張木
摘 要:近些年來,隧道工程數(shù)量逐漸增多,為了滿足人們的使用需求,大深度隧道工程施工也越來越多,隧道施工質(zhì)量則成為人們重點關(guān)注的焦點,尤其是盾尾密封防水施工質(zhì)量,是影響整個隧道施工質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,因此,隧道工程施工必須重視盾尾防水密封施工。
關(guān)鍵詞:盾構(gòu)法隧道;盾尾防水密封;盾尾密封油脂
以往隧道工程在施工以及使用階段,經(jīng)常會出現(xiàn)漏水、漏漿、漏泥等工程風(fēng)險,一方面影響到隧道工程質(zhì)量,另一方面影響到隧道后期的正常使用?,F(xiàn)如今隧道施工中所使用的盾構(gòu)法能夠有效規(guī)避以往隧道工程施工的缺陷,但該方法在施工階段具有多維性的風(fēng)險源,因此,在施工中應(yīng)特別注意各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,尤其是盾尾防水密封以及盾尾密封油脂的控制。
一、盾尾密封技術(shù)概述
盾構(gòu)法隧道主要是通過盾構(gòu)機(jī)械挖掘、拼裝并預(yù)定混凝土隧道管片,通過不斷的挖掘與拼裝形成隧道,在隧道盾構(gòu)推進(jìn)作業(yè)中,拼裝管片位于盾構(gòu)機(jī)械外部,在此過程中盾殼對管片起到一定的保護(hù)作用,因此,盾殼與管片之間存在一定的間隙,在管片外壁與盾尾之間要裝置密封設(shè)備,防止泥土在填補(bǔ)間隙時擠壓注漿滲入,以此促進(jìn)盾構(gòu)的正常挖掘。盾尾密封技術(shù)主要包括盾尾密封裝置與盾尾密封油脂密封原理兩部分[ 1 ]。
盾尾密封裝置主要是指,最初盾尾密封主要采用橡膠材質(zhì)的密封件,利用盾尾盾殼鋼板斷面將橡膠件進(jìn)行壓密止水,密封壓密需要橡膠件具有較強(qiáng)的耐磨性,這種密封技術(shù)效果并不是太好,為了加強(qiáng)盾尾密封效果,目前大部分的盾尾密封技術(shù)采用了彈簧鋼片以及利用鋼絲刷填充油脂對盾尾進(jìn)行密封。
盾尾油脂可以在密封技術(shù)中起到較好的密封和潤滑作用,不僅能夠保護(hù)盾尾密封材料彈簧鋼片和鋼絲刷,還能有效避免涂層注漿回流,使盾構(gòu)隧道順利進(jìn)行。盾尾密封油脂密封原理主要是指,在盾構(gòu)挖掘前,將油脂涂刷在鋼絲刷中,油脂粘性較大能夠很好的附著在鋼絲刷中,起到較好的密封效果。
二、盾尾密封油脂簡介
(一)密封油脂分類
隨著盾構(gòu)機(jī)械盾尾密封技術(shù)的不斷發(fā)展,盾尾密封油脂種類也得到了進(jìn)一步發(fā)展,目前國內(nèi)外主要采用的盾尾密封油脂主要包括:日本的TALL SEALER密封油脂,該油脂具有較強(qiáng)的耐久性,主要針對高端盾構(gòu)設(shè)備機(jī)開發(fā)的,主要分為#800N、#800NH、#800NP、#800NF等品號,這些型號的盾尾密封油脂都為白色膠裝,但其用途與特長均不相同,#800N采用手涂抹的方式對鋼絲雙進(jìn)行涂抹,其具有較強(qiáng)的年度,揮發(fā)率也是各品種中最強(qiáng)的,具有較強(qiáng)的保油性,對鋼絲雙沒有腐蝕性,其中#800NH采用泵注的方式將油脂涂刷在鋼絲刷上,揮發(fā)性較小,同時對鋼絲刷也不具備腐蝕性,具有較強(qiáng)的保油性,#800NP采用泵注涂刷,揮發(fā)性和保油性均較好,對金屬沒有腐蝕性,#800NF則可以采用泵注與涂抹兩種方式進(jìn)密封,同時該型號密封油脂燃燒時間在90秒內(nèi),燃燒距離在25毫米以下[ 2 ]。
(二)油脂材料的組成
盾尾油脂材料的組成之前主要有礦物纖維、羊毛脂和含有少量氰酸酯的預(yù)聚體等,最初,在盾尾密封過程中利用羊毛脂與少量的預(yù)聚體進(jìn)行攪拌,使其攪拌后產(chǎn)生潮氣促使攪拌物進(jìn)一步形成凝膠,用凝膠的耐水性達(dá)到密封的效果,但這種材料的油脂目前使用并不多。目前大部分的盾尾密封油脂都采用碳酸鈣、環(huán)烷類油脂等材料,這些材料能夠有效的加強(qiáng)油脂的密封效果。
(三)油脂的使用方法
盾尾密封油脂的使用方法主要包括鋼絲刷手涂抹法、泵注涂抹法、鋼絲刷間手涂抹法、泵注入法以及推進(jìn)油脂注入量調(diào)整法等,其中鋼絲刷手涂抹法主要是指,將鋼絲刷周圍全部涂抹均勻油脂,在涂抹時注意將后方的保護(hù)板與刷子之間,以及刷子與金屬網(wǎng)之間的空隙都要涂抹到底。
鋼絲刷泵注涂抹法主要是指在油脂軟管口位置裝上涂抹專用裝置,在鋼絲刷周圍用螺旋泵利用空氣驅(qū)動進(jìn)行涂抹。鋼絲刷間手涂抹法主要是指,在拼裝之前先在鋼絲刷與管片之間進(jìn)行涂抹,注意在頂部涂抹時要逐層進(jìn)行涂抹,保證油脂充滿、加厚。泵注法是指在隧道拼裝環(huán)拼裝之后,明確鋼絲刷與主入口之間的位置,之后利用泵注入相應(yīng)型號的密封油脂,在注入時要避免由于空氣置留導(dǎo)致填充不足現(xiàn)象[ 3 ]。
使用注意事項:由于盾尾密封油脂屬于化學(xué)產(chǎn)品,雖然具有較高的安全性,但使用時仍要注意一些事項,在密封作業(yè)時要帶好防護(hù)鏡以及手套等防護(hù)用具,避免油脂粘到皮膚或眼睛上,如果密封油脂不慎涂抹到皮膚上,要立即用清水和肥皂清潔,如粘到眼睛上,要用清水沖洗15分鐘,之后再到醫(yī)院接受醫(yī)生的診治,使用之后要將裝有油脂的容器進(jìn)行密封,并將其擱置干燥、陰涼、通風(fēng)處,避免混入水分或其他雜物,影響了油脂的繼續(xù)使用。
(四)油脂的性能
密封油脂具有一定的水密性、可泵性、耐水沖性以及金屬附著性和保油性等特征,密封油脂的這些性能進(jìn)一步提高了油脂密封效果。油脂不會侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)管片橡膠墊,及時在遇水情況下也保持壓密橡膠的彈性,其不容易附著在混凝土管片上,不僅節(jié)省了材料用量,還減少了對環(huán)境的污染,有些油脂具有難燃性,有效的方便了涂抹作業(yè)的需要。同時,盾尾密封油脂性能較好,能夠有效減少油脂的預(yù)備更換,其具有防腐蝕性與保油性等雙層性能,充分提升了密封油脂的應(yīng)用效果。
三、結(jié)論
隨著我國隧道工程的不斷發(fā)展,盾構(gòu)隧道挖井技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛,盾構(gòu)隧道工程中盾尾防水密封與盾尾油脂密封技術(shù)尤為重要,如果防水和密封技術(shù)不到位,將會直接影響到盾構(gòu)隧道工程的質(zhì)量,不僅使我國隧道工程發(fā)展水平受到質(zhì)疑,還嚴(yán)重威脅到行車安全與行人人身安全,由此可見,對盾構(gòu)隧道盾尾防水密封與盾尾密封油蠟進(jìn)行分析研究對提高盾構(gòu)隧道工程質(zhì)量具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
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[2] 李勝新,劉廣仁,張平.盾構(gòu)法隧道掘進(jìn)中盾尾密封涌水涌砂防治技術(shù)[J].石油工程建設(shè),2013(02).
[3] 杜建華,彭彥彬,杜立峰,屈彥玲.盾構(gòu)掘進(jìn)施工中盾構(gòu)機(jī)盾尾密封更換關(guān)鍵技術(shù)研究[J].鐵道建筑,2015(03).