一种用于盾构始发接收机械中的密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及盾构施工技术领域，特别是涉及一种用于盾构始发接收机械中的密封装置。


背景技术：

2.传统的盾构施工方法中，往往需要在盾构(顶管)接收前对端头土体进行加固，加固的目的主要有两个方面：一方面是提高洞门挡墙后土体的强度和稳定性，防止盾构(顶管)破墙后土体失稳，造成地层变形引发地面沉降甚至塌陷；另一方面是加固后的土体在洞口一定范围内可以形成有效的止水帷幕，以免洞门打开后地下水从洞口渗入工作井内，尤其是在地下水位高、渗透性较大的砂性土层中，如果土层中地下水损失较多也会造成地面沉降。
3.目前，盾构(顶管)接收端头加固的形式主要包括注浆加固、旋喷加固、搅拌桩加固以及冷冻法加固等，但是实际工程中，地层结构往往比较复杂，各种加固工艺和加固体检测手段具有一定的局限性，端头加固的效果不能完全保证，影响盾构(顶管)接收的安全性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是：提供一种用于盾构始发接收机械中的密封装置，以解决现有技术中的端头土体加固效果不能完全保证，影响盾构接收的安全性的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于盾构始发接收机械中的密封装置，包括外壳、气囊和密封刷，所述外壳为筒形结构，所述气囊布置在所述外壳的内侧，所述气囊用于与外设的加压装置连接，所述密封刷布置在所述气囊的外侧，所述密封刷的一端与所述外壳固定连接形成固定端、另一端为自由端，所述密封刷的固定端与自由端之间沿所述外壳的轴向方向延伸布置，所述气囊与所述外壳之间布置有第一保护膜，所述气囊与所述密封刷之间布置有第二保护膜。
6.优选地，所述第二保护膜的厚度大于所述第一保护膜的厚度。
7.优选地，所述第一保护膜的厚度为3－7mm，所述第二保护膜的厚度为20－30mm。
8.优选地，所述第一保护膜的厚度为5mm，所述第二保护膜的厚度为25mm。
9.优选地，所述第一保护膜与所述第二保护膜的材质均为复合橡胶。
10.优选地，所述密封刷共有两组，两组所述密封刷的布置方向相反。
11.优选地，所述密封刷的厚度为15－25mm。
12.优选地，所述密封刷的厚度为20mm。
13.本实用新型实施例一种用于盾构始发接收机械中的密封装置与现有技术相比，其有益效果在于：该密封装置可布置在地下的支护结构如柔性密封板上，取代现有的土体加固方式，密封刷可抗水泥块、沙土、钢筋的摩擦穿刺性，与第一保护膜和第二保护膜配合对气囊进行保护，外壳内的气囊与外设的加压装置连接后可以采用充气的形式进行加压，气囊膨胀后可填满盾构机壳与洞口之间的缝隙，同时对密封刷施加压力使密封刷紧贴在盾构
机壳上，避免端头土体的泥沙进入盾构机壳与气囊之间，保证盾构机在密封条件下穿过，当外部水土力变化时可通过改变气囊的内压，从而调整密封刷与盾构机壳之间的压力，保证盾构机安全进洞，提升盾构接收的安全性。
附图说明
14.图1是本实用新型的用于盾构始发接收机械中的密封装置的气囊未加压时的状态示意图；
15.图2是本实用新型的用于盾构始发接收机械中的密封装置的气囊加压后时的状态示意图；
16.图3是本实用新型的用于盾构始发接收机械中的密封装置在工作时与盾构机壳的装配立面图。
17.图中，1、外壳；2、气囊；3、密封刷；4、第一保护膜；5、第二保护膜；6、盾构机壳。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
19.本实用新型的一种用于盾构始发接收机械中的密封装置的优选实施例，如图1至图3所示，该用于盾构始发接收机械中的密封装置包括外壳1、气囊2、密封刷3、第一保护膜4和第二保护膜5，外壳1为该密封装置的支撑基础，气囊2、密封刷3均布置在外壳1上。
20.外壳1为筒形结构，外壳1用于布置在端头土体处的洞口内，并且位于盾构机壳6与土体之间，外壳1既可以承受土体的压力，还具有隔离泥沙的作用。在本实施例中，外壳1为钢结构，外壳1的厚度为16mm。
21.气囊2、密封刷3、第一保护膜4、第二保护膜5均布置在外壳1的内侧，其中内侧是指外壳1使用时背离土体的一侧，即供盾构机穿过的一侧。气囊2用于与外设的加压装置连接，气囊2上预留有连接孔，气囊2的连接孔通过管路与加压装置连接，加压装置可以实现随外部水土力自动、多次调整对应气囊2内压的能力，按照施工流程对制定的控制系统对气囊2进行加压、维持压力、以及减压操作。
22.在本实施例中，在外壳1、第一保护膜4、第二保护膜5、密封刷3的保护支撑作用下，气囊2通过自身的结构可承受2兆帕的压力。在工作时，加压装置向气囊2内加压，气囊2内最大压力为1mpa。
23.密封刷3布置在气囊2的外侧，即密封刷3和外壳1分别位于气囊2的两侧，该密封装置工作时密封刷3处于气囊2和盾构机壳6之间，可以填充气囊2与盾构机壳6之间的缝隙，避免泥沙进入盾构机壳6与气囊2之间，既保护了气囊2，还可以保证盾构机在密封条件下穿过，提升盾构接收的安全性。
24.在气囊2充气膨胀时，可填满盾构机壳6与洞口之间的缝隙，同时对密封刷3施加压力使密封刷3紧贴在盾构机壳6上，避免端头土体的泥沙进入盾构机壳6与气囊2之间，保证盾构机在密封条件下穿过，保证盾构机安全进洞，提高盾构始发、接收的安全性。
25.密封刷3的一端与外壳1固定连接形成固定端、另一端为自由端，即密封刷3仅有一端与外壳1连接、另一端可自由变形。密封刷3的固定端与自由端之间沿外壳1的轴向方向延
伸布置，使密封刷3的布置方向与盾构机的前进方向平行，以对盾构机进行密封。在本实施例中，密封刷3的固定端通过螺钉与外壳1固定连接。
26.当气囊2膨胀时，密封刷3被挤压在盾构机壳6与气囊2之间，增加了密封刷3与盾构机壳6之间的作用力，提升了密封效果。同时密封刷3都具有抗水泥块、沙土、钢筋的摩擦穿刺的性能，对气囊2进行保护，同时密封刷3还与钢材滑动摩擦，保证盾构在密封性的条件下通过。密封刷3可以采用现有的密封刷3，其具体结构不作详细叙述。
27.气囊2与外壳1之间布置有第一保护膜4，气囊2与密封刷3之间布置有第二保护膜5，第一保护膜4和第二保护膜5对气囊2的内外两侧同时进行保护，提升该密封装置的耐磨性，防止气囊2在盾构机通过时受到磨损。其中由于第二保护膜5会与盾构机壳6基础，其具有伸缩性和高抗摩擦性，对气囊2进行充分保护。
28.该密封装置可布置在地下的支护结构如柔性密封板上，取代现有的土体加固方式，密封刷3可抗水泥块、沙土、钢筋的摩擦穿刺性，与第一保护膜4和第二保护膜5配合对气囊2进行保护，外壳1内的气囊2与外设的加压装置连接后可以采用充气的形式进行加压，气囊2膨胀后可填满盾构机壳6与洞口之间的缝隙，同时对密封刷3施加压力使密封刷3紧贴在盾构机壳6上，避免端头土体的泥沙进入盾构机壳6与气囊2之间，保证盾构机在密封条件下穿过，当外部水土力变化时可通过改变气囊2的内压，从而调整密封刷3与盾构机壳6之间的压力，保证盾构机安全进洞，提升盾构接收的安全性。
29.优选地，第二保护膜5的厚度大于第一保护膜4的厚度。
30.在盾构机始发、接收时，第二保护膜5位于盾构机壳6与气囊2之间，第二保护膜5会与盾构机壳6接触，增加第二保护膜5的后壳可以提升对气囊2的保护效果。
31.优选地，第一保护膜4的厚度为3－7mm，第二保护膜5的厚度为20－30mm。
32.第一保护膜4主要用于减小气囊2与外壳1之间的静摩擦力，其受力较小，采用3－7mm的厚度即可满足需求，第二保护膜5受力更大，采用20－30mm的厚度可以增加其使用寿命。
33.优选地，第一保护膜4的厚度为5mm，第二保护膜5的厚度为25mm。
34.第一保护膜4的厚度和第二保护膜5的厚度适中，使该密封装置的厚度满足盾构机壳6与洞口之间的距离要求。
35.优选地，第一保护膜4与第二保护膜5的材质均为复合橡胶。
36.复合橡胶的耐磨、伸缩性能更好，对气囊2的保护、对间隙的密封效果好。复合橡胶的具体结构为现有技术，此处不作详细叙述。
37.优选地，密封刷3共有两组，两组密封刷3的布置方向相反。
38.该密封装置可以用于始发、接收作业中，盾构机的前进方向会变化，两组密封刷3可提升适用范围。
39.优选地，密封刷3的厚度为15－25mm。
40.密封刷3的厚度采用15－25mm，满足对盾构机壳6的密封效果。
41.优选地，密封刷3的厚度为20mm。
42.密封刷3的厚度适中，满足该密封装置的厚度要求。
43.综上，本实用新型实施例提供一种用于盾构始发接收机械中的密封装置，该密封装置可布置在地下的支护结构如柔性密封板上，取代现有的土体加固方式，密封刷可抗水
泥块、沙土、钢筋的摩擦穿刺性，与第一保护膜和第二保护膜配合对气囊进行保护，外壳内的气囊与外设的加压装置连接后可以采用充气的形式进行加压，气囊膨胀后可填满盾构机壳与洞口之间的缝隙，同时对密封刷施加压力使密封刷紧贴在盾构机壳上，避免端头土体的泥沙进入盾构机壳与气囊之间，保证盾构机在密封条件下穿过，当外部水土力变化时可通过改变气囊的内压，从而调整密封刷与盾构机壳之间的压力，保证盾构机安全进洞，提升盾构接收的安全性。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。