[发明专利]一种尾盾和盾构机

说明书

本发明提供了一种尾盾和盾构机，所述尾盾包括盾尾壳体(1)，盾尾壳体(1)内设有多圈密封刷(2)和多条分区挡板(4)，相邻的两圈密封刷(2)之间被分区挡板(4)分隔为多个独立区域(16)，多个独立区域(16)沿盾尾壳体(1)的周向间隔排列。所述尾盾采用了分区挡板将每道油脂腔分成独立区域实施油脂压力分区控制，通过传感器对每个油脂腔分区的油脂压力进行监测，调节油脂泵输出到各个出油口的压力，可以实时控制油脂腔不同区域内的油脂压力，从而使不同区域的盾尾刷受压变形程度大致相同，提高了盾尾密封系统的密封效率和密封性能。

技术领域

本发明涉及隧道掘进施工领域，具体的是一种尾盾，还是一种盾构机。

背景技术

盾构机是一种集成了机电、电液、控制等多种技术的大型掘进装备，它带有刀盘驱动系统、支撑系统、管片拼装系统、排渣系统、盾尾密封系统等多个子系统和后配套系统，能够实现开挖、支护、排渣、密封等功能的自动化作业，具有高效、安全的特点，提高了所挖隧道的质量，也减少了对工作场地周围环境的影响。

盾尾密封系统是盾构机中具有密封保护功能的关键子系统，起到保持开挖壁面稳定、防止管片上浮、防止外部泥浆倒灌的作用，是盾构机内部设备的一道保护屏障。盾构机在掘进过程中，管片在尾部经过拼装后由液压缸推出盾尾。在这个过程中盾构机连续向前移动，盾构机尾部和拼装完成的管道之间存在一定的间隙。为了防止盾体外部的泥浆、地下水等液体进入盾构机内，造成泄露，甚至引发重大安全事故，比如地面塌陷等，所以必须对盾构机尾部进行密封处理。

目前盾构机盾尾密封通常采用尾刷+充填油脂的形式，尾刷由3道钢丝刷组成，尾刷与盾体、管片之间形成2个环形空腔，在空腔内通过注脂管道注入密封油脂充填，盾尾外部注入泥浆，在正常压力情况下，两端受力平衡，从而起到隔绝盾体内外的功能。然而，盾尾外部的泥浆、地下水等受到重力或地表沉降作用，对盾尾密封刷的压力沿环形分布不均，在给定油脂压力沿环向一致的情况下，容易造成部分尾刷两侧受力不平衡而引起过大变形，盾体外的水土、泥浆很容易穿透这部分密封刷进入盾体内，出现严重事故。

发明内容

为了解决盾尾密封刷受压不均匀而导致的变形渗漏问题，本发明提供了一种尾盾和盾构机，所述尾盾采用了分区挡板将每道油脂腔分成独立区域实施油脂压力分区控制，通过传感器对每个油脂腔分区的油脂压力进行监测，调节油脂泵输出到各个出油口的压力，可以实时控制油脂腔不同区域内的油脂压力，从而使不同区域的盾尾刷受压变形程度大致相同，提高了盾尾密封系统的密封效率和密封性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种尾盾，所述尾盾包括盾尾壳体，盾尾壳体内设有多圈密封刷，多圈密封刷沿盾尾壳体的轴线方向间隔排列，盾尾壳体内还设有多条分区挡板，分区挡板沿盾尾壳体的轴线方向延伸，多条分区挡板沿盾尾壳体的周向间隔排列，分区挡板能够与管片接触，相邻的两圈密封刷之间被分区挡板分隔为多个独立区域，多个独立区域沿盾尾壳体的周向间隔排列。

一种盾构机，所述盾构机包括上述的尾盾。

本发明的有益效果是：

1、采用了分区挡板将密封油脂腔分成了多个独立区域，通过传感器对每个出油口和不同位置盾尾密封刷所受外部压力的监测，对各个分区的不同压力需求进行合理调节控制，达到实时控制油脂腔不同区域的油脂压力的要求，可以使不同区域的盾尾刷受压变形程度大致相同，从而提高盾尾密封系统的密封性能和密封效率；

2、由于分区挡板与盾尾密封刷具有相似结构：弹簧板-钢丝束-弹簧板，在受到压差不超过反弹力的情况下分区挡板起到分隔不同区域的作用，而在其中部分区域出现问题无法保证密封性时，相邻分区油脂压力高于挡板反弹力，将挡板压下从而将油脂补充进失效分区中，这样能够在实现压力分区控制的同时不影响盾尾密封系统的正常密封性能。

附图说明