[发明专利]一种盾构机用分体式密封刀筒及应用方法

说明书

本发明公开了一种盾构机用分体式密封刀筒及应用方法，通过分体式密封刀筒的安装、解体、固定，达到密封效果后，更换闸门。解决了在岩层自稳性差、高水压环境下，带压更换密封闸门存在操作难、风险高、费用高、影响大等难题。本发明对常压刀盘在高水压、长距离、高频次的常压换刀具有更高的安全保障，有助于拓宽常压刀盘的适应条件，推广常压刀盘的使用。

技术领域

本发明属于盾构机专用设备领域，特别涉及一种泥水平衡盾构机常压换刀装置刀筒密封闸门在常压状态下更换的一种装置。

背景技术

近年来，泥水气压平衡盾构机因其施工安全、高效的特点，被广泛应用于隧道交通的建设工程中。

盾构隧道施工所采用泥水平衡式盾构机，刀盘开挖直径较大，其中有砂层段，上软下硬段，软硬不均段，全断面基岩等。在基岩段施工刀具磨损严重，换刀频繁，闸门开关次数多，闸门密封失效、机械损坏风险高。且在换刀过程中，关闭闸门时易发生闸门间隙夹杂碎渣，从而导致闸门密封不严或密封损坏，无法常压更换刀筒。

目前常压刀盘的设计和使用所带来的优势和劣势日趋明朗，在岩层自稳性差、高水压环境下，带压更换或者掌子面全断面封堵更换密封闸门存在操作难、风险高、费用高、影响大等难题，如何解决常压换刀过程中带来的风险已迫在眉睫。

基于以上分析的施工难题，设计一种结构简单、成本低、效果好的用于在密封闸门即将失效时常压更换密封闸门的装置具有重要意义。

发明内容

本发明提供如下技术方案：一种盾构机用分体式密封刀筒及应用方法，其特征是：分体式密封刀筒包括密封刀筒、法兰刀筒、刀筒后盖、刀筒连接件、刀筒卡槽连接件和连接件压块，所述的密封刀筒和法兰刀筒通过刀筒连接件固定，所述的法兰刀筒和刀筒后盖通过连接螺栓一连接；法兰刀筒和密封闸门通过连接螺栓二连接，使用步骤如下：

a. 通过闸门密封变形和夹渣情况、闸门更换次数及更换经验等推断密封闸门需要更换；

b. 在更换密封闸门前，需保证闸门还能进行至少一次的开合，以使用本分体式刀筒替换常压换刀刀筒；

c. 安装完分体式刀筒后，密封刀筒卡槽连接件的紧固；

d. 密封刀筒和法兰刀筒的分离；

e. 密封闸门的更换；

f. 分体式刀筒的拔出；

g.常压换刀的安装。

作为本发明的进一步方案，所述密封刀筒和法兰刀筒可通过刀筒连接件的拆装进行分离和连接，密封刀筒和法兰刀筒之间存有密封结构，后盖和刀筒之间存有密封结构。

作为本发明的进一步方案，卡槽连接件在密封刀筒伸缩时连接在刀筒内部，其和密封刀筒之间存有密封结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 使用本装置对密封闸门进行更换的节点为密封闸门即将失效或已失效无法完全密封而导致产生轻微渗水现象，其有益效果是通过提前判断可排除密封闸门在完全失效后的无法封堵或者封堵困难，极大地节省了全断面封堵后的更换成本。

2. 更换密封闸门前需拆除正常使用常压换刀刀筒，安装本发明所述装置后进行后续更换步骤，其有益效果是在本发明装置结构长度和常压换刀刀筒一样的前提下可重复使用，较大节省了制造成本。

3. 其中卡槽连接件在密封刀筒伸缩时连接在刀筒内部，其和密封刀筒之间存有密封结构，待密封刀筒完全进入密封座并处于连接状态后可顶出刀筒内部，进而顶入刀盘卡槽，在卡槽连接件的作用下，密封刀筒被完全固定。其有益效果是，卡槽连接件所存密封结构可在刀筒伸缩状态下阻止浆液进入刀筒内部，同时，卡槽连接件在进入卡槽后可承受刀盘前方掌子面压力。

附图说明