一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构的制作方法

本发明专利属于隧道施工盾构机配件技术领域，尤其涉及一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构。

背景技术：

盾构机掘进技术已经成为城市地铁施工主流的先进方法，而且还广泛用于铁路、公路、市政、水电等隧道工程。随着盾构隧道施工技术的发展，长距离、大直径及穿越江海的盾构工程越来越多，耐腐蚀、长寿命盾尾密封结构成为目前盾构施工的迫切需求。盾尾密封结构作为盾构机的重要结构，在盾构掘进过程中起到防止周围地层的上砂、地下水及背后的填充浆液等从盾尾间隙流向盾构掘削舱从而保障施工安全的重要作用。

目前，常用的盾尾密封结构山盾尾钢丝密封刷和盾尾油脂组成。一般盾尾密封刷纵向取2～3道，环向均匀安装在盾构机尾部的圆形盾壳上。盾尾油脂通过油脂注入孔注入相邻盾尾密封刷形成的空腔内。随着盾构机的推进，盾尾密封刷的弹性钢片、钢丝与管片保持挤压状态，相邻盾尾密封刷之间间形成密闭的空腔。盾尾油脂持续地打进所形成的空腔内，保持管片与盾壳间的间隙密封良好，达到止水、止浆的目的。然而在使用过程中存在以下不足：

一、盾尾钢丝刷的前后保护板均为碳素弹簧钢板。虽然外表涂有保护油漆，但运输中难免有碰撞掉漆现象，而且盾尾刷保存如在室外保存，或储藏室进水、储藏室湿度大，或保存时间过长，都有可能造成保护板被腐蚀。腐蚀过的盾尾刷寿命会缩短，施工过程中密封系统会失效造成漏浆，从而影响正常进度，甚至造成施工安全问题。

二、盾尾钢丝刷施工前需在钢丝内用专用工具涂满手涂油脂，由于施工队素质相差较大或管理不到位，经常出现因涂抹手涂油脂不合格而造成的漏浆现象。

三、盾尾水泥浆进入盾尾密封刷后，易糊住钢丝，使得其失去弹性，降低密封性能。

四、盾尾油脂需持续地打进油脂空腔内以保证密封效果，当盾尾刷保护板因腐蚀断裂后，刷丝逐渐也被拉断，密封刷密封能力降低，这时油脂易外泄，油脂用量增大。

五、因人的焊接水平不同，或人的心情等其他外来因素影响，尾刷焊接经常出现不合格的情况，因而造成尾刷脱落、或焊接不当造成保护板过热，进而保护板表层脱碳-变脆-断裂。

发明专利内容

本发明专利要解决的技术问题是提供一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构。本发明通过盾尾刷的特殊设计改进，避免了尾刷不耐腐蚀的缺点，安装方便、使用寿命长。

上述的一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构，包括新型盾尾刷、盾尾定位螺纹孔。

上述的新型盾尾刷包括主体橡胶、弹簧板骨架，尾刷按功能结构又分为固定夹紧部、颈部、密封部、密封面、油脂储藏槽、固定孔。

上述的弹簧板骨架为优质碳素弹簧钢板，钢板表面涂有防腐蚀性可靠的涂层进行保护。

进一步盾尾刷密封面与夹紧部夹紧面成一夹角α，正常施工时由于管片对盾尾刷的挤压两面平行。

进一步盾尾刷一侧是密封凸缘，另一侧是密封凹槽。密封截面可以是梯形、三角形、半圆形、椭圆形等。

进一步在盾构机推进过程中盾尾刷油脂储藏槽能把管片上的油脂刮掉储藏起来。当油脂压力不足时可以弥补密封面的油脂量，增加密封面的润滑作用，减少了管片对盾尾刷密封面的磨损，延长了使用寿命。

盾尾刷的固定孔有两排，一排4个孔，一排2个孔。

盾尾上配有与盾尾刷固定孔相匹配的螺纹孔，螺纹孔在圆周上按尾刷数量对应布置。

此发明专利的有益效果为：盾尾刷主体为橡胶材料，耐腐蚀、弹性好，尾刷内镶有带防腐涂层的弹簧板骨架，提高了盾尾刷的整体弹性、及耐疲劳性。盾尾刷通过固定孔及盾尾的螺纹孔，用紧固件固定在盾尾上，不需要焊接。施工准备工作不需要对尾刷逐个进行手涂油脂的涂抹。相邻尾刷的密封凸缘与密封凹槽紧密贴合形成密封，密封性好。本实施例为三道密封刷，相邻密封刷之间的密封腔内通过油脂注入孔注入油脂形成油脂密封环，密封性能好；该盾尾密封结构的耐腐蚀性、耐久性能好，能避免因水泥浆进入密封结构中导致密封性能降低，能够有效防止泥渣、水等进入油腔或盾构机内，也有效避免因密封性能降低或失效导致的油脂外泄；

附图说明

图1是本发明专利一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构的安装结构示意图。

图2是新型盾尾密封刷主视结构剖视图。

图3是新型盾尾密封刷俯视示意图。

图4是新型盾尾密封刷a-a剖视图。

图5是新型盾尾密封刷b向视图。

图6是本发明专利的盾尾刷第二种实施例。

图7是本发明专利的盾尾螺纹固定孔布置示意图。

图8是新型盾尾刷弹簧板骨架示意图。

标记说明：1-尾盾螺纹孔，2-新型盾尾刷，21-固定夹紧部，22-颈部，23-密封部，24-密封面，25-油脂储藏槽，26-主体橡胶，27-弹簧板骨架，28-固定孔，29-密封凸缘，30-密封凹槽。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案、特点更加清楚，现结合附图及实施例进行详细的说明。此次所述实施例仅用来解释本发明专利，并不用来限制本发明专利。

见附图1所示，本发明专利一种新型的盾尾密封刷及盾尾密封结构，包括盾尾密封刷2及盾尾整圆布置的螺纹固定孔1。

见附图2-5所示，盾尾密封刷2包括主体橡胶26、弹簧板骨架27，盾尾刷按功能结构分为固定夹紧部21、颈部22、密封部23、密封面24、油脂储藏槽25、固定孔28。

上述的弹簧板骨架27为优质碳素弹簧钢板，钢板表面涂有防腐蚀性可靠的涂层进行保护。

上述的盾尾刷密封面24与夹紧面21成一夹角α，正常施工时由于管片对盾尾刷的挤压两面平行。

上述的盾尾密封刷2一侧是密封凸缘29，另一侧是密封凹槽30。密封截面可以是梯形、三角形、半圆形、椭圆形等。

上述的盾尾刷油脂储藏槽25在盾构机推进过程中能把管片上的油脂刮掉储藏起来，增加密封面24的润滑作用，减少了管片对盾尾刷密封向24的磨损，延长了使用寿命。

上述的盾尾刷的固定孔28有两排，一排4个孔，一排2个孔。

见附图7所示，盾尾上配有与盾尾刷固定孔28相匹配的螺纹孔12，螺纹孔在圆周上按尾刷数量对应布置。

附图6是新型盾尾刷的另一实施例。盾尾刷2的主体是主体橡胶21，内部镶有两块弹簧板骨架22。两块骨架错开一定距离平行布置，盾尾刷功能结构分为固定夹紧部21、颈部22、密封部23、密封面24、油脂储藏槽25、固定孔28。密封面24与夹紧部21成一夹角α。盾尾密封刷2一侧是密封凸缘29，一侧是密封凹槽30。密封截面可以是梯形、三角形、半圆形、椭圆形等。密封面24上开有三条油脂储藏槽25。

具体安装方法：紧固件穿过盾尾刷2的固定孔28与盾尾螺纹孔12配合拧紧，相邻尾刷的密封凸缘29与密封凹槽30紧密贴合形成密封。尾刷的两排固定孔28与盾尾的两排螺纹孔12依次上紧螺栓，把盾尾刷2整圈固定在盾尾上。相邻两道盾尾刷形成封闭腔，密封腔内通过油脂注入孔注入油脂形成油脂密封环。在隧道正常掘进时，盾尾刷密封面24与管片是紧密贴合，油脂储藏槽25在盾构机行进中挂掉管片的油脂并储藏在油槽内，当油脂腔油压不足时可以补充密封面的油脂，减少管片对盾尾刷的磨损，延长尾刷的寿命。本发明专利盾尾密封结构，盾尾刷主体橡胶耐腐蚀，弹性好，中间弹簧板骨架增强了尾刷的整体弹性、耐疲劳性。所以本发明专利结构克服了传统盾尾密封结构的缺点，密封效果好，安装、维护方便，寿命长。

以上描述只是说明了本实施例的主要特征和使用优点，本发明专利不受上述实施例的限制，还会有不同变化和改进，在雷同于本发明专利特征和结构下的变化和改进，均在本发明专利的保护范围。