盾構法隧道的盾尾防水密封與盾尾密封油脂

張木

摘 要：近些年來，隧道工程數量逐漸增多，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，隧道施工質量則成為人們重點關注的焦點，尤其是盾尾密封防水施工質量，是影響整個隧道施工質量的關鍵性因素，因此，隧道工程施工必須重視盾尾防水密封施工。

關鍵詞：盾構法隧道；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，經常會出現漏水、漏漿、漏泥等工程風險，一方面影響到隧道工程質量，另一方面影響到隧道后期的正常使用?，F如今隧道施工中所使用的盾構法能夠有效規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險源，因此，在施工中應特別注意各環節的質量控制，尤其是盾尾防水密封以及盾尾密封油脂的控制。

一、盾尾密封技術概述

盾構法隧道主要是通過盾構機械挖掘、拼裝并預定混凝土隧道管片，通過不斷的挖掘與拼裝形成隧道，在隧道盾構推進作業中，拼裝管片位于盾構機械外部，在此過程中盾殼對管片起到一定的保護作用，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備，防止泥土在填補間隙時擠壓注漿滲入，以此促進盾構的正常挖掘。盾尾密封技術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的密封件，利用盾尾盾殼鋼板斷面將橡膠件進行壓密止水，密封壓密需要橡膠件具有較強的耐磨性，這種密封技術效果并不是太好，為了加強盾尾密封效果，目前大部分的盾尾密封技術采用了彈簧鋼片以及利用鋼絲刷填充油脂對盾尾進行密封。

盾尾油脂可以在密封技術中起到較好的密封和潤滑作用，不僅能夠保護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，使盾構隧道順利進行。盾尾密封油脂密封原理主要是指，在盾構挖掘前，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

隨著盾構機械盾尾密封技術的不斷發展，盾尾密封油脂種類也得到了進一步發展，目前國內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，該油脂具有較強的耐久性，主要針對高端盾構設備機開發的，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行涂抹，其具有較強的年度，揮發率也是各品種中最強的，具有較強的保油性，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，揮發性較小，同時對鋼絲刷也不具備腐蝕性，具有較強的保油性，#800NP采用泵注涂刷，揮發性和保油性均較好，對金屬沒有腐蝕性，#800NF則可以采用泵注與涂抹兩種方式進密封，同時該型號密封油脂燃燒時間在90秒內，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聚體等，最初，在盾尾密封過程中利用羊毛脂與少量的預聚體進行攪拌，使其攪拌后產生潮氣促使攪拌物進一步形成凝膠，用凝膠的耐水性達到密封的效果，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、環烷類油脂等材料，這些材料能夠有效的加強油脂的密封效果。

（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、泵注入法以及推進油脂注入量調整法等，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板與刷子之間，以及刷子與金屬網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動進行涂抹。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行涂抹，注意在頂部涂抹時要逐層進行涂抹，保證油脂充滿、加厚。泵注法是指在隧道拼裝環拼裝之后，明確鋼絲刷與主入口之間的位置，之后利用泵注入相應型號的密封油脂，在注入時要避免由于空氣置留導致填充不足現象[ 3 ]。

使用注意事項：由于盾尾密封油脂屬于化學產品，雖然具有較高的安全性，但使用時仍要注意一些事項，在密封作業時要帶好防護鏡以及手套等防護用具，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，之后再到醫院接受醫生的診治，使用之后要將裝有油脂的容器進行密封，并將其擱置干燥、陰涼、通風處，避免混入水分或其他雜物，影響了油脂的繼續使用。

（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一步提高了油脂密封效果。油脂不會侵蝕混凝土結構管片橡膠墊，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，不僅節省了材料用量，還減少了對環境的污染，有些油脂具有難燃性，有效的方便了涂抹作業的需要。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用效果。

三、結論

隨著我國隧道工程的不斷發展，盾構隧道挖井技術應用也越來越廣泛，盾構隧道工程中盾尾防水密封與盾尾油脂密封技術尤為重要，如果防水和密封技術不到位，將會直接影響到盾構隧道工程的質量，不僅使我國隧道工程發展水平受到質疑，還嚴重威脅到行車安全與行人人身安全，由此可見，對盾構隧道盾尾防水密封與盾尾密封油蠟進行分析研究對提高盾構隧道工程質量具有重要意義。

參考文獻：

[1] 嚴振林，郭京波.盾尾密封油脂性能評價方法研究[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2010（04）.

[2] 李勝新，劉廣仁，張平.盾構法隧道掘進中盾尾密封涌水涌砂防治技術[J].石油工程建設，2013（02）.

[3] 杜建華，彭彥彬，杜立峰，屈彥玲.盾構掘進施工中盾構機盾尾密封更換關鍵技術研究[J].鐵道建筑，2015（03）.