[实用新型]一种土压平衡盾构机凹型铰接密封结构

说明书

一种土压平衡盾构机凹型铰接密封结构，包括设置在中盾和尾盾之间铰接结构，铰接结构和中盾配合处依次设有凹型密封、环形密封和紧急止水密封，所述的紧急止水密封与其它密封之间间隔设置，且紧急止水密封为充气式气囊密封，所述的环形密封上设有第一油脂注入口通道，第一油脂注入通道连通铰接结构与中盾配合处，所述的凹型密封中部设有第二油脂注入通道，第二油脂注入通道连通凹型密封的凹部，所述的第二油脂注入通道的孔径为凹型密封宽度的约1/10，所述凹型密封的耐磨性小于环形密封。本装置通过在凹型密封的双唇之间凹型部开设第二油脂注入孔，利用气动油脂泵向凹型密封处注入油脂，注入油脂可以挤出密封处的应颗粒杂质，避免局部过大磨损。

技术领域

本实用新型提供一种土压平衡盾构机凹型铰接密封结构，属于盾构施工领域。

背景技术

目前市场上土压平衡盾构机铰接密封大多是图1所示的结构形式，此结构形式存在以下几个缺点：密封气囊平时处于无气状态，不起密封作用。密封气囊不能承受很大的摩擦力，发生摩擦和挤压时容易发生破裂和泄露。发生破裂将无法修补，为更换造成极大的困难。密封的耐久性不足。为了解决上述问题，中国专利局公开的CN204140079U公开了一种铰接密封装置，如图2的结构形式，其由凹型密封、两道挡块、调整螺栓、压紧块、一道紧急止水密封组成。其通过可调节的凹型密封解决了上述问题。该结构形式解决了大多数土压平衡盾构机在复杂多变的地质条件下施工，进行铰接密封的更换、曲线行进和多处转弯半径不等时铰接密封的失效，导致盾体外的泥浆、水侵入隧道内部，损坏设备上的电气元件，增加施工成本等缺点。

凹型密封是一种高饱和的弹性体，具有很好的耐抗性、防腐性。由于本身高度饱和的结构，优异的抗压缩、高强度、高撕裂性能的特性，是综合性极出色的橡胶之一。紧急止水密封是气囊式结构，平时处于不气状态，并与中盾有一定间隙。只有盾构机遇到紧急情况时，才会充气将盾构铰接部位的封闭起来。防止发生渗漏。正常掘进状态下不使用紧急止水密封，只有在盾构机停机状态时充气使用紧急止水密封。土压平衡盾构机凹型铰接结构装置，从结构可以看出盾构纠偏、曲线掘进过程中，尾盾与凹型密封存在相对运动，盾构姿态不断调整，凹型密封有足够的变形量可随之自动调整松紧度，有效的保证密封效果。 当盾构机姿态出现较大波动时，隧道整体轴线并非沿隧道弧线平滑过渡，这种情况下，容易造成尾盾与管片卡壳，此时铰接油缸不能及时有效的收缩，会造成密封压力减小，普通形式的铰接密封容易被地下水和泥浆击穿。凹型密封（如图2所示）可以通过调节调整螺栓调节凹型密封的松紧度保证密封压力的有效性而不会被击穿。当凹型密封磨损（损坏）一定程度时，启用紧急充气止水密封，更换凹型密封解决施工中进行更换铰接密封这一难题。但上述凹型密封仍然具有一定的问题，长时间实用后在凹型密封的凹型部分会形成大量的大颗粒的杂质，造成密封圈和中盾之间的磨损，需要经常更换凹型密封。另外我们知道上述专利的环形密封圈一般的内径相对凹型密封的内径更小，让环形密封环处的摩擦力更大，如果两者的耐磨性的材质相同，环形密封环更容易磨损坏，也需要经常更换环形密封环，成本高，费时费力。

发明内容

本实用新型解决上述技术问题提供一种土压平衡盾构机凹型铰接密封结构，通过在凹型密封的双唇之间凹型部开设油脂注入孔，利用气动油脂泵向凹型密封处注入油脂，注入油脂可以挤出密封处的应颗粒杂质，避免局部过大磨损，减小密封与尾盾的摩擦力；另外通过增加环形密封圈耐磨性材质设置，可以保证两种密封圈具有相同的磨损，达到同时更换的效果，省时省力。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案：

一种土压平衡盾构机凹型铰接密封结构，包括设置在中盾和尾盾之间铰接结构，铰接结构和中盾配合处依次设有凹型密封、环形密封和紧急止水密封，所述的紧急止水密封与其它密封之间间隔设置，且紧急止水密封为充气式气囊密封，所述的环形密封上设有第一油脂注入口通道，第一油脂注入通道连通铰接结构与中盾配合处，其特征在于：所述的凹型密封中部设有第二油脂注入通道，第二油脂注入通道连通凹型密封的凹部，所述的第二油脂注入通道的孔径为凹型密封宽度的约1/10，所述凹型密封的耐磨性小于环形密封。