盾尾油脂的制备

概述^[1][2]

在盾构机掘进的过程中，盾尾钢丝刷与管片之间存在空隙，为了阻止泥浆和地下水的入侵，必须对盾构的尾部进行密封。盾尾油脂是盾构尾部密封的重要材料，能有效的填补空隙，保护盾尾，使得盾构顺利掘进。

制备^[1]

盾尾油脂对于抗水压密封性，泵送性和粘附性要求较高，目前国内市场上国产盾尾油脂质量在性能上有待提高，而国外品牌质量虽好但价格偏高，供货周期较长。随着地下工程的蓬勃发展，盾尾油脂作为盾构施工中的消耗品，需求量也大为增加。因此，研发一种性能良好的国产盾尾油脂势在必行。

CN201710315908.5t提供一种用于盾构机的盾尾油脂，各组分及质量百分含量如下：碳酸镁钙30%、碳酸钙2%、油 20%、聚异丁烯35%、天然可降解纤维素13%（长度1微米）。首先将油和聚异丁烯混合搅拌捏合均匀，同时升温至80～110℃，保温搅拌5～20分钟；然后加入然后加入天然可降解纤维素， 同时升温至150～180℃，搅拌15～40分钟；之后，加入碳酸镁钙和碳酸钙，并保温捏合搅拌1～2小时，得到本发明所述的用于盾构机的盾尾油脂。

产品质量检测指标如下：

外观：浅黄色膏体，测试条件为目测；

密度：1.3±0.1，测试条件为25℃，g/cm³；

锥入度：242±4，测试条件为25℃，0.1mm；

挥发度：≤1.3，测试条件为80±2℃，5h；

密封性：不漏水，测试条件为25℃，1.6Mpa，30min；

抗水冲击性：0，测试条件为0.02Mpa，30min；

金属腐蚀性：无腐蚀，无变色，测试条件为50±2℃，24h；

下垂直：≤0.4mm，测试条件为50±2℃，5h；

泵送性：可打出，测试条件为中号黄油枪。

成本核算：生产盾尾油脂技术门槛不高，然而生产高质量的产品需要更高的工艺水平。 国内市场上盾尾密封油脂质量可谓参差不齐，导致地铁隧道恶劣低端通常会使用进口高端油脂。盾尾密封油脂原料主要分为润滑油、增稠剂、填料和助剂等成分。生产盾尾油脂不涉及化学反应，主要是一个物理过程。目前配方的成本能控制在每吨6000元左右。

相关研究^[2-4]

CN201410717824.0涉及一种盾构机用盾尾油脂密封系统，其采用盾尾油脂密封系统和控制系统，盾尾油脂密封系统包括一号盾尾油脂泵、二号盾尾油脂泵、一号油脂泵电动球阀、二号油脂泵电动球阀、并联电动球阀、注脂口、电动球阀、输送管、管路和传感器，一号盾尾油脂泵通过输送管与一号油脂泵电动球阀和管路串联形成注脂油通路，二号盾尾油脂泵通过输送管与二号油脂泵电动球阀和管路串联形成第二注脂油通路，并联电动球阀与注脂油路和第二注脂油路连成一体；注脂油通路和第二注脂油通路分别接多个电动球阀，有12个注脂口，每个注脂口均设有传感器、电动球阀；并联电动球阀、一号油脂泵电动球阀、二号油脂泵电动球阀和电动球阀均受控于控制系统。

CN201420587497.7提供用于盾构机的监测盾尾油脂腔压力的盾尾密封刷和盾构机。本实用新型的盾尾密封刷包括基座板(1)、保护弹簧板(2)、压紧弹簧板(3)、锈钢网片(4)、不锈钢波纹丝(5)、固定销轴(6)，所述盾尾密封刷的特征在于，还包括：设置在基座板(1)所包围的空间中的压力传感器安装槽(9)，其内安装有压力传感器(7)和无线信号发射器(10)；其中，压力传感器(7)包括探头，该探头伸出基座板(1)所包围的空间来监测盾尾油脂腔压力，无线信号发射器(10)将压力传感器(7)监测到的盾尾油脂腔压力的信号发送到盾尾密封刷外部。本实用新型的盾尾密封刷带有压力传感器，可实时监测盾尾油脂腔的压力，增加盾构机施工的安全可靠性。

CN201721870295.3公开了测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置，包括：钢套筒，其中心轴线位于水平面内，所述钢套筒内壁均匀间隔设置有多道盾尾刷，所述钢套筒一端开口封闭并与其紧邻的盾尾刷之间形成加压仓，所述加压仓上设置有加压孔；钢插销，其为一端封闭的中空结构，所述钢插销套设于钢套筒内，且外壁与盾尾刷紧抵贴合，所述钢插销封闭的一端位于加压仓内。本实用新型的测试装置模拟盾构机盾尾刷部分，通过对盾尾油脂及盾尾刷进行试验，使盾构技术人员对其所使用的材料性能有一个明确的认识，有效解决在尾刷或盾尾油脂选择错误后出现盾尾漏水、漏浆等现象，且有效控制了施工成本。 

主要参考资料

[1] CN201710315908.5 一种用于盾构机的盾尾油脂及其制备方法

[2] CN201410717824.0一种盾构机用盾尾油脂密封系统

[3] CN201420587497.7用于盾构机的监测盾尾油脂腔压力的盾尾密封刷和盾构机

[4] CN201721870295.3测试盾尾油脂与盾尾刷耐压性能的装置