[發明專利]土壓平衡式盾構用發泡劑

有效

• 申請號: 201210415790.0
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102965117A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王本明;柯勇;艾勇;劉一寧;徐昌軍;夏明明
• 申請（專利權）人: 安徽艾柯泡塑股份有限公司
• 主分類號: C09K17/18
• 分類號: C09K17/18;C09K103/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種發泡劑，具體地說，涉及一種土壓平衡式盾構用發泡劑。

發明內容

我國許多大城市已經或計劃修建地鐵，盾構施工技術日益得到業內的關注。由于土壓平衡式不但造價便宜，而且可采取向壓力艙內注入添加材料調節壓力艙內土體性質的方法，適用于從軟粘土到堅硬砂礫層等多種地址條件，因此在我國的許多大型地下工程中得到了廣泛的應用，成為我國盾構隧道技術的主流。

土壓平衡式盾構施工過程成功的關鍵是要將開挖面切削下來的土體在壓力艙內調整成一種“塑性流動狀態”。如果地層是淤泥質粘土層，只要在壓力艙內通過旋轉翼板攪拌，就可滿足“塑性流動狀態”順利進行施工。但是，如果地層是粘粒含量較少的卵石層、砂土地層、風化巖地層，刀盤切削進入壓力艙的土體很難形成這種“塑性流動狀態”，從而給施工帶來困難。這種施工困難主要是表現為發生4種現象，即開挖面失穩、壓力艙閉塞、壓力艙結餅和噴涌。因此如何針對盾構施工困難的地層的條件添加適合于這種土層的添加劑，使其在壓力艙內土體形成有利于施工的“塑性流動狀態”，是土壓平衡式盾構的技術關鍵。

目前，國內地鐵建設中普遍使用各種進口添加劑進行土體改良來鋪輔助盾構機施工，從反映的情況來看，確實能有效的降低刀盤的扭矩，保證施工的順利進行。一般常用的添加劑有膨潤土泥漿，氣泡等。由于使用膨潤土泥漿需添加附屬設備進行廢土處理，占用施工場地，增加成本，使得添加氣泡的優越性尤為突出。但是由于國內沒有研制生產盾構用發泡劑，大都采用進口材料，成本高昂，因此，研發國產盾構用發泡劑成為一項迫不及待的任務。

發明內容

本發明的目的是提供一種土壓平衡式盾構用發泡劑，從而提高建設單位的經濟效益，節省地鐵建設費用，對于發展我國盾構機制造產業有重要意義。

本發明采用的技術方案如下：

????土壓平衡式盾構用發泡劑，按重量百分比包括以下組分：

????脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉?????5-10%

????十二烷基醚硫酸鈉????????????2-6%

????椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿???1-5%

????十六烷基二苯醚二磺酸鈉?????1-5%

????脂肪酸烷醇酰胺?????????????1-8%

????古馬隆樹脂?????????????????2-4%

????蔗糖酯?????????????????????1-3%

????檸檬酸?????????????????????1-2%

????二乙二醇乙醚???????????????0.5-2%

????水?????????????????????????62-85%。

所述的發泡劑的制備過程如下：在常溫下，向攪拌罐內加入20-30%的水，然后在攪拌條件下依次加入上述各個組分，充分攪拌均勻后，加入剩余的水，再攪拌至透明均勻即可。

在上述的土壓平衡式盾構用發泡劑中，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉是一種陰離子型表面活性劑，具有優良的發泡性能，起泡力高、泡沫豐富細膩，而且刺激性低、無毒、生物降解性好、耐硬水，所產生的泡沫與渣土接觸時能迅速作用于渣土，改良其和易性和潤滑性；?十二烷基醚硫酸鈉具有良好的發泡性能，配伍性好、生物降解快，并且能夠有效抵抗硬質水，、泡沫細膩豐富，協同增效發泡倍率；椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿一種兩性離子表面活性劑，在酸性及堿性條件下均具有優良的穩定性，分別呈現陽和陰離子性，常與陰、陽離子和非離子表面活性劑并用，其配伍性能良好，無毒，刺激性小，易溶于水，對酸堿穩定，泡沫多，去污力強，具有優良的增稠性、柔軟性、抗靜電性、殺菌性、抗硬水性，在本發明配方中可起到抑菌并延長發明產品保質期的有益效果；十六烷基二苯醚二磺酸鈉一種高效、多功能的特殊雙聯型陰離子表面活性劑，其具有獨特的雙磺酸鹽親水基,親水基之間由二苯醚剛性基團聯接,分子內產生超共軛效應，因而與傳統的表面活性劑相比，有許多優點：優良的水溶性和偶聯性，高度分散能力、抗硬水，在強酸、強堿及濃鹽溶液中穩定性好，保證排出渣土的塑性流動狀態，在增強發泡同時可提高刀盤的耐磨性；脂肪酸烷醇酰胺具有良好的表面活性，是非離子表面活性劑，具有優良的泡沫穩定性、增稠性；蔗糖酯是一種非離子型表面活性劑，具有很強的表面活性，無毒性，無嗅，無色，無味，對人體皮膚無刺激作用，具有良好的乳化、分散、增溶、潤濕等特性；二乙二醇乙醚能夠降低體系的表面張力，改良發泡性能，使泡沫更加豐富細膩，提高發泡倍率。

與現有技術相比，本發明發泡劑具有以下特點：