[实用新型]一种应用于盾构机上的观察窗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隧道掘进机上的观察装置，尤其是适用于地下水位很高的含水饱和软弱地层中施工时采用气压法的盾构机上的观察装置。

背景技术

盾构机，全名叫盾构掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械且具有自动化程度高，节省人力，施工速度快并一次成洞，在隧道洞线较长、埋的较深的情况下，用盾构机施工更为经济合理。当盾构机在地下水位很高的含水饱和软弱地层中施工时，由于很难使开挖面保持稳定，则有可能导致地表严重下沉而影响地面建筑物的安全，以及通过江河或海底时为防止泥水灌涌等的发生，所以在隧道施工中就有必要采取一些辅助施工方法，常用的有：气压法、降低地下水位法、注浆法、冻结法等，其中使用较多的有气压法与冻结法。目前，国内外盾构机在地下水位很高的含水饱和软弱地层中施工时一般采用气压法，通常是利用压缩空气来保持开挖面的稳定，其作用是阻止涌水，防止开挖面的崩坍，此外压缩空气还可使土层脱水疏干，从而提高地层的强度与稳定性。

现有技术中盾构掘进采用气压法施工存在下列不足：由于盾构在掘进过程中地下土层较复杂，时而会遇到埋于地下的古木树桩、建筑混凝土块、桥梁建筑基础钢筋等，使得盾构机排土不畅、刀具损坏，则需要施工人员进入土舱进行人工清除障碍及更换刀具，由于土舱与开挖面之间存在带有开口槽的刀盘而互通，所以开挖面坍塌或涌水、涌砂等都会对进舱内作业造成很大的危险，而土舱与盾构机后部的土体排出设备系统、驱动设备装置、施工操作空间是由土舱隔板密封隔离，所以在未知开挖面是否崩坍的情况下一般以缓慢开启舱门如发现涌喷及时关闭，此方式费时、费力且可靠性较低，既在打开舱门发现土体组织结构体状态不好而紧急关闭的过程中涌喷现象时会发生，从而危及施工人员和盾构设备的安全。

经对现有技术检索发现，于2007.06.20公开的“一种复合式土压平衡盾构机”(申请号200510130590.0，中国神华能源股份有限公司)，该盾构机安装有气压平衡设备，在遇到地层中不能破碎的大块石头时，可由人工处理，但是，该专利尚未解决在人工处理时保障安全的技术问题。

于2008.03.19公开的“带有刀盘刀具切削排渣状况监视装置的盾构机切削系统”(专利申请号200610107042.0，中铁隧道股份有限公司)，该系统于盾构机前边，土压舱切口环顶部设有光源和摄像头，摄像头的下方有透光板，在隔墙上装有射水喷头，主控室内设置有用通信电缆相连接的滤波装置、放大装置和视频输出装置。该专利涉及的监视排渣状况的电子装置，仅能解决土压密封舱中的视觉盲区问题，不足以判断施工人员能否安全进舱作业，给以绝对安全保障。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种应用于盾构机上的观察窗装置.该装置用于盾构机上，当需要施工人员进入土舱进行人工清除障碍及更换刀具前而观察土舱内土体组织结构状态而设立的专用设备，其能依据观察到的土舱内土体而判断开门进舱是否安全以防止开挖面坍塌或涌水、涌砂等对进舱作业人员及整个施工现场造成灾难.其结构简单，使用方便.

本实用新型是通过以下技术方案实现的，该观察窗装置外形为圆盘形，由前至后端依次包括有玻璃罩、镜片、闷盖、安全堵头，其外围还包括有底板法兰、定位法兰、压紧法兰、护套、加强环，其中：

所述底板法兰为中空的法兰圈，以舱门为基座与舱门组合焊接；

玻璃罩、镜片、闷盖、安全堵头以及定位法兰、压紧法兰由螺丝同轴安装固定：玻璃罩与底板法兰的接触面装有玻璃罩密封圈并通过定位法兰、定位法兰螺丝使其与底板法兰螺孔旋紧密封；定位法兰径向装有定位法兰密封圈，且与玻璃罩接触的端面亦安装有玻璃罩密封垫，镜片同轴装在定位法兰的凹槽内并前后均安装镜片下密封垫、镜片上密封垫且由压紧法兰、压紧法兰螺丝与定位法兰螺孔旋紧密封，压紧法兰的后端装有闷盖、闷盖垫，并通过闷盖螺丝与压紧法兰螺孔旋紧密封；

所述护套为圆形隔圈，其外径与舱门的孔套入焊接，其内径与定位法兰外径配合密封；

所述加强环亦为圆形隔圈且固定于舱门上；

所述安全堵头旋装在闷盖的端面中心螺孔内。

该观察窗装置边侧还可设有喷水头，所述喷水头为三通管，其进水管安装在隔板后侧空间并与舱门焊接定位，鸭嘴形出水管安装在隔板前侧空间并紧靠在观察窗底板法兰端面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：