[发明专利]一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法

说明书

一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法，设备包括筒体、支护环片、盾尾刷、间隙调整油缸和运动调整油缸，支护环片置于筒体中，间隙调整油缸的伸缩杆位于支护环片与筒体之间，运动调整油缸连接在支护环片或筒体上，盾尾刷纵向设在筒体与支护环片之间，相邻两道盾尾刷之间形成密封房，密封房包括盾尾油脂密封房和水或浆液密封房，支护环片或筒体上设有透明玻璃。检测方法包括油脂流动性及盾尾油脂压力检测、保压检测、渗漏检测、密封动态检测和掘进模拟检测。通过该设备及方法能够高仿真模拟在不同的工况下盾尾密封油脂的性能，检测结果更加真实可靠。

技术领域

本发明涉及盾构隧道施工领域，具体涉及到一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法。

背景技术

盾尾油脂密封是盾构法施工过程中盾构机盾尾与隧道支护环片的一种通用密封形式，其密封效果是确保盾构法安全文明施工的一项重大指标。因此盾尾密封油脂的综合性能是否满足盾构法安全文明施工使用要求极其关键，目前德国、日本、美国等国家对其综合性能的检测都是采用在静态的方式下进行其耐压和泵送效果检测。由于盾构机在隧洞设计轴线中移动掘进，盾构机的姿态随之改变，盾尾与隧洞支护换片的密封间隙也随之改变，各密封点位的密封效果也存在一定的差异。

因此目前静态检测方法不能满足盾构密封油脂的综合性能检测要求。其存在的问题有：一、静态测试的是人工将密封油脂压实在一个装有钢丝网的容器上面，各点位的耐压高度基本一致；二、静态试验中无相对运动的条件；三、静态测试无法测出盾构机正常掘进中的填充性(流动性)；四、静态测试的密封隔环是钢丝网，不是盾构机上的盾尾刷；五、静态测试只能显示注入的水压或气压，不能显示密封油脂的密封房内的压力。综上所述，静态检测无法反映盾构密封油脂在实际施工使用时的真实性能，所检测得出的数据与实际施工时会存在较大偏差，从而影响施工质量，甚至因密封油脂的数据错误在施工时引发重大的安全事故，这是绝对不允许发生的。相对于静态检测，动态检测才更有效地检测出密封油脂的真实性能。动态检测是综合考虑到实际施工时所出现的情况，例如盾尾与护片之间的间隙大小的变化，不同埋深下水压的不同以及盾构掘进等情况，在上述情况下对密封油脂进行检测，所检测得出的密封油脂性能更加真实可靠，更能反映密封油脂在不同施工情况下的性能，使施工人员能够正确地判断密封油脂的适用性，避免因密封油脂的性能不足影响施工质量或者造成安全事故。

然而，受场景因素和成本的限制，密封油脂生产厂家无法在实际的施工情况下进行密封油脂性能检测，动态检测无法进行，所检测得出的性能数据不能真实反映密封油脂的性能，因此，亟需一种能够实现动态检测的设备来解决该技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种盾尾密封油脂高仿真检测设备及检测方法，该设备通过筒体和支护环片来模拟盾尾的实际施工情况，实现近乎1：1高程度仿真，可高仿真盾尾与护片之间的间隙大小的变化，不同埋深下水压的不同以及盾构掘进等情况，在上述情况下进行密封油脂动态检测，检测得出的结果更加真实可靠。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案为：

提供了一种盾尾密封油脂高仿真检测设备，包括筒体、支护环片、盾尾刷、间隙调整油缸和运动调整油缸，其中，所述支护环片置于筒体中，所述间隙调整油缸固定在支护环片或者筒体上，且间隙调整油缸的伸缩杆位于支护环片与筒体之间，用于调整支护环片与筒体之间的间隙；所述运动调整油缸连接在支护环片和筒体两者的任意一者上，且连接在该者的前端或者末端，用于控制支护环片与筒体之间的前后相对运动；所述盾尾刷固定在筒体内侧，且环向均匀密布在支护环片与筒体之间的间隙中，所述盾尾刷纵向设有至少三道，相邻两道盾尾刷之间形成密封房，所述密封房中安装有压力传感器，其中，至少一道密封房为盾尾油脂密封房，所述筒体在盾尾油脂密封房的位置上设有油脂注入孔，所述支护环片和筒体两者或者任意一者在至少一道盾尾油脂密封房的位置上设有透明玻璃；至少一道密封房为水或浆液密封房，所述筒体在水或浆液密封房的位置上设有水或浆液注入孔。