，待盾构机恢复常规姿态时，弹簧恢复原状。
29.本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
30.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围
为准。