[发明专利]一种盾构机尾刷装置及其更换方法

说明书

本发明公开了一种盾构机尾刷装置及其更换方法，该尾刷装置包括滑动钢环以及设置在滑动钢环内壁面上的盾尾刷，滑动钢环可拆卸式固定于所述盾构机的盾壳内壁面上；在进行更换时，在新的尾刷装置后端面的反作用力下，旧的尾刷装置上的活动卡扣解除与盾构机盾壳之间的固定连接并被顶推到盾构机后部以套箍在盾构隧道外壁面上而永久性地留存在地层中，而新的尾刷装置则采用相对隧道静止的方式，推到盾构机上的设计位置并与之通过活动卡扣进行锁定连接。本发明的优点是：（1）避免了尾刷装置更换过程中因需要进行盾尾周围地层渗漏防控而进行加固的步骤；（2）采用本结构及方法，时间省，成本低，风险小。

技术领域

本发明属于工程机械设备技术领域，具体涉及一种盾构机尾刷装置及其更换方法。

背景技术

盾构隧道盾尾刷是盾构机的重要配件之一，一般采用钢丝打曲后蓬松形成，盾构隧道施工过程中，盾尾刷与盾构隧道之间发生不可避免的磨损，当盾尾刷磨损到一定程度时，将导致盾尾发生渗漏水，甚至漏泥砂。尤其在长度较大的区间盾构隧道施工过程中，将面临盾构位于地层中进行盾尾刷的更换。由于在旧盾尾刷拆卸与新盾尾刷安装过程中，将面临盾尾防渗漏问题。现有技术中，为了解决盾尾刷更换过程中盾尾渗漏问题，一般将盾尾周围地层进行冻结或采用防水材料在盾尾部地层中进行注浆防渗。然而，现有的技术中，盾尾刷更换时间长，成本高，风险大。现有盾构机上的盾尾刷直接焊接在盾壳尾内侧，更换过程中旧盾尾刷拆卸与新盾尾刷安装均较复杂。

 中国专利（CN 206753594 U）公开了一种盾构机用可伸缩更换尾刷结构，并提出采用伸缩更换的盾尾刷结构，然而，该专利使用过程中虽然避免了现有技术中更换或检查盾尾刷时需要拆卸管片的工序，但是本专利在盾尾刷更换时，仍然面临盾尾需要止水问题，即仍需要对盾尾周围地层进行冻结或采用防水材料在盾尾部地层中进行注浆防渗，且将新盾尾刷送到设计位置时，盾尾刷在其内端与管片之间的阻力作用下存在方向反转的可能，由此导致盾尾刷在安装过程中破损。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种盾构机尾刷装置及其更换方法，该尾刷装置通过在其滑动钢环前端部设置活动扣件以实现同盾壳之间的自由扣接，该更换方法在更换尾刷装置时，将旧的尾刷装置直接顶推到盾构机后部并套箍留存在盾构隧道外，减少了旧的尾刷装置的拆卸工作，且在旧的尾刷装置向后推出的同时，将新的尾刷装置采用相对隧道静止的方式，推到设计位置，完成更换，简化了施工步骤。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种盾构机尾刷装置，其特征在于所述尾刷装置包括滑动钢环以及设置在所述滑动钢环内壁面上的盾尾刷，所述滑动钢环可拆卸式固定于所述盾构机的盾壳内壁面上。

所述滑动钢环的后端部外壁面上设置有一圈橡胶密封圈。

所述滑动钢环前端部的外壁面上设置有一垂向槽道，所述垂向槽道中设置有一活动卡扣，所述活动卡扣可扣接于所述盾壳壁面的凹槽中，构成所述滑动钢环与所述盾壳内壁面之间的可拆卸式固定。

所述滑动钢环的前端面设置有与所述垂向槽道相连通的纵向槽道，所述纵向槽道中设置有一顶推杆，所述顶推杆对应于所述卡扣的端面呈倾斜面，所述卡扣的侧壁面上具有与所述顶推杆的端面相适配的内凹倾斜接触面，以在所述顶推杆的顶推下调节所述活动卡扣的垂向位置。

所述顶推杆的长度大于所述纵向槽道的长度。

一种根据任一所述盾构机尾刷装置的更换方法，其特征在于所述更换方法包括以下步骤：

（1）将新的尾刷装置安装就位并与盾构机的盾壳壁面构成可滑动式接触，使新的所述尾刷装置上的滑动钢环的后端面顶在旧的尾刷装置的滑动钢环的前端；

（2）在新的所述尾刷装置的内侧对应拼装管片环，并将新的所述尾刷装置同所述管片环进行临时固定；