盾尾密封油脂的研究現狀與發展趨勢

斯芳芳

(1.中鐵第五勘察設計院集團有限公司 北京 102600；2.北京中鐵新材料技術有限公司 北京 102600)

1 引言

盾構法作為隧道工程技術的主要施工方法，具有對周圍地層擾動小、自動化程度高、施工速度快、地層適用范圍廣、經濟高效且安全環保等特點，在地下隧道施工中優勢顯著。盾構機主要有三大密封系統，分別是主軸承密封系統、鉸接密封系統和盾尾密封系統，是盾構機隔絕外部的三道防線，是盾構安全施工的根本保障[1]。其中，盾尾密封系統是最關鍵的，也是最易失效的密封系統，尤其是在高水壓(0.4～0.8 MPa)大直徑盾構施工中，盾尾密封系統的保障更是至關重要。高水壓條件下盾尾密封系統一旦失效，將會帶來無法預計的災難性后果，因此必須保證構成盾尾密封系統的結構及其材料的安全性和可靠性。

盾尾密封系統包括盾尾密封裝置和同步注漿兩部分。盾尾密封裝置由盾構鋼絲刷和盾尾密封油脂組成，盾尾密封裝置一般設置至少3道鋼絲刷，鋼絲刷與盾體、襯砌管片一起形成空腔，空腔內注入盾尾密封油脂。在盾構掘進過程中，盾尾密封結構的彈性鋼片、鋼絲應始終與混凝土襯砌管片保持相互擠壓的狀態，形成一定的油脂腔壓力與注漿壓力、地下水土壓力平衡，從而實現盾尾內外環境的隔離[2]。盾尾密封油脂作為盾尾密封裝置中主要的防水密封材料，用于隔離隧道內外環境，保障盾構機內部安全。一旦盾尾密封油脂質量不佳或者用量、壓力不足，易造成盾尾密封受損，導致同步注漿漿液和地下水、泥砂進入隧道，輕則影響工程進度，重則導致地表沉降甚至造成人員傷亡等嚴重事故。……