[发明专利]一种用于盾构机的盾尾密封油脂

说明书

技术领域

本申请涉及一种密封油脂，特别地，本申请涉及一种用于盾构机的盾尾密封油脂。

背景技术

近年来，我国交通事业发展迅速，地面空间的利用取得重大的成果。但是地面上用于交通的空间是有限的，为了适应城市建设与发展的需求，地下空间的开发越来越多。用于开挖地下隧道的主要设备是盾构机，而盾构法隧道施工技术也得到广泛的应用和推广。在盾构机工作时，由于盾尾与已装管片之间存在相对滑动，且在管片外壁与盾壳之间存在间隙，为了防止盾壳外部的沙土、地下水、泥浆等进入盾构机，必须在管片与盾尾之间进行密封处理。绝大多数盾构机都采用钢丝刷型盾尾，在盾构机掘进时，通过注脂系统向盾尾钢丝刷之间注入密封油脂，并借助油脂的挤压力填充钢丝刷内部及钢丝刷之间的间隙，从而增强钢丝刷的密封能力，以防止后方同步注入的浆料从管片与盾构机壳体之间的间隙漏出，同时可以防止沙土、地下水、泥浆等的渗入。盾尾密封脂除了具有较好的抗水压密封性、润滑性，还应具有较好的泵送性和粘附性，并对盾尾有防腐蚀和减少磨损的效果，从而更有效地提高盾构工作效率，并保证盾构施工质量。盾尾密封油脂的抗水压密封性和泵送性是两个很重要的性能指标。如果盾尾密封脂的抗水压密封性达不到一定要求，在盾构机掘进时，当注浆压力较大或者土层含水率较多时，地下水或浆料可能通过盾尾密封刷进入到盾构机内部，引起地面沉降或其他问题，从而影响到整个施工的进度和安全。泵送性可以衡量盾尾油脂是否被油脂泵顺利地压入到盾尾，泵送性良好，则可以使施工按照一定的进度完成，如果泵送性不好，可能堵塞注脂管道或者造成泵送压力过大，甚至引起整个盾尾密封失效。

目前国外的盾尾密封油脂生产成本与运输费用较高，国内的盾尾密封油脂虽然品类繁多，但是在抗水压密封性和泵送性上与国外的同类产品相比还是存在一定的差距，尤其是盾构工作环境含水量较大或者环境温度较低时，并且通常不能同时兼顾抗水压密封性和泵送性。因此，人们迫切的希望能有一种能同时兼具较好的抗水压密封性和泵送性性能，并且节能的盾尾密封油脂。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种兼具良好的抗水压密封性以及泵送性的盾尾密封油脂。

本发明的第二个目的在于提供一种上述盾尾密封油脂的制备方法。

为实现上述第一个目的，本发明提供一种用于盾构机的盾尾密封油脂，其包括的组分及其质量百分比如下：

15%‐25%的基础油、20%‐30%的粉状填料、8%‐15%的增稠剂、2%‐8%的增粘剂、0.5%‐5%的助分散剂、16%‐33%的抗水密封材料、0.1%‐3%的抗静电剂。

进一步地，所述抗静电剂选自十八胺聚氧乙烯醚、十八胺聚氧乙烯⑵醚、或者是十二胺聚氧乙烯⑵醚。本申请中应用了抗静电剂，抗静电剂除了表现出抗静电性能之外，出乎意料地，还在增强盾尾密封油脂的抗水密封性和泵送性方面发挥了重要的作用。

进一步地，所述抗水密封材料为天然矿物纤维与植物纤维的混合物。植物类纤维由于具有较低的弹性模量，在较低的密封力作用下，即可获得一定的弹性变性，对于水分等的渗漏具有较强的密封作用。天然矿物类纤维是将自然界中具有纤维结构的矿石经过超细粉碎，表面复合处理而得到的材料，它具有较好的长径比，其结构介于植物纤维与粒状的无机填料（如碳酸钙、滑石粉等）之间，具有填充性能，且制备过程不会造成环境污染。当与植物纤维混合时，可以形成复合纤维网状结构。纤维材料提供了一定的纵向和横向强度，使得该盾尾密封脂具有较好的抗水压密封性能。

进一步地，所述植物纤维选自棉纤维、竹纤维、麻纤维、木纤维中的一种或多种。

进一步地，所述天然矿物纤维选自海泡石纤维、硅灰石纤维、水镁石纤维、石膏纤维石棉纤维、粉煤灰纤维、玄武岩纤维中的一种或多种。

进一步地，所述植物纤维的含量优选为1%‐8%，所述天然矿物纤维的含量优选为15%‐25%。

进一步地，所述植物纤维的长度优选为0‐5mm。

进一步地，所述基础油为矿物油、植物油或合成油中的一种或多种。所述矿物油包括环烷基基础油和石腊基基础油以及二者混合物；所述植物油包括玉米油、大豆油、花生油、蓖麻油等；所述合成油包括季戊四醇酯、对苯二甲酸二辛酯、聚‐a‐烯烃等。本领域中常用的基础油都可用于本申请。