一种泥水盾构盾尾密封系统技术领域
本实用新型涉及泥水盾构装置，具体涉及一种泥水盾构盾尾密封系统。
背景技术
随着我国大量兴建隧道工程，越来越多的工程开始应用泥水循环盾构。泥
水循环盾构在连续长距离掘进，并且通过软硬不均及软岩地层段时容易引起盾
构机掘进姿态的变化，如盾构机抬头、栽头、左右偏转等，此情况易引起盾尾
刷的损坏，对盾尾密封系统的功能造成严重的危害。将直接影响系统的正常运
行，严重时将导致盾构机无法顺利完成隧洞掘进甚至造成工程失败，如盾尾密
封系统失效，造成漏水、漏浆等。
目前盾构盾尾密封通常采用尾刷和充填油脂的形式，尾刷由三道钢丝刷组
成。尾刷与盾体、管片一起形成两个空腔，空腔内注入油脂充填，从而起到隔
绝盾体内外的功能。盾构机在掘进过程中，特别是在长距离掘进时，往往会由
于盾尾密封油脂加注量不足、盾构机姿态调整过猛等原因，致使盾尾密封刷损
坏。由于盾尾密封刷的更换是在隧道内进行，盾尾密封刷始终位于管片背后，
而且水文地质条件复杂，更换具有较大难度，不仅影响施工进度，而且会带来
诸多不安全因素。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种密封性好、维修
便捷的泥水盾构盾尾密封系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种泥水盾构盾尾密封系统，包括
尾盾、砂浆管和润滑油管，尾盾上连有止桨板，尾盾内壁装有密封刷，所述密
封刷是4个，尾盾、密封刷和管片之间形成油脂腔，尾盾内壁还设有备用尾刷
腔。
每个油脂腔连有十根润滑油管。
每间隔一个润滑油管上设置一个气动球阀。
气动球阀所在的润滑油管上设有压力传感器。
本实用新型在盾尾上设有四道油脂腔，始发前先安装焊接四道尾刷，形成
三道油脂腔，剩余一道备用尾刷腔；当出现紧急情况如尾刷漏浆、漏油脂，同
时无法进行直接修补时，则采用加焊备用尾刷腔进行处理。其更换和维修比较
便捷，实用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对
实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面
描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，
在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的剖视图。
图2为本实用新型的结构示意图。
其中：1.砂浆管，2.润滑油管，3.密封刷，4.管片，5.盾尾，6.地质环
境层，7.砂浆，8.止浆板，9.油脂腔，10.备用尾刷腔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方
案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实
施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人
员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型
保护的范围。
如图1和2所示，一种泥水盾构盾尾密封系统，包括尾盾5、砂浆管1和润
滑油管2，尾盾5上连有止桨板8，尾盾5内壁装有密封刷3，所述密封刷3是
4个，尾盾5、密封刷3和管片4之间形成油脂腔9，尾盾5内壁还设有备用尾
刷腔10。
本实用新型始发前先安装焊接四道尾刷，形成三道油脂腔9，当出现紧急情
况如尾刷漏浆、漏油脂，同时无法进行直接修补时，则采用加焊备用尾刷腔10
进行处理，此时共四道油脂腔和一个备用尾刷腔10。
每间隔一个润滑油管2上设置一个气动球阀。每一道油脂腔和备用尾刷腔
设置有十根润滑油管路，共四十根，可根据需要打开或者关闭气动球阀。气动
球阀所在的润滑油管2上设有压力传感器。砂浆管1可以注入砂浆7。
本申请采用两台并列的IST气动柱式活塞泵，通过管道将盾尾密封油脂泵
送至油脂腔9，填满整个油脂腔，形成三道油脂密封环，使盾尾内部与开挖形成
的隧洞可靠隔离。由于密封油脂在掘进的过程中会有损耗，如油脂与管片背面
接触，残留而形成的损耗等，因此在掘进的过程中必须进行盾尾油脂的补充注
入，在保证尾刷腔内油脂压力的情况下而形成的动态平衡，油脂消耗量的多少
与注浆压力(油脂腔内的压力应略高于盾尾浆液的压力)、管片外表面的粗糙程
度、盾尾刷与管片之间的间隙大小、管片安装质量、盾构姿态等等都有一定的
关系。
本实用新型使用过程需要注意以下几点：
1.正常、快速掘进阶段中，此时在地质环境层6下
①选择合适的盾尾油脂：为了满足盾构机正常掘进，盾尾油脂的选择必须
具备三个条件，即泵送性、流动性和密封性都达到使用要求。
②选择合理的泵送压力：泵送压力的设定与隧道埋深、注浆压力等密不可
分，因此该压力值为一个变动值，随实际情况进行相应的调节。掘进过程中时
刻关注盾尾油脂压力传感器的压力值，与管路初始压力值对比，对号入座，其
掘进过程的压力值必须控制在初始管路压力值之上。
③控制合理的油脂消耗量：随着地质条件的变化，盾构机掘进速度亦发生
变化，根据盾构机的掘进速度的变化，合理控制油脂消耗量。
2.长时间停机阶段
长时间停机阶段应做好盾构机的保压工作，防止盾尾漏浆、漏水。此阶段
应重点监控盾尾油脂管路的压力变化，静态情况下此压力值变化的最小值应高
于盾尾后部压力(即泥水舱的压力)。由于长时间停机，尾刷腔内的压力会逐渐降
低至需要的最低压力值以下，因此必须补注入盾尾油脂，以达到或高于所需的
压力。
本实用新型在故障处理时的关键控制要点如下：
①盾尾堵漏加固处理：采用补注浆的方式，在停机位置的后3～5环补注浆
(即盾尾止浆板后三环)。该步骤应在盾构机停机前完成。若停机后再注浆，浆液
可能流入尾刷腔，会加剧尾刷的损坏。
②盾构停机位置的确定：根据现场实际情况确定盾构机的最终停机位置，
停机位置确定的原则是保证管片安装机能正常拆除第一环管片(与推进油缸接触
的管片)，并需保证盾尾前方备用的尾刷腔能完全漏出管片，便于尾刷的焊接工
作。该步骤用以推进油缸的伸长量来确定最终停机位置。
③管片拆除方式：管片组成模式为4+2+1，即4块标准块(A1、A2、A3、
A4)+2块连接块(B1、B2)+1块封顶块(K块)；先拆除K块与B1块，清理该
区域内的油脂，焊接尾刷并涂抹初始盾尾油脂，然后拆除B2块并安装至K块与
B1块的区域，按照此方法依次进行施工，最后安装K块和B1块。管片拆除、
安装顺序为B2→A4→A3→A2→A1→B1→K；另外，管片重新安装时，需考虑
错缝安装，避免形成通缝。
④焊接过程：在焊接前使用石棉防火布将中心1尾刷腔与前方尾刷腔隔离
开。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，
凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均
应包含在本实用新型的保护范围之内。