一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置及方法，推进机构可推动旋转夹持机构夹持的密封板依次穿过两个盾构机对应的穿孔段，并使密封板的两端分别位于两个盾壳内，再将密封板的两端与两个盾壳进行固接，直至密封板交替连接围成密封筒。本申请在刀盘外周的切割过程中同时进行两侧盾壳的密封，能够有效减小对接过程中两台盾构机之间悬空段的面积，避免封闭不及时在悬空段处发生土体坍塌及渗漏的现象。土体坍塌及渗漏的现象。土体坍塌及渗漏的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国盾构施工技术的快速发展，盾构土木式地中对接施工技术被工程师们广泛应用于超长距离隧道的建设中。土木式地中对接施工中先行盾构机到达指定对接位置并加固周围土层，然后后行盾构机调整姿态向先行盾构机驶去，直至两台盾构机刀盘端面距离近似于零后停下，接着分别对两台盾构机内部结构进行弃壳拆卸，依次拆卸每台盾构机的台车、设备桥、螺旋输送机、管片拼装机、油缸、米字梁、电机、人闸、刀具、主驱动和刀盘等。当两台盾构机的内部结构全部拆卸完成后，在两个盾壳间会产生大面积圆环形的悬空段，再将钢板置于悬空段并焊接于两侧盾壳上，以此来完成两台盾构机的地中对接施工。但此对接工法存在众多不足，最关键的是两侧刀盘全部拆卸将产生大面积圆环形的悬空段，地层加固效果不好或者钢板封闭不及时往往产生地层坍塌和渗漏现象，此阶段的施工风险较大。因此，在土木式地中对接工法基础上，提出一种盾构土木式地中对接盾壳快速密封装置及方法，能够在对刀盘拆卸的过程中同时进行两侧盾壳的密封连接，以此减小两台盾构机对接过程中的悬空段发生坍塌和渗漏的风险，有效解决土木式对接工法存在的缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置及方法，其克服了土木式地中对接工法所存在的不足。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
[0004]一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，该快速密封装置包括：
[0005]若干个密封板；
[0006]两个均进行部分拆卸后的盾构机，每一盾构机均包括中空的盾壳和安装在盾壳前端的刀盘，每一盾壳内均设有滑行轨道，每一刀盘均设置有主驱动；
[0007]旋转夹持机构，其位于其中一个盾壳内且与该盾壳内的滑行轨道相滑动配合，该旋转夹持机构可夹持密封板并带动密封板进行旋转；
[0008]推进机构，其位于与旋转夹持机构同一个盾壳内且与该盾壳内的滑行轨道相滑动配合；
[0009]在每一刀盘外周的相同位置进行切割形成一个内外贯穿的穿孔段后，推进机构再推动旋转夹持机构夹持的密封板依次穿过两个盾构机对应的穿孔段，以使密封板的两端分别在两个盾壳内，再将密封板的两端分别与两个盾壳进行固接；进行后一个穿孔段的切割后，采用相同的方式将下一个密封板与两个盾壳进行固接，该密封板与前一个密封板进行密封连接，直至刀盘外周切割完毕时，若干个密封板围成密封筒。
[0010]一较佳实施例之中，两个刀盘外周的穿孔段的形状与刀盘外周的形状相适配，所述穿孔段的切割可采用顺时针或者逆时针的方向进行切割，且后一个穿孔段与前一个穿孔
段相连通。
[0011]一较佳实施例之中，所述密封板为外凸板或内凹板，所述外凸板两端均设有内扣部，所述内凹板两端均设有外扣部，且所述外凸板和内凹板交替连接在相邻的两个穿孔段，相邻的外凸板和内凹板之间通过内扣部与外扣部的扣接配合进行密封连接。
[0012]一较佳实施例之中，所述外凸板包括呈弧形的外凸板体，两个内扣部分别固接在外凸板体的内侧两端且两个内扣部均大体呈U形，两个内扣部的开口相对布置；所述内凹板包括呈弧形的内凹板体，两个外扣部分别固接在内凹板体的外侧两端且两个外扣部均大体呈U形，两个外扣部的开口相对布置；当外凸板与内凹板相扣接时，所述外凸板体位于内凹板体的外侧，所述内扣部卡入对应的外扣部的开口处，所述外扣部卡入对应的内扣部的开口处。
[0013]一较佳实施例之中，所述外凸板体和内凹板体两端均预设有通孔，两个盾壳均设有螺栓孔，另设有若干个螺栓，该螺栓穿过外凸板或内凹板的通孔后与盾壳的螺栓孔相螺接以将外凸板或内凹板与盾壳相固接。
[0014]一较佳实施例之中，所述内凹板体与盾壳之间设置有垫层。
[0015]一较佳实施例之中，所述旋转夹持机构包括第一滑动底盘、第一旋转台、第一旋转盘、第一旋转驱动马达和第一夹持臂，所述第一滑动底盘与滑行轨道相滑动配合，所述第一旋转台固定安装在第一滑动底盘上，所述第一旋转盘转动装接在第一旋转台，所述第一旋转驱动马达驱动第一旋转盘转动，所述第一夹持臂与第一旋转盘相连接，所述第一夹持臂可夹持或松开密封板，以使密封板沿着盾壳长度方向延伸，所述第一旋转驱动马达带动第一旋转盘转动，第一旋转盘带动第一夹持臂以及密封板同步转动。
[0016]一较佳实施例之中，所述推进机构包括第二滑动底盘、第二旋转台、第二旋转盘、第二旋转驱动马达、第二夹持臂和液压油缸，所述第二滑动底盘与滑行轨道相滑动配合，所述第二旋转台固定安装在第二滑动底盘上，所述第二旋转盘转动装接在第二旋转台，所述第二旋转驱动马达驱动第二旋转盘转动，所述第二夹持臂与第二旋转盘相连接，所述第二夹持臂与液压油缸相固接，所述液压油缸设有推动活塞，所述第二旋转驱动马达带动第二旋转盘转动，第二旋转盘带动第二夹持臂以及液压油缸同步转动，使得推动活塞与对应的密封板处于相同的转动角度，便于推动活塞推动对应的密封板朝向另一个盾壳方向移动。
[0017]一较佳实施例之中，所述旋转夹持机构还包括第一角度传感器，所述第一角度传感器以检测第一旋转盘的转动角度；所述推进机构还包括第二角度传感器，所述第二角度传感器以检测第二旋转盘的转动角度，可确保第二旋转盘的转动角度与第一旋转盘的转动角度相同。
[0018]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
[0019]一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封方法，其应用所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，包括：
[0020]步骤10，根据地层情况选择合适的刀盘外周切割弧度以及合适的刀盘外周切割厚度，再将两个刀盘外周相对应的位置分别进行切割，以形成相对应的两个穿孔段；
[0021]步骤20，选择与刀盘外周的切割弧度及厚度相适配的外凸板或内凹板的宽度及厚度，再将外凸板或内凹板安装在旋转夹持机构上且沿着盾壳长度方向延伸，启动旋转夹持机构以带动外凸板或内凹板进行转动，直至该外凸板或内凹板与步骤10中的两个穿孔段相
对应；
[0022]步骤30，启动推进机构，推动步骤20中旋转夹持机构夹持的外凸板或内凹板依次穿过两个盾构机对应的穿孔段，并使该外凸板或内凹板的两端分别位于两个盾壳内，以到达最终位置；且，若该外凸板或内凹板不是推进机构推进的第一块，则在推进前需调整好外扣部与内扣部的扣接状态，再将外凸板或内凹板向前推进，最后将该外凸板或内凹板的两端分别与两个盾壳进行固接；
[0023]步骤40，重复步骤10至步骤30，直至外凸板和内凹板相互扣接并形成密封筒。
[0024]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0025]1.本申请在刀盘外周的切割过程中同时进行两侧盾壳的密封，能够有效减小对接过程中两台盾构机之间悬空段的面积，避免封闭不及时在悬空段处发生土体坍塌及渗漏的现象。
[0026]2.本申请采用外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：该快速密封装置包括：若干个密封板；两个均进行部分拆卸后的盾构机，每一盾构机均包括中空的盾壳和安装在盾壳前端的刀盘，每一盾壳内均设有滑行轨道，每一刀盘均设置有主驱动；旋转夹持机构，其位于其中一个盾壳内且与该盾壳内的滑行轨道相滑动配合，该旋转夹持机构可夹持密封板并带动密封板进行旋转；推进机构，其位于与旋转夹持机构同一个盾壳内且与该盾壳内的滑行轨道相滑动配合；在每一刀盘外周的相同位置进行切割形成一个内外贯穿的穿孔段后，推进机构再推动旋转夹持机构夹持的密封板依次穿过两个盾构机对应的穿孔段，以使密封板的两端分别在两个盾壳内，再将密封板的两端分别与两个盾壳进行固接；进行后一个穿孔段的切割后，采用相同的方式将下一个密封板与两个盾壳进行固接，该密封板与前一个密封板进行密封连接，直至刀盘外周切割完毕时，若干个密封板围成密封筒。2.根据权利要求1所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：两个刀盘外周的穿孔段的形状与刀盘外周的形状相适配，所述穿孔段的切割可采用顺时针或者逆时针的方向进行切割，且后一个穿孔段与前一个穿孔段相连通。3.根据权利要求2所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：所述密封板为外凸板或内凹板，所述外凸板两端均设有内扣部，所述内凹板两端均设有外扣部，且所述外凸板和内凹板交替连接在相邻的两个穿孔段，相邻的外凸板和内凹板之间通过内扣部与外扣部的扣接配合进行密封连接。4.根据权利要求3所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：所述外凸板包括呈弧形的外凸板体，两个内扣部分别固接在外凸板体的内侧两端且两个内扣部均大体呈U形，两个内扣部的开口相对布置；所述内凹板包括呈弧形的内凹板体，两个外扣部分别固接在内凹板体的外侧两端且两个外扣部均大体呈U形，两个外扣部的开口相对布置；当外凸板与内凹板相扣接时，所述外凸板体位于内凹板体的外侧，所述内扣部卡入对应的外扣部的开口处，所述外扣部卡入对应的内扣部的开口处。5.根据权利要求4所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：所述外凸板体和内凹板体两端均预设有通孔，两个盾壳均设有螺栓孔，另设有若干个螺栓，该螺栓穿过外凸板或内凹板的通孔后与盾壳的螺栓孔相螺接以将外凸板或内凹板与盾壳相固接。6.根据权利要求4所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：所述内凹板体与盾壳之间设置有垫层。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种盾构土木式地中对接过程中盾壳的快速密封装置，其特征在于：所述旋转夹持机构包括第一滑动底盘、第一旋转台、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星欣，施文城，郭力群，蔡奇鹏，连志豪，陈雨洁，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：