盾构机铰接密封圈装置基本结构与特点
盾构机结构详解
盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。
其优点如下:1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。
2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。
3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。
4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。
5. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：1. 盾构机械造价较高。
2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。
3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。
4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。
（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。
而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。
四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。
软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩。
刀盘只安装刮刀，无需滚刀。
硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。
混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。
可同时安装滚刀和刮刀。
气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。
以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为例：盾构机总图总体外形尺寸：?6280X75000mm总质量：520t装机总功率：最大掘进速度：80mm/min第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。
地铁盾构管片螺栓孔密封圈
地铁盾构管片螺栓孔密封圈地铁盾构是一种常用于地下隧道施工的机械设备，由于其施工过程中需要将管片连接起来形成完整的隧道结构，因此螺栓孔密封圈的作用至关重要。
本文将从盾构管片的功能、螺栓孔密封圈的作用以及其优点进行阐述。
地铁盾构管片是构成地铁隧道的基本单元，它们通过螺栓孔连接在一起，形成一个完整的隧道结构。
盾构管片可以有效地抵御地下的水压、土壤压力以及外界的载荷，保证隧道的稳定和安全。
而螺栓孔密封圈则起到了密封作用，它位于盾构管片上的螺栓孔的周围。
螺栓孔密封圈的材质通常采用橡胶或硅胶等弹性材料制成，具有良好的密封性能和耐久性。
它的主要作用是防止地下水及其它杂质进入隧道内部，避免管片连接处的水泄漏和污染，同时也能减少噪音和振动的传递。
螺栓孔密封圈的优点主要体现在以下几个方面：螺栓孔密封圈具有良好的密封性能，能够有效地防止地下水的渗透，保证隧道的干燥和清洁。
这对于地铁隧道的正常运行和乘客的乘坐体验都非常重要。
螺栓孔密封圈具有较好的耐久性和抗老化能力。
由于地铁隧道的使用寿命较长，对螺栓孔密封圈的耐久性要求也相对较高。
经过严格的材料选择和工艺处理，螺栓孔密封圈能够在长时间的使用中保持其原有的性能。
螺栓孔密封圈还具有较好的抗压性能和耐化学腐蚀性能。
在地下环境中，盾构隧道承受着巨大的地压和水压，螺栓孔密封圈能够有效地承担这些压力，并保持其完整性和密封性。
总的来说，螺栓孔密封圈在地铁盾构管片的连接中起到了至关重要的作用。
它能够保持管片连接处的密封性，防止水泄漏和污染，并减少噪音和振动的传递。
同时，螺栓孔密封圈还具有良好的耐久性和抗压性能，能够在长时间的使用中保持其功能。
因此，在地铁盾构施工中，合理选择和使用螺栓孔密封圈对于隧道的稳定性和安全性至关重要。
为了确保隧道的质量和安全，施工单位应严格按照设计要求选择合适的螺栓孔密封圈，并在施工过程中进行质量检查和监控。
同时，对于已经存在问题的螺栓孔密封圈，应及时更换和修复，以保证隧道的正常运行。
盾构机密封(盾构机械设备)
1.密封的机理
密封的机理
流动和耐压：根据帕斯卡原理，施加在静止液体边界上的压力，将以同等大小向液 体所有方向传递，处于接合面间的液态密封胶受到内压作用后，除接合面产生弹性变形 外，还会产生不可逆的牛顿型粘性流动。当间隙很小时仅发生弹性变形，当间隙大时才 发生流动，即开始泄漏。
使用液态密封胶的金属接合面，间隙一般都在0.1mm以下，而且液态密封胶又是粘 度很高的液体，很难发生流动，从而保持了密封性。
容积变化和流动：固体垫片的防泄漏作用是靠垫片的压缩而产生的弹性变形。而液 态密封胶的防漏是在受压和拉伸时容积发生变形，它不存在固体垫片的压缩变形，从而 也就没有压缩疲劳，弹性破坏，应力松弛等现象，而且它总是与连接 界面粘附着的，所 以能防止界面泄漏。
3.密封的种类 密封的种类
模压成型
大多数橡胶密封件均应用此种成型方法，如各种挤压密封、旋转轴唇形密封、往复 动唇形密封圈、复合密封、薄膜密封、波纹管形密封等。
加工成型
如矩形密封、活塞环密封、同轴密封（或滑环组合密封）等。
3.密封的种类
密封的种类
板或条类型材 如橡胶、纤维增强橡胶、粘接石棉纤维、芳族聚酰胺纤维等，板或条类型材多半用
2.密封的类型
密封的类型
密封可分为静密封和动密封两大类。 静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。 根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。 中低压静密封常用材质较软宽度较宽的垫密封，高压静密封则用材质较硬接触宽度 很窄的金属垫片。 动密封密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。 其他按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可分为接触式密封和非接触式密 封；按密封件和接触位置又可分为圆周密封和端面密封，端面密封又称为机械密封。 动密封中的离心密封和螺旋密封，是借助机器运转时给介质以动力得到密封，故有 时称为动力密封。
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。
盾构机掘进过程中铰接处漏水原因分析与处理
盾构机掘进过程中铰接处漏水原因分析与处理朱立华;盛亮【摘要】分析了某地铁区间盾构机掘进过程中铰接处漏水漏砂事件产生的原因.盾构机拼装完成后未进行盾尾真圆度检测,这为事故埋下安全隐患.阐述了漏水漏砂事件的处理方案.总结了盾构法施工过程中应注意的事项.盾构机设备的日常保养、检修很重要,在盾构机设备转场、组装时,应对关键部件进行必要的检测.应加强针对突发事件的应急演练,配备充足人员、有效抢险物资.加强参建各方组织、协调,及时调配技术力量、物资设备.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2015(018)004【总页数】4页(P124-127)【关键词】地铁;盾构机;铰接;漏水原因【作者】朱立华;盛亮【作者单位】杭州市地铁集团有限责任公司,300018,杭州;中铁二局股份有限公司,610031,成都【正文语种】中文【中图分类】U455.3+11 概况在城市地铁建设中，为了提高盾构机在曲线段施工的操作性能，将盾构机分成前后两个部分，中间采用千斤顶有效连接，盾构机可以进行一定角度的摆动，即实现了盾构机的铰接功能［1］。
但盾构机掘进过程中，在水土压力作用下，盾构机的铰接功能频繁使用，因此，盾构机铰接处较易形成渗漏。
杭州地铁某区间隧道掘进工程中，盾构机铰接处出现了漏水、漏砂险情。
该区间单线总长1102.177 m；隧道平面设有1组曲线，半径为350m；纵坡为V字形坡，最大坡度为28‰；隧道埋深在9.7～18.8m范围。
隧道左右线分别采用2台直径6450mm的海瑞克土压平衡盾构机进行掘进。
区间线路场区浅层地下水属孔隙性潜水，主要赋存于表层填土及③2～③7－3层砂质粉土、粉砂中，由大气降水和地表水径流补给，地下水位随季节变化。
工程区深部孔隙承压含水层主要分布于深部的⑦夹层粉砂、⑧3层粉砂、⑨2层粉砂中。
盾构机出现漏水、漏砂的位置处于③7－1砂质粉土夹淤泥质粉质黏土地层。
该地层物理状态为流塑状，含水率为29.6%，孔隙比0.85，无承压水。
(整理)盾构机结构详解
盾构机技术讲座一.盾构机结构（EPB总体结构图）盾构是一个具备多种功能于一体的综合性隧洞开挖设备,它集和了盾构施工过程中的开挖、出土、支护、注浆、导向等全部的功能，目前，盾构机已成为地下交通工程及隧道建设施工的首选设备被广泛使用。
其优点如下:1. 不受地面交通、河道、航运、季节、气候等条件的影响。
2. 能够经济合理地保证隧道安全施工。
3. 盾构的掘进、出土、衬砌、拼装等可实行自动化、智能化和施工运输控制信息化。
4. 掘进速度较快，效率较高，施工劳动强度较低。
5. 地面环境不受盾构施工的干扰。
其缺点为：1. 盾构机械造价较高。
2. 在饱和含水的松软地层中施工地表沉陷风险大。
3. 隧道曲线半径过小或埋深较浅时难度较大。
4. 设备的转移、运输、安装及场地布置等较复杂。
盾构作为一种保护人体和设备的护体，其外形（断面形状）随所建的工程要求不同有圆形、双圆形、三圆形、矩形、马蹄形、半圆形等。
（如：人行道方形能最大限度的利用空间、过水洞马蹄形符合流体力学、公路隧道半圆形利用下玄跑车）。
而因圆形断面受力好、圆形盾构设备制造相对简单及成本相对低廉，绝大部分盾构还是采用传统的圆形。
为适应各种不同类型土质及盾构机工作方式的不同，盾构机可分为三种类型、四种模式：三种类型：（1）软土盾构机；（2）硬岩盾构机；（3）混合型盾构机。
四种模式：（4）开胸式；（5）半开胸式（半闭胸式、欠土压平衡式）；（6）闭胸式（土压平衡式）；（7）气压式。
软土盾构机适应于未固结成岩的软土、某些半固结成岩及全风化和强风化围岩。
刀盘只安装刮刀，无需滚刀。
硬岩盾构机适应于硬岩且围岩层较致密完整，只安装滚刀，不需要刮刀。
混合盾构机适应于以上两种情况，适应更为复杂多变的复合地层。
可同时安装滚刀和刮刀。
气压盾构是在加气压状态下的施工模式，即可用于泥水加压式盾构机，也可用于土压平衡式盾构机。
以下以海瑞克公司在广州地铁使用的典型土压平衡式盾构机为例：盾构机总图总体外形尺寸：Φ6280X75000mm总质量：520t装机总功率：1744.6KW最大掘进速度：80mm/min第一节：主机结构（盾体及刀盘结构）断面形状：圆形、用钢板成型制成，材料为：S335J2G3。
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盾构机铰接密封圈装置基本结构与特点
在城市地铁建设中，所使用的盾构直径一般都在6m多，而其长度一般在8m之间（甚至更长），盾构机的灵敏性一般。
因此为了提高盾构机的操作性能，通常将其分成前后两个部分，中间用千斤顶链接起来形成一个铰接装置，这样可使盾构机密封圈设备的前后弯曲，以适应曲线段的掘进。
桂祺密封件厂家告诉您，铰接密封装置分为两种方式，一种是主动型铰接式，另一种是被动型铰接式。
铰接密封装置的基本结构是怎样的呢？（如图1）在盾构机前后结合处装有密封圈，防止地下泥水侵入。
两道盾构机密封圈之间可注入油脂，一能提高密封效果，二能延长盾构机密封圈的使用寿命。
有些盾构机还装有紧急充气密封圈，当正常盾构机密封圈失效时，可对紧急充气密封圈进行充气，靠气压挡住外部的泥水，避免影响盾构机工作。
铰接千斤顶的两端分别和盾构机的前后部用铰接连接，由于铰接千斤顶沿盾构圆周布置，其两端的铰销处装有球铰，以保证铰接千斤顶轴线与盾构机轴线之间的一定摆动角度。
两种密封装置方式，有哪些特点呢？我们通过土体摩擦阻力可以看出，被动型铰接的载荷要小很多，它仅等于作用在盾构机后部壳体上的土体摩擦阻力。
而主动型式设计载荷可达32000kn，几乎可推进千斤的的推力。
由于主动型的铰接千斤顶载荷大，其外形尺寸也大，布置的数量相对较多，使得盾构机密封圈的内部空间较拥挤。
然而被动型的铰接千斤顶载荷笑，其外形尺寸也小，布置的数量相对较少，盾构机（密封圈）的内部空间先得宽，对维护保养工作也十分有利。
其次可根据油压的高低，选择高压或低压液压元件。