[实用新型]一种用于补救盾尾刷失效的避险装置

说明书

本实用新型公开了一种用于补救盾尾刷失效的避险装置，其包括盾尾和管片，盾尾与管片之间的盾尾空隙内设置有沿纵向依次安装在盾尾的至少两个盾尾刷，且相邻盾尾刷之间形成油脂密封腔，位于盾尾空隙内盾尾刷的一侧安装有封堵板，封堵板与邻近的盾尾刷形成应急密封腔，封堵板与用于向应急密封腔输送油脂以分担外部水土压力的油脂输送系统连通；本实用新型结构简单，易于操作，施工方便，依靠应急密封腔内油脂的柔性缓冲与密封作用以及后方刚性封堵板的有力阻挡，建设多层防线，及时、高效的应对盾尾刷失效后涌水涌泥的问题。

技术领域

本实用新型属于盾构隧道工程技术领域，具体涉及一种补救盾尾刷失效的避险装置。

背景技术

在盾构隧道开挖过程中，特别是盾构机穿越富水地层期间，当盾构机姿态偏离或纠偏错误时常会发生盾尾漏浆、泥沙涌入等安全事故。这是由于盾尾空隙变化异常以及周围水土压力较大导致盾尾刷磨损与失效而产生的不良后果。盾尾刷失效不仅会破坏已拼装完成的管片结构，严重地还可能引起隧道坍塌，造成施工人员伤亡与工程经济损失。

针对盾尾刷失效情况，目前常见补救方法有在油脂密封腔内补充注入大量油脂，但补救速度较慢、密封效果不好；有通过管片预留注浆孔对盾尾空隙进行浆液填充，但该措施影响后续盾构正常推进；有在盾尾刷后方设置紧急气囊系统，但气囊与管片、盾尾间贴合度欠佳，实际功效有待实践。因此，对用于盾尾刷失效情况的相关避险装置与方法需要进一步改进与创新。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种补救盾尾刷失效的避险装置，解决了盾尾刷失效后，补救速度较慢、密封效果不好的问题。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种补救盾尾刷失效的避险装置，其包括盾尾和管片，盾尾与管片之间的盾尾空隙内设置有沿纵向依次安装在盾尾上的至少两个盾尾刷，且相邻的盾尾刷之间形成油脂密封腔；

位于盾尾空隙内的盾尾刷一侧安装有封堵板，封堵板与邻近的盾尾刷形成应急密封腔，封堵板与用于向应急密封腔输送油脂以分担外部水土压力的油脂输送系统连通。

本实用新型在盾尾刷失效时，避险装置开启，由油脂输送系统控制油脂供给箱输送油脂进入应急密封腔，应急密封腔缓解油脂密封腔的压力，并与油脂密封腔共同抵抗水土压力，加固盾尾系统整体密封性，且还能配合封堵板阻挡水土涌入的突发情况。

进一步地，油脂输送系统包括控制器、油脂供给箱、输油脂管和压力传感器，控制器一端与油脂供给箱连接，另一端与压力传感器信号连接，输油脂管容置于盾尾内部，一端连通油脂供给箱，另一端与封堵板连通。

压力传感器实时采集、监控压力值数据，并传输至控制器，当压力值超出预警值时，避险装置开启，控制器立即启动油脂输送系统，控制油脂供给箱输送油脂进入应急密封腔，使得应急密封腔的密封性生效，本实用新型可以第一时间察觉盾尾刷失效，快速遏制涌水涌泥进一步发展。

进一步地，压力传感器设置于油脂密封腔中的盾尾上，压力传感器的探头容置于油脂密封腔中，用于实时采集、监控油脂密封腔中的压力值数据，并及时、高效的传输至控制器。

进一步地，封堵板内部中空，其内容置有弹性橡胶块，且封堵板下端开设有缺口，当本避险装置开启时，弹性橡胶块下落，橡胶块遇水膨胀后与封堵板、管片外侧之间紧密贴合，用于提高盾尾空隙良好密封性。

进一步地，封堵板与盾尾相接处开设有用于与输油脂管连通的油脂输入开口，封堵板靠近盾尾刷的一侧开设有油脂溢出开口，用于在本避险装置开启后，控制油脂供给箱输送油脂经过封堵板时，封堵板内的油脂会挤压弹性橡胶块，使弹性橡胶块及时，有效的下落。