本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道勘探，具體是高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)到地層松散或含水量較高的地段時，由于地質(zhì)條件變化，會導(dǎo)致圍巖破裂或塌落，從而破壞了隧道管片和注漿材料的完整性，導(dǎo)致機(jī)器失壓

2、為了使地質(zhì)剖面與隧道線的地層分布盡可能的一致，也減少一些盾構(gòu)失壓的問題，需對巖溶區(qū)地層的氣密性進(jìn)行勘探，提前區(qū)劃出低氣壓區(qū)域。

3、現(xiàn)階段在對巖溶區(qū)地層的氣密性進(jìn)行勘探時，可以采用示蹤性氣體對隧道的泄漏位置進(jìn)行標(biāo)記，這就需要檢測區(qū)域的空間內(nèi)保持密封狀態(tài)，然而，由于隧道呈圓弧狀，在對密封墊沿圓弧軌跡貼合時，每段隧道的圓弧度都不同，這就會出現(xiàn)密封墊沿圓弧側(cè)邊受到的支撐力無法統(tǒng)一，可能會出現(xiàn)部分區(qū)域支撐力過小，而導(dǎo)致密封墊未將該檢測區(qū)域的隧道完全密封的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置及檢測方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，包括：

4、舉托板，以及固定安裝在所述舉托板上的固定套筒，所述固定套筒內(nèi)滑動安裝有支撐桿，所述支撐桿背離所述固定套筒的一端固定有檢測箱；

5、還包括：

6、柔性密封墊，固定安裝在所述檢測箱頂部，所述柔性密封墊上開設(shè)有通孔；

7、錯位支撐機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述檢測箱內(nèi)，所述錯位支撐機(jī)構(gòu)上連接有呈對稱設(shè)置的密封輥，所述錯位支撐機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述密封輥在豎直方向上做錯位升降運動，以調(diào)節(jié)所述密封輥與所述柔性密封墊的配合狀態(tài)；

8、側(cè)向密封機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述檢測箱內(nèi)，所述側(cè)向密封機(jī)構(gòu)上連接有呈對稱設(shè)置的抵觸桿，所述錯位支撐機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與所述側(cè)向密封機(jī)構(gòu)連接的隨動偏擺機(jī)構(gòu)，所述隨動偏擺機(jī)構(gòu)能夠在所述錯位支撐機(jī)構(gòu)運動時，通過所述側(cè)向密封機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述抵觸桿對所述柔性密封墊執(zhí)行密封動作。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述錯位支撐機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述檢測箱內(nèi)且呈對稱設(shè)置的氣缸，所述氣缸伸縮端上固定有活動板，所述活動板上轉(zhuǎn)動安裝有齒輪，所述檢測箱內(nèi)設(shè)置有與所述齒輪連接的導(dǎo)向組件。

10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述導(dǎo)向組件包括固定安裝在所述檢測箱內(nèi)且呈對稱設(shè)置的導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱上滑動安裝有導(dǎo)向套筒，所述導(dǎo)向套筒的兩側(cè)分別固定有齒條板和承接板，所述齒條板與所述齒輪嚙合，所述承接板與所述密封輥轉(zhuǎn)動連接，所述導(dǎo)向柱上設(shè)置有與所述導(dǎo)向套筒連接的限位結(jié)構(gòu)。

11、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述限位結(jié)構(gòu)包括固定安裝在所述導(dǎo)向柱上的限位桿，所述導(dǎo)向套筒內(nèi)開設(shè)有與所述限位桿滑動嵌合的限位槽。

12、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述隨動偏擺機(jī)構(gòu)包括分別鉸接在兩個所述導(dǎo)向套筒側(cè)壁的中空鉸接板和鉸接桿，所述中空鉸接板和所述鉸接桿相互套合，所述中空鉸接板和所述鉸接桿上設(shè)置有引導(dǎo)組件。

13、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述引導(dǎo)組件包括開設(shè)在所述中空鉸接板上的第一卡槽，所述鉸接桿上開設(shè)有與所述第一卡槽接通的第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽內(nèi)滑動安裝有呈等距分布的多個限位柱。

14、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述側(cè)向密封機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在所述檢測箱內(nèi)壁且呈等距分布的多個滑槽，所述滑槽內(nèi)滑動安裝有滑動塊，所述滑動塊上固定有支撐套筒，所述支撐套筒與所述限位柱固定連接，所述支撐套筒與所述抵觸桿滑動連接，所述支撐套筒上設(shè)置有彈性組件。

15、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述彈性組件包括開設(shè)在所述支撐套筒側(cè)壁的豎槽，所述抵觸桿上固定有與所述豎槽滑動連接的限位塊，所述支撐套筒內(nèi)固定有與所述抵觸桿抵接的彈簧。

16、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述檢測箱側(cè)壁接通有送氣管和排氣管，所述檢測箱內(nèi)固定有傳感器。

17、高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測方法，包括以下步驟：

18、步驟一：通過調(diào)節(jié)支撐桿和固定套筒的套合尺寸，調(diào)節(jié)檢測箱與隧道待檢測位置的間距；

19、步驟二：在錯位支撐機(jī)構(gòu)的作用下，使得兩個密封輥朝向柔性密封墊的方向運動，且密封輥在豎直方向上做錯位運動，在密封輥的作用下，控制柔性密封墊與隧道壁緊密貼合；

20、步驟三：錯位支撐機(jī)構(gòu)還會帶動隨動偏擺機(jī)構(gòu)運動，以帶動側(cè)向密封機(jī)構(gòu)運動，在側(cè)向密封機(jī)構(gòu)的作用下，通過抵觸桿控制柔性密封墊的側(cè)邊與隧道壁緊密貼合；

21、步驟四：通過送氣管可將示蹤性氣體添加入檢測箱內(nèi)，以對隧道密封性進(jìn)行檢測。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本申請能夠通過密封輥與抵觸桿的配合，將柔性密封墊緊密貼合在隧道內(nèi)壁，以確保后續(xù)檢測密封性時的準(zhǔn)確性，具體的，在錯位支撐機(jī)構(gòu)的作用下，可控制兩個密封輥移動，由于隧道呈圓弧狀，其中一個密封輥將會控制柔性密封墊其中一側(cè)先與隧道抵接，另一個密封輥則會發(fā)生錯位動作，以控制柔性密封墊的另一側(cè)與隧道抵接，在錯位支撐機(jī)構(gòu)的作用下，還可通過隨動偏擺機(jī)構(gòu)帶動側(cè)向密封機(jī)構(gòu)運動，以根據(jù)隧道圓弧度自動調(diào)節(jié)抵觸桿的位置，確保多個抵觸桿能夠?qū)θ嵝悦芊鈮|提供多點支撐，以確保柔性密封墊完全與隧道抵接。

23、由于隧道呈圓弧狀設(shè)置，兩個密封輥與隧道內(nèi)壁的間距不同，在齒輪和齒條板的作用下，可在其中一個密封輥無法移動時，控制另一個密封輥繼續(xù)運動，以實現(xiàn)兩個密封輥及兩個導(dǎo)向套筒在豎直方向上錯位移動，從而應(yīng)對任意弧度的隧道，以增加本裝置的適用范圍。

24、兩個導(dǎo)向套筒的錯位移動可實現(xiàn)中空鉸接板和鉸接桿跟隨隧道的圓弧度，自適應(yīng)進(jìn)行角度的變化，既可避免抵觸桿與隧道間距過大而導(dǎo)致無法將柔性密封墊抵在隧道內(nèi)壁上，又可控制每個支撐套筒與隧道之間的間距差異保持在較小范圍內(nèi)，使得每個抵觸桿提供給柔性密封墊的支撐力度在一定范圍內(nèi)，從而確保柔性密封墊對待檢測區(qū)域隧道的密封性最佳。

技術(shù)特征：

1.高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述錯位支撐機(jī)構(gòu)包括固定安裝在所述檢測箱（4）內(nèi)且呈對稱設(shè)置的氣缸（9），所述氣缸（9）伸縮端上固定有活動板（10），所述活動板（10）上轉(zhuǎn)動安裝有齒輪（11），所述檢測箱（4）內(nèi)設(shè)置有與所述齒輪（11）連接的導(dǎo)向組件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向組件包括固定安裝在所述檢測箱（4）內(nèi)且呈對稱設(shè)置的導(dǎo)向柱（12），所述導(dǎo)向柱（12）上滑動安裝有導(dǎo)向套筒（13），所述導(dǎo)向套筒（13）的兩側(cè)分別固定有齒條板（14）和承接板（18），所述齒條板（14）與所述齒輪（11）嚙合，所述承接板（18）與所述密封輥（19）轉(zhuǎn)動連接，所述導(dǎo)向柱（12）上設(shè)置有與所述導(dǎo)向套筒（13）連接的限位結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述限位結(jié)構(gòu)包括固定安裝在所述導(dǎo)向柱（12）上的限位桿（1201），所述導(dǎo)向套筒（13）內(nèi)開設(shè)有與所述限位桿（1201）滑動嵌合的限位槽（1301）。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述隨動偏擺機(jī)構(gòu)包括分別鉸接在兩個所述導(dǎo)向套筒（13）側(cè)壁的中空鉸接板（16）和鉸接桿（17），所述中空鉸接板（16）和所述鉸接桿（17）相互套合，所述中空鉸接板（16）和所述鉸接桿（17）上設(shè)置有引導(dǎo)組件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)組件包括開設(shè)在所述中空鉸接板（16）上的第一卡槽（1601），所述鉸接桿（17）上開設(shè)有與所述第一卡槽（1601）接通的第二卡槽（1701），所述第一卡槽（1601）和所述第二卡槽（1701）內(nèi)滑動安裝有呈等距分布的多個限位柱（23）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述側(cè)向密封機(jī)構(gòu)包括開設(shè)在所述檢測箱（4）內(nèi)壁且呈等距分布的多個滑槽（20），所述滑槽（20）內(nèi)滑動安裝有滑動塊（21），所述滑動塊（21）上固定有支撐套筒（22），所述支撐套筒（22）與所述限位柱（23）固定連接，所述支撐套筒（22）與所述抵觸桿（24）滑動連接，所述支撐套筒（22）上設(shè)置有彈性組件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述彈性組件包括開設(shè)在所述支撐套筒（22）側(cè)壁的豎槽（25），所述抵觸桿（24）上固定有與所述豎槽（25）滑動連接的限位塊（26），所述支撐套筒（22）內(nèi)固定有與所述抵觸桿（24）抵接的彈簧（27）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，所述檢測箱（4）側(cè)壁接通有送氣管（6）和排氣管（7），所述檢測箱（4）內(nèi)固定有傳感器（8）。

10.高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測方法，采用如權(quán)利要求1-9任意一項所述的高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體為高適性貼合的盾構(gòu)隧道區(qū)域性密封檢測裝置及檢測方法，包括：舉托板，以及固定安裝在舉托板上的固定套筒，固定套筒內(nèi)滑動安裝有支撐桿，支撐桿背離固定套筒的一端固定有檢測箱；柔性密封墊，固定安裝在檢測箱頂部，柔性密封墊上開設(shè)有通孔；錯位支撐機(jī)構(gòu)，設(shè)置在檢測箱內(nèi)，錯位支撐機(jī)構(gòu)上連接有呈對稱設(shè)置的密封輥，錯位支撐機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動密封輥在豎直方向上做錯位升降運動；側(cè)向密封機(jī)構(gòu)，設(shè)置在檢測箱內(nèi)，側(cè)向密封機(jī)構(gòu)上連接有呈對稱設(shè)置的抵觸桿，錯位支撐機(jī)構(gòu)上設(shè)置有與側(cè)向密封機(jī)構(gòu)連接的隨動偏擺機(jī)構(gòu)，本申請能夠通過抵觸桿及密封輥的配合，控制柔性密封墊與任意弧度的隧道壁緊密貼合。

技術(shù)研發(fā)人員：沈秋華,蘇再非,武裕旻,陳超,向武杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東有色工程勘察設(shè)計院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15