[发明专利]一种双模式掘进机及其盾体密封结构

说明书

本发明公开一种盾体密封结构，包括沿周向套设于前盾外壁的前端并与隧道内壁紧密抵接的若干道密封环、沿周向套设于所述前盾外壁的中端并与隧道内壁紧密抵接的止浆环板、沿周向套设于所述前盾外壁的后端并与隧道内壁紧密抵接的盾尾刷，以及填充于所述止浆环板与所述盾尾刷之间的密封材料层。本发明所提供的盾体密封结构，依次通过密封环、止浆环板、盾尾刷和密封材料层对前盾外壁与隧道内壁之间的缝隙空间进行密封、堵塞，能够有效防止大块泥浆和泥浆碎屑从前盾泄漏至机体设备，实现对双模式掘进机在TBM工作模式下的盾体密封，防止排浆压力损失，保证出渣顺畅。本发明还公开一种双模式掘进机，其有益效果如上所述。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，特别涉及一种盾体密封结构。本发明还涉及一种双模式掘进机。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在隧道掘进技术领域中，经常需要使用各种大型工程机械，比如隧道掘进机(Tunnel boring machine，TBM)等，能够完成掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工。

传统的掘进机普遍只有单一工作模式，难以应对多种地质交替出现的复杂工况。为解决这一问题，双模掘进机顺势而生，与单模式掘进机相比，双模式掘进机同时存在两种工作模式，即顶管模式和TBM模式。其中，TBM模式主要适用于自稳性强的硬岩地层，而顶管模式主要适用于短距离隧道。

为了满足复杂地质长距离隧道掘进需求，尤其是小断面隧道，无输送皮带机的布置空间，适宜采用泥水平衡出渣方式。当双模式掘进机工作于顶管模式时，可以通过管节支护稳定性较差的地带，通过泥水平衡出渣时，可以配备外部洞门密封密装置，在开挖仓维持一定的泥浆压力，防止泥浆涌入后方，保证设备正常出渣。当双模式掘进机工作于TBM模式时，由于传统TBM掘进机通常采用皮带机的出渣方式，此种出渣模式不存在密封问题，因此传统TBM掘进机一般为敞开式结构设计。但对于采用泥水平衡出渣的TBM和顶管双模掘进机，传统的皮带机出渣方式无法适用，且现有技术中尚无专门针对盾体的密封装置。如果不采用盾体密封措施，则会由于泥浆流动性大，导致在压力作用下涌入后方，会造成排浆压力损失和出渣困难的问题。

因此，如何实现对双模式掘进机在TBM工作模式下的盾体密封，防止排浆压力损失，保证出渣顺畅，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种盾体密封结构，能够实现对双模式掘进机在TBM工作模式下的盾体密封，防止排浆压力损失，保证出渣顺畅。本发明的另一目的是提供一种双模式掘进机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种盾体密封结构，包括沿周向套设于前盾外壁的前端并与隧道内壁紧密抵接的若干道密封环、沿周向套设于所述前盾外壁的中端并与隧道内壁紧密抵接的止浆环板、沿周向套设于所述前盾外壁的后端并与隧道内壁紧密抵接的盾尾刷，以及填充于所述止浆环板与所述盾尾刷之间的密封材料层。

优选地，还包括套设于所述前盾外表面并与其保持紧贴的外层套管，且所述密封环、所述止浆环板、所述盾尾刷及所述密封材料层均设置在所述外层套管的外壁上。

优选地，所述外层套管的内壁与所述前盾的外壁之间设置有用于调节所述外层套管与隧道内壁的间距的垫环。

优选地，所述盾尾刷的一端连接在所述垫环的外表面上。

优选地，所述外层套管的外壁后端上与所述密封材料层对应的区域内开设有用于与所述盾体上预设的接料管连通、用于引入密封材料的进料口。

优选地，所述密封材料层具体为密封油脂层，且所述止浆环板与所述盾尾刷的表面上均设置有用于防止油脂渗漏的油膜层。