盾构机刀箱密封结构及其安装方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种盾构机刀箱密封结构及其安装方法。

背景技术：

1、在进行含有大量花岗岩的隧道施工时，由于花岗岩硬度较大，使用盾构法进行隧道施工过程中盾构机推力较高、刀盘振动较大，引起刀筒轻微摆动，反复挤压刀箱与刀筒间的密封结构，造成密封结构变形损坏，从而导致密封失效出现渗漏现象。为解决此类密封失效问题，则将原密封圈(丁腈橡胶)改用为聚氨酯等不同材质、不同厚度的传统o型密封圈，但密封效果有限，仍然频繁出现密封损坏现象。密封损坏的主要原因是密封结构频繁受到刀筒反复摆动的挤压力，致使密封材质受到动态应力疲劳破坏或变形，而上述方案仅从材质方面改进，并不能应对动态应力造成的疲劳破坏和变形，虽短期内有所改善，但在长期作用下仍会受损破坏或变形，导致渗漏现象。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种盾构机刀箱密封结构及其安装方法，解决了现有技术中传统o型密封圈容易受损破坏或变形而导致渗漏的技术问题。

2、第一方面，本发明公开了一种盾构机刀箱密封结构，包括用于安装在刀箱与刀筒之间的密封圈，该刀箱的内周壁上开设有密封凹槽，该密封圈自外向内包括用于过盈配合地嵌设于该密封凹槽的外周部、以及用于封堵在该刀筒与该刀箱之间缝隙处的内周部，该内周部朝向迎水面的一侧沿周向开设有一圈用于为该密封圈提供弹性形变空间的迎水槽。

3、本发明的盾构机刀箱密封结构进一步改进在于，该迎水槽的远离所述外周部一侧的槽壁为斜面，且该迎水槽呈自槽底向槽口宽度逐渐增大的喇叭口状。

4、本发明的盾构机刀箱密封结构进一步改进在于，该迎水槽的槽口处的宽度小于该密封圈厚度的一半。

5、本发明的盾构机刀箱密封结构进一步改进在于，该内周部相对内侧和该外周部相对外侧分别形成用于接触该刀筒和该刀箱的接触面。

6、本发明的盾构机刀箱密封结构进一步改进在于，该密封圈采用聚氨酯材料制成。

7、第二方面，本发明还提供了一种采用如上所述的盾构机刀箱y型密封结构的安装方法，盾构机的刀箱上安装有安全闸门，包括如下步骤：关闭该安全闸门；将刀筒从刀箱中抽出，使刀箱的密封凹槽露出；将密封圈以迎水槽朝向迎水面的状态套设于该刀筒，然后将密封圈的外周部过盈配合地嵌入刀箱的密封凹槽中，且将内周部封堵在该刀筒与该刀箱之间缝隙处；再将该刀筒推入该刀箱中；打开该安全闸门。

8、本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过改变原有的密封结构，解决了现有技术中传统o型密封圈容易受损破坏或变形而导致渗漏的技术问题。本发明通过材质密封和结构密封双重作用下，大大增强了其密封效果。同时，通过改变密封结构，也缓解了密封承受的部分动态应力，避免了由于密封结构疲劳受损或变形导致的密封失效问题。本发明还减少盾构机因更换密封停止推进所消耗的时间，缩短施工周期，降低施工成本，且降低由于密封失效而渗漏水造成其他设施损坏的风险，减少维修时间，提高工作效率。

技术特征：

1.一种盾构机刀箱密封结构，其特征在于，包括用于安装在刀箱与刀筒之间的密封圈，所述刀箱的内周壁上开设有密封凹槽，所述密封圈自外向内包括用于过盈配合地嵌设于所述密封凹槽的外周部、以及用于封堵在所述刀筒与所述刀箱之间缝隙处的内周部，所述内周部朝向迎水面的一侧沿周向开设有一圈用于为所述密封圈提供弹性形变空间的迎水槽。

2.根据权利要求1所述的盾构机刀箱密封结构，其特征在于，所述迎水槽的相对远离所述外周部一侧的槽壁为斜面，且所述迎水槽呈自槽底向槽口宽度逐渐增大的喇叭口状。

3.根据权利要求2所述的盾构机刀箱密封结构，其特征在于，所述迎水槽的槽口处的宽度小于所述密封圈厚度的一半。

4.根据权利要求1所述的盾构机刀箱密封结构，其特征在于，所述内周部相对内侧和所述外周部相对外侧分别形成用于接触所述刀筒和所述刀箱的接触面。

5.根据权利要求1所述的盾构机刀箱密封结构，其特征在于，所述密封圈采用聚氨酯材料制成。

6.一种采用如权利要求1所述的盾构机刀箱密封结构的安装方法，盾构机的刀箱上安装有安全闸门，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种盾构机刀箱密封结构及其安装方法，包括用于安装在刀箱与刀筒之间的密封圈，该刀箱的内周壁上开设有密封凹槽，该密封圈自外向内包括用于过盈配合地嵌设于该密封凹槽的外周部、以及用于封堵在该刀筒与该刀箱之间缝隙处的内周部，该内周部朝向迎水面的一侧沿周向开设有一圈用于为该密封圈提供弹性形变空间的迎水槽。本发明通过改变原有的密封结构，解决了现有技术中传统O型密封圈容易受损破坏或变形而导致渗漏的技术问题。本发明通过材质密封和结构密封双重作用下，大大增强了其密封效果。同时，通过改变密封结构，也缓解了密封承受的部分动态应力，避免了由于密封结构疲劳受损或变形导致的密封失效问题。

技术研发人员：宋兴宝,孙晗,张振,何国军,李章林,钱凯,范杰,李志斌,李鹏鹏,罗为涛,寇晓勇
受保护的技术使用者：上海隧道工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22