高密封性的盾构机铰接密封套件的制作流程
复杂地层超大直径盾构洞门密封施工工法 (2)
复杂地层超大直径盾构洞门密封施工工法一、前言在城市化的进程中，地下空间的开发越来越受到重视，其中，盾构隧道作为地下空间的一种重要形式，被广泛应用于地铁、水利、城市交通等方面。
然而，复杂地质环境下的地层结构对于盾构施工带来了很大的挑战。
其中，洞门密封作为盾构灌浆施工中的重要步骤，必须严格按照特定工法进行施工。
本文将详细介绍一种适用于复杂地层超大直径盾构洞门密封施工工法。
二、工法特点本工法是一种针对超大直径盾构灌浆施工，采用机械支撑结构的工法。
它具有如下特点：1. 适应性强: 本工法适应复杂地质环境下的超大直径盾构灌浆施工，同时具有良好的适应性和可塑性。
2. 效率高:由于采用机械支撑结构，工序单一、施工效率高，缩短了施工周期。
3. 环保节能: 本工法采用优质的材料，施工过程符合环保节能的要求，同时可避免空气污染和地下水污染。
4. 成本低: 本工法采用的机械化施工方式，不仅降低工人的人工费用，而且减少了人工施工造成的质量问题，同时使得施工成本得到有效控制。
三、适应范围本方法适用于靠山的浅埋(≤ 30m)、地下水位浅(≤ 5m)、地下宝贵设施众多、地质情况复杂的大断面隧道中超大直径木马孔洞门灌浆施工。
四、工艺原理（1）联系理论与实际工程：洞门灌浆是保证隧道群和周边建筑物、管道、地下宝贵设施的安全运行的一项关键技术。
洞门灌浆的主要目的是防止地下水和地下液体渗透到洞门内部，影响隧道的安全运行。
（2）采取的技术措施：本工法使用钢管框架结构，并在框架结构外侧固定一个2～3cm的宽度的橡胶条。
灌浆时，先在隧道洞门前、后两侧挖掘扇形空洞，然后在钢管框架结构内部充注灌浆料并充实到橡胶条上。
充注完成后，等待灌浆料充分固结并达到密封效果，然后进行下一步的施工。
五、施工工艺（1）准备阶段：组织工人进行安全教育，检查机具设备，并确保施工工地清洁卫生，为灌浆施工做好准备。
（2）安装钢管框架：按照设计要求，在洞门两侧进行埋设固定和定位设备，然后根据规格和设计要求进行切割和焊接，制作形成一个完整的钢管框架结构。
012-盾构机密封系统介绍及盾尾密封脂使用技术
盾构机密封系统介绍及盾尾密封脂使用技术内容提要：盾构机作为一种挖掘隧道的设备，从敞开式盾构机发展到土压平衡式盾构机以及异形盾构机等，设计者主要力争使盾构机内部施工区域完全与开挖的隧道面隔离开，从而保证施工人员的安全以及施工的质量。
中铁第十三工程局购置的德国海瑞克S-266、S-267 EPB盾构机也力争做到这一点，但为了满足盾构机300米的转弯半径，而不得不增加了铰接油缸及铰接密封，同时盾尾与管片之间相互移动时存在盾尾密封的问题。
关键词：盾构机、铰接密封、盾尾密封、盾尾脂管理1、盾构机铰接密封盾尾由一个厚度为4 cm的筒形盾构组成，它通过14个盾构铰接油缸与中间盾构连接在一起，铰接油缸直径为180/80，行程为150mm，行程测量系统为2、5、10、13四个油缸，油缸行程测量值显示在盾构机主控室的控制面板上，位置如图1。
盾构机铰接油缸在250bar时总拉力为7200KN。
图1中盾与尾盾之间的密封采用三排预应力填料，铰接密封示意图如图2：图2为了提高铰接密封的安全性和密封质量，有以下几种措施：第一，当由于摩擦和外部原因造成密封功能下降，可以通过得以恢复，填料重新紧固方法：松开螺钉（3），即可重新拧紧螺钉（2）。
必须注意的是，尾部机壳与夹块（1）之间的间隙在所有的点上都应该是一样的。
然后可以重新紧固螺钉（3）予以定位。
第二，如果填料无法再进一步紧固，并且水透过油脂润滑（A）进入盾构，则可以通过可膨胀的应急密封（B）来阻挡水的侵入，对盾构起到临时的保护作用。
在膨胀型应急密封起作用后，可以通过更换填料来提高铰接密封性。
禁止在应急密封起作用时进行推进，防止应急密封损坏。
第三，在铰接密封处润滑点(A)的部位上，填料必须用油脂润滑，以降低摩擦，起到密封作用。
第四，在应急密封的后面，安装有一个冲洗管线（B）。
利用此冲洗管线，可以对机筒与尾部机壳之间的通路进行清洗。
在极少数情况下，如果填料和膨胀密封均被损坏，则可以压入油脂和尾部机壳密封剂，以便使该连接得到密封。
一种盾构机铰接密封试验装置[实用新型专利]
![一种盾构机铰接密封试验装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/11e63f30d15abe23492f4d4a.png)
专利名称：一种盾构机铰接密封试验装置
专利类型：实用新型专利
发明人：程永亮,刘在政,易格,朱颖智,梁兴生,文中保申请号：CN202020644306.1
申请日：20200424
公开号：CN211602330U
公开日：
20200929
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种盾构机铰接密封试验装置，包括：铰接密封环腔，铰接密封环腔设有第一灌注口和第二灌注口；与第一灌注口相连、用于向铰接密封环腔内灌入流体介质的流体介质管路，流体介质管路设有第一开关阀；与第二灌注口相连、用于对铰接密封环腔进行增压的增压管路，增压管路设有第二开关阀。
该盾构机铰接密封试验装置将流体介质管路和增压管路分开设计，通过流体介质管路向铰接密封环腔内灌入流体介质，并通过增压管路为铰接密封环腔的内部介质升压，建压过程快，能够使铰接密封环腔快速精准的达到所需压力，可实现高、低压的快速动态切换，便于测试外部压力动态变化过程中铰接密封的耐压性能。
申请人：中国铁建重工集团股份有限公司
地址：410100 湖南省长沙市长沙经济技术开发区东七线88号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：徐丽
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盾构施工工艺流程及重大工艺简介[详细]
![盾构施工工艺流程及重大工艺简介[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/8e8ef5f769eae009591bec36.png)
安装反力架
洞门凿除
拼装负环管片 始发掘进
洞门密封盾尾注浆回填
盾构正常掘进
➢盾构始发
盾构始发、到达是盾构施工过程中的事故多发地带，其 中端头加固效果直接关系到盾构能否安全始发、到达。选择 合适的加固工法和必要的加固检测手段，是保证盾构法隧道 顺利施工的重要环节。
1）冻结法加固：加固止水效果良好，但造价高，解冻融沉沉 降大；
2）盾构进场运输必须由具有 资质的大件运输公司实施；
3）盾构吊装由具有资质的专 业队伍负责起吊；
4）作业前需对吊机工作区域 进行加固提高地基承载力。
台车轨道及始 发基座安装
组装场 地准备
吊机组装就位
台车吊装与管线连接
主机吊装与连接
安装反力架
空载调试
➢盾构始发
盾构吊装场地布置图
➢盾构始发
主机大件翻身
➢盾构选型
选型 步骤
➢复合盾构与软土盾构选择 ➢土压盾构与泥水盾构选择 ➢主要功能部件进行选择和设计 ➢后配套施工设备
➢盾构设计与制造
监造
无工厂组装技术
➢端头加固
端头加固方法需结合地质情况及地下水位综合考虑，常用的加固 形式有：高压旋喷加固、搅拌桩加固、注浆加固、冻结加固、素混 凝土墙与井点降水等。
盾构施工工艺流程及重大工艺简介
杨钊 中交二航局技术中心
2014年9月17日
汇报内容
一、概述 二、盾构施工工艺流程 三、盾构施工重大工艺简介
一、概述
盾构法是使用所谓的“盾构”机械，在围岩中推进，一边防止土砂的 崩坍，一边在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。
盾构施工工艺流程图
二、盾构施工工艺流程
➢盾构选型
盾构选型，即选择区间隧道合适的盾构机和配套设备。
盾构机铰接密封套件的制作方法
一种盾构机铰接密封套件，本技术新型涉及盾构机技术领域；一号铰接密封体的一侧设有一号铰接连接体，一号铰接连接体的一端垂直方向上连接有一号铰接安装板；二号铰接密封体的一侧设有二号铰接连接体，二号铰接连接体的一端垂直方向上连接有二号铰接导向板；所述的一号铰接连接体与盾构机中体连接固定；所述的二号铰接连接体与盾构机尾体连接固定；所述的铰接密封件螺纹连接在一号铰接密封体与二号铰接密封体之间；所述的二号铰接密封体通过螺栓与千斤顶连接固定。
能够更好的实现盾构机铰接的密封性，避免涌水涌沙导致地面沉降现象的发生，实用性更强。
技术要求1.一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：它包含一号铰接件、二号铰接件、铰接密封件；所述的一号铰接件由一号铰接密封体、一号铰接连接体和一号铰接安装板构成；一号铰接密封体的一侧设有一号铰接连接体，一号铰接连接体的一端垂直方向上连接有一号铰接安装板；所述的二号铰接件由二号铰接密封体、二号铰接连接体和二号铰接导向板构成；二号铰接密封体的一侧设有二号铰接连接体，二号铰接连接体的一端垂直方向上连接有二号铰接导向板；所述的一号铰接连接体与盾构机中体连接固定；所述的二号铰接连接体与盾构机尾体连接固定；所述的铰接密封件螺纹连接在一号铰接密封体与二号铰接密封体之间；所述的二号铰接密封体通过螺栓与千斤顶连接固定；所述的千斤顶的一端与一号铰接安装板连接固定，其另一端与二号铰接安装板连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的螺栓为蝶形螺栓。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的一号铰接连接体与盾构机中体焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的二号铰接连接体与盾构机尾体焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的一号铰接密封体、一号铰接连接体和一号铰接安装板为一体式结构。
6.根据权利要求1所述的一种盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的二号铰接密封体、二号铰接连接体和二号铰接导向板为一体式结构。
一种盾构到达洞门密封装置及密封施工方法
盾构到达洞门密封装置及其密封施工方法一、概述盾构到达洞门密封装置是一种专门用于盾构施工的密封设备，其主要作用是在盾构机到达洞门时，确保洞口的密封性，防止地下水、土壤等物质进入隧道。
该装置具有结构简单、操作方便、密封性能好等特点，对于提高盾构施工质量和效率具有重要意义。
二、应用原理盾构到达洞门密封装置主要利用橡胶板、密封胶等材料，在洞门处形成一层密封层，从而有效阻止地下水、土壤等物质的渗透。
同时，该装置还采用了可调节的结构设计，可根据洞口尺寸和盾构机尺寸进行灵活调整，确保密封效果。
三、施工前的准备与检查1. 对洞口尺寸进行测量，确保洞口尺寸与盾构机尺寸相匹配。
2. 检查洞口周围是否有地下管线、建筑物等障碍物，如有需提前进行处理。
3. 对洞口进行清理，确保洞口无杂物、无积水。
4. 对盾构机进行检查，确保其各项功能正常。
四、盾构到达洞门密封装置的安装与设置1. 将密封装置放置在洞口合适的位置。
2. 调整密封装置的结构，使其与洞口尺寸相匹配。
3. 使用专用工具将密封装置固定在洞口上。
4. 对密封装置进行检查，确保其安装牢固、无松动现象。
五、密封施工方法及步骤1. 对洞口进行软土地基处理，确保洞口地基稳定。
2. 在洞口周围设置排水系统，防止地下水渗透。
3. 在洞口周围铺设防水卷材，提高防水性能。
4. 使用混凝土填充洞口周围空隙，确保洞口密封性。
5. 对填充的混凝土进行养护，确保其强度达到设计要求。
六、施工质量控制和监督策略1. 对施工过程中的各个环节进行严格把控，确保施工质量符合设计要求。
2. 建立完善的施工质量监督机制，对施工过程进行全程监控。
3. 对施工质量进行定期检查和评估，及时发现并解决问题。
4. 对施工质量不合格的部位进行整改和返工，确保施工质量达标。
七、安全生产管理及预防措施1. 建立健全的安全生产管理制度，确保施工过程安全有序。
2. 对施工人员进行安全教育培训，提高其安全意识和操作技能。
3. 定期对施工现场进行安全检查，及时发现并消除安全隐患。
盾构机主要部件组成及施工工艺
盾构机主要部件组成及施工工艺————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：盾构机主要部件组成及施工工艺雷宏盾构是一个具备多种功能于一体的综合性设备，它集合了隧道施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能。
盾构施工的过程也就是这些功能合理运用的过程。
盾构在结构上包括刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机和后配套拖车等；在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、出碴系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、自动导向系统及通风、供水、供电系统、有害气体检测装置等。
1、刀盘和刀具刀盘：根据北京地铁特殊地质条件设计。
辐条式刀盘，开口率约为50%。
6个刀梁。
刀梁及隔板上有5路碴土改良的注入孔（泡沫、膨润土、水注入管路）。
刀盘表面采用耐磨材料或堆焊耐磨材料，确保刀盘的耐磨性。
刀盘具有正反转功能，切削性能相同。
刀具：中心鱼尾刀1把，先行刀36把、主切刀82把（高64把、低18把），保径刀24把；合计：143把。
另配超挖刀2把。
2、盾体盾体钢结构承受土压、水压和工作荷载（土压3bar）。
盾体包括：前盾、中盾、盾尾。
●前盾前盾又称切口环，它里面装有支撑主驱动和螺旋输送机的钢结构。
隔板上面设人舱、球阀通道、四个搅拌器。
前盾上有液压闭合装置，可以关闭螺旋输送机的前闸门。
前盾的隔板上装有土压传感器。
●中盾和盾尾中盾又称支承环，前盾和中盾用螺栓联接，并加焊接联接。
中盾内布置有推进油缸、铰接油缸和管片安装机架。
中盾的盾壳园周布置有超前钻孔的预留孔。
中盾和盾尾之间通过铰接油缸连接，两者之间可以有一定的夹角，从而使盾构在掘进时可以方便的转向。
盾尾安装了三道密封钢丝刷及8个油脂注入管道、8根内置的同步注浆管道（4根正常使用4根注浆管为备用）。
3、主驱动系统主驱动机构包括主轴承、八个液压马达、八个减速器和安装在后配套拖车上的主驱动液压泵站。
盾构机中的铰接装置
盾构机中的铰接装置杨乃刚(上海市机械施工公司,上海 200072) [中图分类号]T U621 [文献标识码]C [文章编号]10012554X (2003)0420051202Articulated equipment of shield machineYAN G Nai 2gang 在城市地铁建设中,所使用的盾构直径一般都在6m 多,而其长度L 一般则为8m 左右甚至更长,盾构机的灵敏度L /D 通常达到113左右,难以在曲线段施工。
为了提高盾构机的操作性能,通常将其分成前后两个部分,中间用千斤顶连接起来,形成一个铰接装置,这样可使盾构机的前后弯曲,以适应曲线段的掘进。
铰接装置的基本结构见图1,在盾构机前后结合处装有密封圈,防止地下泥水侵入。
两道密封圈之间可注入油脂,一能提高密封效果,二能延长密封圈的使用寿命。
有些盾构机还装有紧急充气密封圈,当正常密封圈失效时,可对紧急充气密封圈充气,靠气压挡住外部的泥水。
铰接千斤顶的两端分别和盾构机的前后部用铰销连接,由于铰接千斤顶沿盾构圆周布置,其两端的铰销处都装有球铰,以保证铰接千斤顶轴线与盾构机轴线之间有一定的摆动角度。
图1 铰接装置根据盾构推进千斤顶在盾构机上固定位置的不同,铰接装置可分为主动型和被动型两种:主动型———依靠铰接千斤顶的主动伸缩使得盾构机前后部分发生弯折。
盾构推进千斤顶固定在盾构机的后部(见图2),推进千斤顶的推力作用在盾构机的后部再通过铰接千斤顶传递到盾构机前部;被动型———依靠外力使铰接千斤顶伸缩,从而使盾构机前后部分发生弯折。
盾构推进千斤顶油缸的后端顶紧在盾构机的前部,油缸的前部搁置在摆动支承上(见图3),推进千斤顶的推力直接作用在盾构机前部。
图2 铰接机构中盾构千斤顶的后部固定图3 铰接机构中盾构千斤顶的前部固定这两种方式的铰接特点如下:(1)推进千斤顶的推力f T从图2和图3中可以看出,对于两种铰接型式,推进千斤顶的推力是相同的,都为:[收稿日期]2002-10-21[通讯地址]杨乃刚,上海市老沪太路200号使用维修f T=f z+f q+f h式中:f z———盾构机刀盘正面阻力;f q———盾构机前部壳体上的土体摩擦阻力;f h———盾构机后部壳体上的土体摩擦阻力。
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一种高密封性的盾构机铰接密封套件，本技术新型涉及盾构机铰接密封设备技术领域；它包含密封件本体、弹性连接件和密封套筒；数个弹性连接件连接在盾构机前壳和盾构机后壳之间；所述的密封套筒的一端固定在盾构机前壳的尾端；数个密封件本体设置在密封套筒与盾构机后壳外壁之间；所述的密封件本体为硅胶弹性密封件。
能够极大程度上提高密封性能，避免涌水涌沙造成地面沉降问题，实用性更强。
技术要求
1.一种高密封性的盾构机铰接密封套件，其特征在于：它包含密封件本体、弹性连接件和密封套筒；数个弹性连接件连接
在盾构机前壳和盾构机后壳之间；所述的密封套筒的一端固定在盾构机前壳的尾端；数个密封件本体设置在密封套筒与盾
构机后壳外壁之间；所述的密封件本体为硅胶弹性密封件。
2.根据权利要求1所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的密封件本体内设有空腔，且密封件本体的侧面设有气嘴。
3.根据权利要求1所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的数个密封件本体嵌设在密封套筒内壁以及盾构机后壳外壁的槽体内。
4.根据权利要求1所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的密封套筒的一端设有连接固定边，连接固定边通过固定螺钉与盾构机前壳连接固定；所述的连接固定边与盾构机前壳外壁之间设有硅胶密封圈。
5.根据权利要求4所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，其特征在于：所述的连接固定边与密封套筒为一体式结构。
技术说明书
一种高密封性的盾构机铰接密封套件
技术领域
本技术新型涉及盾构机铰接密封设备技术领域，具体涉及一种高密封性的盾构机铰接密封套件。
背景技术
盾构机铰接是为了增加盾构机的灵活性的装置。
它使盾构机能在土体中灵活的转弯能更加适应设计曲线。
增加铰接必然增加与土体的接触，引起涌水、涌沙的现象，造成地面沉降。
所以铰接的密封技术由为关键。
目前的盾构机铰接密封件均采用一个或者多个密封件实现密封，由于密封件直接与盾构机壳体直接连接，在长期反复的弯曲过程中，密封件与盾构机外壳之间的连接处容易损伤，影响密封性，亟待改进。
实用新型内容
本技术新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的高密封性的盾构机铰接密封套件，能够极大程度上提高密封性能，避免涌水涌沙造成地面沉降问题，实用性更强。
为实现上述目的，本技术新型采用的技术方案是：它包含密封件本体、弹性连接件和密封套筒；数个弹性连接件连接在盾构机前壳和盾构机后壳之间；所述的密封套筒的一端固定在盾构机前壳的尾端；数个密封件本体设置在密封套筒与盾构机后壳外壁之间；所述的密封件本体为硅胶弹性密封件。
进一步地，所述的密封件本体内设有空腔，且密封件本体的侧面设有气嘴。
进一步地，所述的数个密封件本体嵌设在密封套筒内壁以及盾构机后壳外壁的槽体内。
进一步地，所述的密封套筒的一端设有连接固定边，连接固定边通过固定螺钉与盾构机前壳连接固定；所述的连接固定边与盾构机前壳外壁之间设有硅胶密封圈。
进一步地，所述的连接固定边与密封套筒为一体式结构。
采用上述结构后，本技术新型有益效果为：本技术新型所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，能够极大程度上提高密封性能，避免涌水涌沙造成地面沉降问题，实用性更强，本技术新型具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本技术新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本技术新型与盾构机连接安装示意图。
图2是本技术新型中密封件本体的结构示意图。
图3是本技术新型中密封件本体的侧视图。
附图标记说明：
密封件本体1、弹性连接件2、盾构机前壳3、盾构机后壳4、密封套筒5、空腔6、气嘴7、槽体8、固定螺钉9、连接固定边10、硅胶密封圈11。
具体实施方式
下面结合附图对本技术新型作进一步的说明。
参看如图1-图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含密封件本体1、弹性连接件2和密封套筒5；若干个弹性连接件2焊接在盾构机前壳3和盾构机后壳4之间；该弹性连接件2为弹簧；所述的密封套筒5的一端固定在盾构机前壳3的尾端；两个密封件本体1设置在密封套筒5与盾构机后壳4外壁之间；所述的密封件本体1为硅胶弹性密封件。
进一步地，所述的密封件本体1内设有空腔6，且密封件本体1的侧面设有气嘴7，该密封件本体1的结构形式与救生圈的结构相同。
进一步地，所述的两个密封件本体1嵌设在密封套筒5内壁以及盾构机后壳4外壁的槽体8内。
进一步地，所述的密封套筒5的一端设有连接固定边10，连接固定边10通过固定螺钉9与盾构机前壳3连接固定；所述的连接固定边10与盾构机前壳3外壁之间设有硅胶密封圈11。
进一步地，所述的连接固定边10与密封套筒5为一体式结构。
本具体实施方式的工作原理：将盾构机前壳3与盾构机后壳4之间采用数个弹性连接件2连接，能够增加两者的连接稳固性，同时还能够保证两者之间具备一定的弯曲条件，在密封套筒5与盾构机后壳4之间设置的密封件本体1可以实现一定的密封性能，可以根据需要，向密封件本体1内部空腔6内充入一定量的气体，以适应不同弯曲程度的需求，当充气量较少时（伸缩弹性较大），盾构机前壳的弯曲度较大，当充气量较多时（伸缩弹性较小），盾构机前壳的弯曲度较小，调节性强。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种高密封性的盾构机铰接密封套件，能够极大程度上提高密封性能，避免涌水涌沙造成地面沉降问题，实用性更强，本技术新型具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
以上所述，仅用以说明本技术新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本技术新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本技术新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本技术新型的权利要求范围当中。