[发明专利]一种耐钙镁离子土压平衡盾构用泡沫剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐钙镁离子土压平衡盾构用泡沫剂及其制备方法，涉及盾构施工技术领域。本发明包括有以下重量份的原料：表面活性剂：46.1％；～64.2％；稳泡剂：8.6％；～13.9％；增稠：6.7％；～9.8％；磷酸钠缓冲剂：11.9％；～21.8％；防腐剂：3.7％；～5.3％；其他助剂：5.7％；～7.9％；水:余量。本发明通过泡沫剂各个原料的配比，使泡沫剂具有优异的发泡倍率和半衰期，表现出良好的耐盐性，能够有效的降低土体的扭矩，降低盾构机刀盘和螺旋排土器的扭矩，减少刀具的磨损，对刀具进行保护，降低电耗，节约能源，从而大大的提高盾构施工的效率，可以满足土压平衡式盾构在不同地区或施工段施工，且生产工艺较为简单。

技术领域

本发明属于盾构施工技术领域，特别是涉及一种耐钙镁离子土压平衡盾构用泡沫剂及其制备方法。

背景技术

目前盾构已广泛应用于各类隧道工程的建设，而我国幅员辽阔，地质条件复杂多样，不同施工地区或施工段的地下水质均存在较大的差异，而现实中很难找到一种对各类水质环境具有普适性的盾构用泡沫剂；

泡沫剂主要是由各类表面活性剂进行复配得到，而无机盐对离子型表面活性剂的溶解性影响很大，可使离子表面活性剂自溶液中盐析出来；此外表面活性剂对多价金属离子很敏感，如水中的Ca²⁺、Mg²⁺，会与羧酸盐类表面活性剂作用而使之发生沉淀，导致泡沫剂的性能急剧下降；

但现有的技术中的泡沫剂不能够有效的降低土体的扭矩，盾构机在施工时，刀具的磨损较大，电能消耗较大，导致盾构施工效率较差，且不能够满足土压平衡式盾构在不同地区或施工段施工的条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐钙镁离子土压平衡盾构用泡沫剂及其制备方法，以解决了现有的问题：现有的技术中的泡沫剂不能够有效的降低土体的扭矩，盾构机在施工时，刀具的磨损较大，电能消耗较大，导致盾构施工效率较差，且不能够满足土压平衡式盾构在不同地区或施工段施工的条件。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种耐钙镁离子土压平衡盾构用泡沫剂及其制备方法，包括有以下重量份的原料：

表面活性剂：46.1％；～64.2％；；

稳泡剂：8.6％；～13.9％；；

增稠：6.7％；～9.8％；

磷酸钠缓冲剂：11.9％；～21.8％；

防腐剂：3.7％；～5.3％；

其他助剂：5.7％；～7.9％；

水:余量。

进一步地，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种。

进一步地，所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺、聚乙二醇中的一种或多种。

进一步地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、氯化钠、氯化铵、聚乙烯醇中的一种或多种。

进一步地，所述防腐剂为甲基氯异咪唑啉酮、苯甲酸钠、山梨酸钾的一种或多种。

进一步地，所述其他助剂为乙二胺四乙酸二钠、多聚磷酸钠、甘油、十二醇的一种或多种。

进一步地，所述水为去离子水、自来水、矿泉水、河水中的一种。

进一步地，所述自来水的Ca2+含量为0.02～0.05g/L；

所述矿泉水的Ca2+含量为0.1～0.2g/L；

所述河水的Ca2+含量为0.5～1.0g/L。