[發(fā)明專利]分散型盾構(gòu)用泡沫劑

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011045966.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112143503A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙汝鳴;韓建國;聞和詠;張賓紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中昊（大連）化工研究設(shè)計(jì)院有限公司;沈陽鑫山盟建材有限公司
• 主分類號(hào): C09K17/18
• 分類號(hào): C09K17/18;C09K103/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種分散型盾構(gòu)用泡沫劑，是一種專用型盾構(gòu)機(jī)用泡沫劑，應(yīng)用于粘土施工地層。該泡沫劑按重量百分比計(jì)算，含有發(fā)泡劑10.0～15.0%，水質(zhì)穩(wěn)定劑0.1～0.3%，穩(wěn)泡劑1.2～3.0%，分散劑2.0～4.5%，水77.2～86.7%。本發(fā)明的分散型盾構(gòu)用泡沫劑，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在粘土地層施工中，降低粘土對(duì)盾構(gòu)刀具和其他機(jī)械的粘附力，防止刀頭和土倉堵塞，提高盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)速度，從而降低保養(yǎng)和維護(hù)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種在粘土地層下盾構(gòu)施工用泡沫劑。

背景技術(shù)

目前中國地鐵工程建設(shè)迅猛發(fā)展，地鐵隧道施工經(jīng)常用到土壓平衡盾構(gòu)技術(shù)，這一技術(shù)的關(guān)鍵是要土體保持塑性流動(dòng)狀態(tài)，在施工中通常是向盾構(gòu)機(jī)內(nèi)注入一定的泡沫劑對(duì)土體進(jìn)行改良。由于土體是一個(gè)復(fù)雜的體系，存在多種地層；其中存在著粘土層，是由大量晶體細(xì)小，較大的比表面能粘土礦粉組成。盾構(gòu)施工過程中如果盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)刀頭一接觸到粘土礦層，立刻就會(huì)形成黏性極強(qiáng)的泥餅，堵塞了刀頭和土倉，這時(shí)盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)就要停止工作，進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。使用分散型盾構(gòu)用泡沫劑能防止掘進(jìn)過程的土體“結(jié)餅”現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種專用型盾構(gòu)機(jī)用泡沫劑，應(yīng)用于粘土施工地層，產(chǎn)品能很迅速地進(jìn)入土體內(nèi)部，快速將大塊的土體進(jìn)行分散，分離；降低粘土對(duì)盾構(gòu)刀具和其他機(jī)械的粘附力，防止刀頭和土倉堵塞，提高盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)速度，從而降低保養(yǎng)和維護(hù)成本。

本發(fā)明的盾構(gòu)機(jī)專用泡沫劑其按重量百分比計(jì)算，含有發(fā)泡劑10.0～15.0%，水質(zhì)穩(wěn)定劑 0.1～0.3%，穩(wěn)泡劑1.2～3.0%，分散劑2.0～4.5%，水77.2～86.7%。

在常溫下將各組分混合攪拌均勻制成外觀為無色或淡黃色透明的水溶性液體。

在上述的土壓平衡式盾構(gòu)用泡沫劑中：

發(fā)泡劑：選用陰離子表面活性劑，如K12, AOS, AES等，陰離子表面活性劑是目前國內(nèi)外最為普遍常用的發(fā)泡體原料,陰離子表面活性劑發(fā)泡率高，泡沫豐富，細(xì)膩,生物降解性好。

水質(zhì)穩(wěn)定劑：選用EDTA-2Na又叫做乙二胺四乙酸二鈉，是化學(xué)中一種良好的配合劑，用于絡(luò)合金屬離子，改善水的硬度。

穩(wěn)泡劑：選用聚乙二醇，具有顯著的增稠、穩(wěn)泡性能，能夠在較高壓力的條件下，延長泡沫的穩(wěn)定時(shí)間。

分散劑：選用分子量在1000-2000范圍內(nèi)的環(huán)氧丙酸或環(huán)氧乙烷超支化聚合物，聚羧酸超支化共聚物具有富含羧基吸附基團(tuán)的主鏈提供的吸附作用，又具有親水性較好的側(cè)鏈提供的空間位阻作用，較大的提高了對(duì)粘土的分散作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明泡沫劑具有以下特點(diǎn)：

本發(fā)明分散型盾構(gòu)用泡沫劑發(fā)泡率高，泡沫豐富細(xì)膩，分布均勻，所產(chǎn)生的氣泡孔隙小，泡沫劑中的分散劑分子與粘土顆粒接觸后通過靜電斥力吸附于粘土顆粒表面；然后通過滲透作用，分散劑分子迅速地進(jìn)入土體內(nèi)部，快速將大塊的土體進(jìn)行分散，分離；降低粘土對(duì)盾構(gòu)刀具和其他機(jī)械的粘附力，防止刀頭和土倉堵塞，提高盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)速度，從而降低保養(yǎng)和維護(hù)成本。本發(fā)明土壓平街式盾構(gòu)用發(fā)泡劑各項(xiàng)指標(biāo)均能符合盾構(gòu)施工要求，達(dá)到國際先進(jìn)水平，可以滿足我國土壓平衡式盾構(gòu)施工對(duì)土體改良的需求。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的各種有效成分組成，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

配制土壓平衡式盾構(gòu)用泡沫劑100g，各個(gè)組分含量為：

AES： 6.0g，

K12： 8.0g，

EDTA-2Na： 0.2g，