CN101705139B - 盾构掘进机的盾尾密封油脂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盾构掘进机在地下工程掘进施工过程中针对穿越沙性土土质及穿越江河湖泊所用的盾尾密封油脂。所述的盾尾密封油脂由下列重量份配比的原料组合而成：植物油15～25份，粘度指数改性剂15～25份，填充料50～60份，增稠剂5～10份，防霉剂0.8～1.2份，润湿分散剂0.5～1.0份，竹纤维2～6份。该密封油脂密封性能好，泵送性好，对环境无污染，尤其是在沙性土或埋深较深且含水量多的土层中能起到良好的密封作用，解决了目前市场上油脂普遍存在的在沙性土内容易漏浆或用量很大的问题。

Description

盾构掘进机的盾尾密封油脂
技术领域
本发明涉及一种密封油脂，尤其涉及一种用于盾构掘进机的盾尾密封油脂。
技术背景
目前随着国内基础建设的发展，地铁建设如火如荼，隧道盾构掘进施工在国内中大城市方兴未艾。经过前几年的隧道建设，施工技术得到了较大的提高，在项目规划选址方面，由于城市发展的需要，越来越多的隧道在埋深方面比前期的隧道加深了，也有越来越多的隧道将穿越国内大大小小的江河湖泊。
对盾构掘进施工来说，遇到的土质也将越来越复杂，在土层含水率较高、渗透性大的情况下，对起到盾尾密封作用的油脂来说，其要求也相应提高。
目前国内的油脂生产厂家很多，但普遍存在着在沙性土或穿越江河湖泊等较差的土质条件下容易出现漏浆及用量很大的问题，如在一般土层中的用量通常为25kg/m(盾构机直径为6.4m左右)，但在沙性土中或许会用到70～80kg/m。而国外进口的产品如法国或日本进口的产品虽然质量过关，但存在成本较高的问题：其价格通常比国产盾尾密封油脂贵一倍，如法国进口油脂为25元/kg，日本进口油脂为34元/kg，而且其用量也不比国产盾尾密封油脂用量少。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种针对穿越沙性土土质及穿越江河湖泊时的越江型盾尾密封油脂，该密封油脂在较差的土质条件下具有更好的密封止水效果，用量更省，造价更低。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种盾构掘进机在地下工程掘进施工过程所用的针对穿越沙性土土质及穿越江河湖泊时越江型盾尾密封油脂。所述的盾尾密封油脂由下列重量份配比的原料组合而成：植物油15～25份，粘度指数改性剂15～25份，填充料50～60份，增稠剂5～10份，防霉剂0.8～1.2份，润湿分散剂0.5～1.0份，纤维2～6份。
本发明所述植物油为蓖麻油、大豆油、环氧大豆油、花生油或菜油中的一种或多种的混合物。
本发明所述的粘度指数改性剂为T603、T613中的一种或两种的混合物。
本发明所述的填充料为超细碳酸钙、白炭黑、膨润土、重质碳酸钙、云母粉、氧化钙、氢氧化钙中的一种或多种的混合物。
本发明所述的增稠剂为琼脂、阿拉伯胶、海藻酸、卡拉胶、聚丙烯酸钠中的一种或多种混合物。
本发明所述的防霉剂为苯并咪唑类、碘炔丙基类、取代芳烃类、二硫代氨基甲酸盐类中的一种或多种混合物。
本发明所述的润湿分散剂为阴离子型聚丙烯酸钠盐、阴离子聚丙烯酸铵盐、二聚异丁烯顺丁烯二酸钠盐、羧酸铵盐、高级脂肪酸乙氧基化合物中的一种或多种混合物。
本发明所述的纤维为竹纤维。
本发明所述盾尾密封油脂，其制备方法如下：首先在常温下将植物油、粘度指数改性剂、增稠剂、防霉剂、润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入填充料混合均匀，最后才将纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
本发明的密封油脂与现有密封油脂相比，在较差的土质条件下如在沙性土或埋深较深且含水量多的土层中具有更好的密封止水效果，用量更省，如普通盾尾密封油脂在沙性土中或许会用到70～80kg/m(盾构机直径为6.4m左右)，而本发明的盾尾密封油脂即使在沙性土中，用量也不过是30kg/m。而且本发明的盾尾密封油脂跟国外同类产品相比，具有价格低的优势，国外产品一般都在25元/kg以上，而本发明的盾尾密封油脂价格仅为18元/kg。
本发明独创性采用竹纤维制备盾尾密封油脂，与其他厂家常用的棉纤维相比，竹纤维具有韧性及耐磨性强，有独特的回弹性；有较强的纵向和横向强度、且稳定均一，悬垂性佳等特点，制得的密封油脂骨架强度明显比棉纤维所制要高，填充在盾尾刷以及盾尾油脂室时具有较强的粘附力及内聚力，不容易被地下水冲散，在盾构机掘进过程中消耗量更少，尤其在砂性土中表现更加明显。在国内某工地实践施工中，土质为砂性土，埋深在20米左右，掘进设备为日本某品牌盾构掘进机，当采用法国某品牌的盾尾密封油脂时，每掘进一环油脂的消耗量为80kg左右，而采用本发明的盾尾密封油脂时，每环的油脂消耗量下降为35～40kg，施工成本有了明显的节省。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于下述实施例。
实例一：
蓖麻油 90kg
T603 75kg
白炭黑及重质碳酸钙混合物 290kg
增稠剂 25kg
防霉剂 6.0kg
分散剂 4.0kg
竹纤维 10kg
制备过程如下：首先在常温下将90kg的蓖麻油、75kg的T603、25kg的增稠剂、6.0kg的防霉剂、4.0kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入290kg的白炭黑及重质碳酸钙混合物混合均匀，最后才将10kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
实例二：
蓖麻油 125kg
T603 78.5kg
膨润土及超细碳酸钙混合物 250kg
增稠剂 25kg
防霉剂 4.0kg
分散剂 2.5kg
竹纤维 15kg
制备过程如下：首先在常温下将125kg的蓖麻油、78.5kg的T603、25kg的增稠剂、4.0kg的防霉剂、2.5kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入250kg的膨润土及超细碳酸钙混合物混合均匀，最后才将15kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
实例三：
大豆油 75kg
T613 85kg
白炭黑及云母粉混合物 250kg
增稠剂 50kg
防霉剂 5.0kg
分散剂 5.0kg
竹纤维 30kg
制备过程如下：首先在常温下将75kg的大豆油、85kg的T613、50kg的增稠剂、5.0kg的防霉剂、5.0kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入250kg的白炭黑及云母粉混合物混合均匀，最后才将30kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
实例四：
环氧大豆油 75kg
T603 75kg
氧化钙及超细碳酸钙混合物 300kg
增稠剂 30kg
防霉剂 5.0kg
分散剂 5.0kg
竹纤维 10kg
制备过程如下：首先在常温下将75kg的环氧大豆油、75kg的T603、30kg的增稠剂、5.0kg的防霉剂、5.0kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入300kg的氧化钙及超细碳酸钙混合物混合均匀，最后才将10kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
实例五：
蓖麻油 75kg
T613 125kg
白炭黑及超细碳酸钙混合物 250kg
增稠剂 30kg
防霉剂 5.0kg
分散剂 5.0kg
竹纤维 10kg
制备过程如下：首先在常温下将75kg的蓖麻油、125kg的T613、30kg的增稠剂、5.0kg的防霉剂、5.0kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入250kg的白炭黑及超细碳酸钙混合物混合均匀，最后才将10kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。
本发明实施例五的产品质量检测指标如下：
  序号   项目   指标
  1   密度(25℃)   1.29～1.35
  2   稠度(25℃，1/10mm)   240～260
  3   挥发性(80℃，5h，％)   ≤0.2
  4   泵送性(中号牛油枪)   可泵出油脂
  5   耐水压(3.5MPa)   无渗漏
实例六：
大豆油 100kg
T613 100kg
云母粉及超细碳酸钙混合物 256kg
增稠剂 25kg
防霉剂 5.0kg
分散剂 5.0kg
竹纤维 10kg
制备过程如下：首先在常温下将100kg的大豆油、100kg的T613、25kg的增稠剂、5.0kg的防霉剂、5.0kg的润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入256kg的云母粉及超细碳酸钙混合物混合均匀，最后才将10kg的竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。

Claims (7)

1.一种盾构掘进机的盾尾密封油脂，其特征在于，所述盾尾密封油脂由下列重量份配比的原料组合而成：植物油15～25份，粘度指数改性剂15～25份，填充料50～60份，增稠剂5～10份，防霉剂0.8～1.2份，润湿分散剂0.5～1.0份，纤维2～6份；其中， 
所述的填充料为超细碳酸钙、白炭黑、膨润土、重质碳酸钙、云母粉、氧化钙、氢氧化钙中的一种或多种的混合物； 
所述的纤维为竹纤维。 
2.如权利要求1所述的盾尾密封油脂，其特征在于所述植物油为蓖麻油、大豆油、环氧大豆油、花生油或菜油中的一种或多种的混合物。 
3.如权利要求1所述的盾尾密封油脂，其特征在于所述的粘度指数改性剂为T603、T613的一种或两种的混合物。 
4.如权利要求1所述的盾尾密封油脂，其特征在于所述的增稠剂为琼脂、阿拉伯胶、海藻酸、卡拉胶、聚丙烯酸钠中的一种或多种混合物。 
5.如权利要求1所述的盾尾密封油脂，其特征在于所述的防霉剂为苯并咪唑类、碘炔丙基类、取代芳烃类、二硫代氨基甲酸盐类中的一种或多种混合物。 
6.如权利要求1所述的盾尾密封油脂，其特征在于所述的润湿分散剂为阴离子型聚丙烯酸钠盐、阴离子聚丙烯酸铵盐、二聚异丁烯顺丁烯二酸钠盐、羧酸铵盐、高级脂肪酸乙氧基化合物中的一种或多种混合物。 
7.一种如权利要求1～6中任何一项所述的盾尾密封油脂的制备方法，如下：首先在常温下将植物油、粘度指数改性剂、增稠剂、防霉剂、润湿分散剂在搅拌机中混合搅拌均匀，然后分批加入填充料混合均匀，最后才将竹纤维加入，进行充分搅拌捏合不少于90分钟。 
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