[发明专利]对盾构模型机的盾尾进行密封的装置

说明书

本发明提供了一种对盾构模型机的盾尾进行密封的装置。该装置包括：盾构模型机的盾尾、密封件、球碗和盾构模型管片，所述盾构模型机的盾尾上粘结两环密封件，所述的盾构模型管片上同样粘结两环密封件，所述盾构模型机的盾尾和所述盾构模型管片共同形成一个空腔，在所述空腔中安装球碗，所述球碗与所述盾构模型机的盾尾、所述盾构模型管片之间的空隙都填充密封润滑油。本发明的装置结构简单、紧凑，造价低廉，方便好用，而且便于推广和实际生产使用；可保证2.0Mpa高水压环境下盾构模型机的盾尾密封性能，从而为高水压条件下盾构安全掘进的理论研究提供试验基础。

技术领域

本发明涉及隧道及地下工程技术领域，尤其涉及一种对盾构模型机的盾尾进行密封的装置。

背景技术

目前，在工程领域，隧道建设如火如荼，城市市政轨道交通、越江跨海交通干线建设方兴未艾。对地铁隧道、公路隧道需求量越来越大，而建设者所面临的施工环境也日趋复杂，盾构法施工成为复杂地质条件下最理想的施工方式。

以琼州海峡隧道为技术背景，盾构隧道建设面临诸多挑战，其中，如何还原2MPa的实际施工环境，以及解决2Mpa高水压下盾构姿态控制、开挖面稳定控制等问题亟待解决。

目前，国内许多学者针对盾构机的掘进环境进行过一些模拟试验，有现场试验也有模型试验和数值模拟，但对盾构掘进过程的还原度不高。盾构模型机相对于真实盾构机尺寸太小，无法以盾尾刷填充油脂的方式对盾尾进行密封。因此目前的盾构模型机都采用推管机的形式进行模拟推进，而推管机的形式就会导致盾构模型机只能沿直线前进，无法进行盾构姿态的调整。

如何在保证盾构模型机在高水压环境下的密封性以及正常运转，同时也能具备盾构姿态调整等功能，解决盾构模型机的盾尾密封问题是关键。目前，还没有一种在高水压环境下对盾构模型机盾尾进行有效密封的方法。

发明内容

本发明的实施例提供了一种对盾构模型机的盾尾进行密封的装置，以解决现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种对盾构模型机的盾尾进行密封的装置，包括：盾构模型机的盾尾、密封件、球碗和盾构模型管片，所述盾构模型机的盾尾上粘结两环密封件，所述盾构模型管片上也粘结两环密封件，所述盾构模型机的盾尾和所述盾构模型管片共同形成一个空腔，在所述空腔中安装球碗，所述球碗与所述盾构模型机的盾尾、所述盾构模型管片之间的空隙都填充密封润滑油。

进一步地，所述密封件位于所述空腔中，所述球碗与所述密封件在所述空腔中挤压达到密封效果。

进一步地，所述密封件由丁腈橡胶和聚氨酯通过模具浇铸形成。

进一步地，所述球碗由45#钢经过调制、精车和渗碳形成。

进一步地，所述盾构模型机和所述盾构模型管片之间通过4个调姿油缸相连。

进一步地，所述4个调姿油缸以球支座的方式连接盾构模型机，连接部位在盾构模型机的后部；所述4个调姿油缸以固定支座的方式连接盾构模型管片，连接部位在盾构模型管片的前端。

进一步地，通过调节调姿油缸，以球碗作为转向过程中的转动支点，使盾构模型机实现转向，检测所述盾构模型机的盾尾的密封效果。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的对高水压盾构模型机的盾尾进行密封的装置结构简单、紧凑，造价低廉，方便好用，而且便于推广和实际生产使用；可保证2.0Mpa高水压环境下盾构模型机的盾尾密封性能，从而为高水压条件下盾构掘进的理论研究提供试验基础。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明