一种盾尾刷及盾构机的制作方法

本发明属于隧道施工专用机械设备技术领域，具体涉及一种盾尾刷及盾构机。

背景技术：

目前，地下隧道建设基本都是使用盾构机进行施工。对于土压平衡盾构机而言，其盾尾密封装置系统由多道盾尾刷和多个油脂腔组成。盾尾刷环向安装在盾构机的尾盾上，轴向则被多道密封刷隔开，形成多道油脂填充的密封腔。相邻两道盾尾刷形成油脂腔，每个油脂腔可通过尾盾均布的油脂注入通道注入专用油脂。专用油脂可以润滑和保护盾尾刷的钢丝，延长其使用寿命，同时，充满油脂的油脂腔存在一定的压力，可以对管片外侧的高压水或泥浆等起到良好的阻挡作用，进而起到很好的密封效果。

目前，大直径的盾构机根据工程需要在长距离、高水压的环境下施工，对盾尾刷的使用寿命和密封能力要求较高。然而，现有的盾尾刷由于结构特点，盾尾刷之间的连接不够紧密，从而难以保证盾尾刷在长距离、高强压掘进中的密封性能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够保证大直径的盾构机在长距离、高强压环境下掘进中的密封性能的盾尾刷及盾构机。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种盾尾刷，包括底板、依次呈夹角与底板连接的第一钢板、第二钢板和布置在第一钢板与第二钢板之间的钢丝层，钢丝层相对第一钢板和第二钢板的两侧对称凸出。

根据本发明的盾尾刷，适当增加钢丝层的宽度，使其在第一钢板和第二钢板的两侧对称凸出，这样能够增加盾尾刷两侧面的钢丝量，使安装后的相邻两盾尾刷之间的钢丝可以相互紧密交织，间隙被充分填充，从而提高盾尾刷密封环的密封性能，因此能够保证大直径的盾构机在长距离、高强压环境下掘进中的密封性能。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的盾尾刷，在一个优选的实施方式中，钢丝层相对第一钢板和第二钢板的两侧对称凸出，钢丝层的总宽度为180～280mm，钢丝层两侧凸出是为了使盾尾刷安装时，两块之间钢丝搭接量增多，起到更好的密封效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，钢丝层包括4层。

具体地，在一个优选的实施方式中，钢丝层一共包括5000～12000根钢丝，适量的钢丝刷均匀涂抹油脂后会起到很好的密封效果，能有效防止管片外侧的泥水和砂浆进入盾体内部。

具体地，在一个优选的实施方式中，钢丝由不锈钢材质制成。不锈钢材质可以提高盾尾刷的耐腐蚀性能，从而能够延长盾尾刷使用功能寿命。

进一步地，在一个优选的实施方式中，沿底板的中心线两侧对称设置用于固定第一钢板、第二钢板和钢丝层的紧固件。在底板上对称设置多个紧固件，可以在保证受力平衡的条件下提高紧固性，避免长距离施工工程中第一钢板、第二钢板和钢丝脱落。

具体地，在一个优选的实施方式中，底板的长度为170～270mm，底板的宽度为150～210mm。

具体地，在一个优选的实施方式中，第二钢板与底板之间的夹角为30～60度。适当减少第二钢板与底板之间的夹角，可以适当减少钢板被管片挤压的形变量和钢板与管片之间的贴合力，从而提高钢板的使用寿命，减少钢丝的磨损，降低损耗。

具体地，在一个优选的实施方式中，第一钢板的长度为140～220mm，第二钢板的长度为150～250mm。适当增加钢板和钢丝的长度，可以延长钢丝的磨损时间，提高钢丝的使用寿命，适应盾构机长距离施工中对盾尾刷密封性能的要求。

根据本发明第二方面的盾构机，包括尾盾和布置在尾盾上的如上述所述的盾尾刷。

相比现有技术，本发明的优点在于：能够保证大直径盾构机在长距离、高强压环境下掘进中的密封性能。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的盾尾刷的侧视结构；

图2示意性显示了本发明实施例的盾尾刷的俯视结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的盾尾刷10的侧视结构。图2示意性显示了本发明实施例的盾尾刷10的俯视结构。

如图1和图2所示，本发明实施例的盾尾刷10，包括底板1、依次呈夹角与底板1连接的第一钢板2、第二钢板3和布置在第一钢板2与第二钢板3之间的钢丝层4，钢丝层4相对第一钢板2和第二钢板3的两侧对称凸出。根据本发明实施例的盾尾刷，适当增加钢丝层的宽度，使其在第一钢板和第二钢板的两侧对称凸出，这样能够增加盾尾刷两侧面的钢丝量，使安装后的相邻两盾尾刷之间的钢丝可以相互紧密交织，间隙被充分填充，从而提高盾尾刷密封环的密封性能，因此能够保证大直径的盾构机在长距离、高强压环境下掘进中的密封性能。本发明实施例的盾尾刷，在一个优选的实施方式中，钢丝层4相对第一钢板2和第二钢板3的两侧对称凸出，钢丝层的总宽度c为180～280mm，钢丝层两侧凸出是为了使盾尾刷安装时，两块之间钢丝搭接量增多，起到更好的密封效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，钢丝层4包括4层。具体地，在一个优选的实施方式中，钢丝层4一共包括5000～12000根钢丝，适量的钢丝刷均匀涂抹油脂后会起到很好的密封效果，能有效防止管片外侧的泥水和砂浆进入盾体内部。具体地，在一个优选的实施方式中，钢丝由不锈钢材质制成。不锈钢材质可以提高盾尾刷的耐腐蚀性能，从而能够延长盾尾刷使用功能寿命。

进一步地，在一个优选的实施方式中，沿底板1的中心线两侧对称设置用于固定第一钢板2、第二钢板3和钢丝层4的紧固件5。在底板上对称设置多个紧固件，可以在保证受力平衡的条件下提高紧固性，避免长距离施工工程中第一钢板、第二钢板和钢丝脱落。优选地，紧固件5采用铆钉51，铆钉的数量优选为4～8个。采用铆钉的固定方式，加工简单快捷，成本低，提高外观质量。采用4～8个铆钉固定钢板和钢丝层，在确保受力平衡和提高紧固性的同时尽可能简化结构和降低成本。

具体地，在一个优选的实施方式中，底板1的长度b为170～270mm，底板的宽度a为150～210mm。优选地，底板1上连接第一钢板2、钢丝层4和第二钢板3处的厚度d为25-35mm。具体地，在一个优选的实施方式中，第一钢板2的长度g为140～220mm，第二钢板3的长度f为150～250mm。适当增加钢板和钢丝的长度，可以延长钢丝的磨损时间，提高钢丝的使用寿命，适应盾构机长距离施工中对盾尾刷密封性能的要求。

具体地，在一个优选的实施方式中，第二钢板3与底板1之间的夹角为30～60度。适当减少第二钢板与底板之间的夹角，可以适当减少钢板被管片挤压的形变量和钢板与管片之间的贴合力，从而提高钢板的使用寿命，减少钢丝的磨损，降低损耗。

根据本发明实施例第二方面的盾构机，包括尾盾和布置在尾盾上的如上述所述的盾尾刷10。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的盾尾刷及盾构机，能够保证大直径盾构机在长距离、高强压环境下掘进中的密封性能。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。