專利名稱：一種盾構(gòu)用發(fā)泡劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡劑，具體地說，涉及一種地鐵隧道施工土壓平衡式盾構(gòu)用發(fā)泡劑。
背景技術(shù)：
中國第一條地鐵于1968年10月建成通車，到本世紀70年代末我國地鐵軌道交通只有北京的約50公里。然而到目前為止已有北京、上海、廣州等10多個城市陸續(xù)建成不同里程的地鐵軌道交通，根據(jù)目前有關(guān)部門統(tǒng)計，全國已有近50條城市軌道交通線路正在建設，未來5 10年，全國城市軌道交通線路總長將超過2000公里。例如廣州市到2015年將完成236公里的地鐵軌道交通里程。早期地鐵隧道土壓平衡式盾構(gòu)施工中，其土體改良劑主要是采用礦物類、高吸水性樹脂、纖維類、多糖類和負離子等材料，近十幾年來也采用了泡沫劑，但這些產(chǎn)品主要以化工原料直接添加，或簡單的配方組合而成，在使用過程中要根據(jù)土體的性質(zhì)不同，選用不同的材料和添加量，應用難度大，有些地層開挖排土還需要外加大型設備配合完成，排出的土渣要通過化學廢異物處理等。特別是遇到開挖面是飽和砂土層、風化花崗巖地層、砂礫石地層時，因為這些土體不具備流塑性和抗?jié)B透性，使用傳統(tǒng)的土體改良劑會導致①壓力艙 “閉塞”，②螺旋排土器泥沙“噴涌”，③壓力艙土體“結(jié)餅”等技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服地鐵隧道土壓平衡式盾構(gòu)施工中，現(xiàn)有土體改良劑的缺陷，提供一種全新的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，實現(xiàn)平衡式盾構(gòu)施工中排出土渣的“塑性流動狀態(tài)”，達到①提高開挖土體塑流性，降低刀盤和排土器的扭矩；②阻止開挖土粘附刀盤面板和壓力艙內(nèi)壁；③提高止水性，防止開挖面塌陷；④抑制“結(jié)餅”，穩(wěn)定土壓，提高掘進速度；⑤產(chǎn)品配方組份選用可生物降解原料，無毒無害，排出土渣可做為回填土使用，不需特殊處理就能達到環(huán)保要求。本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，按重量百分比計算，由如下組分組成
a -烯基磺酸鈉(AOS) 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 十二烷基硫酸銨(K12銨) 椰油基脂肪酸二乙醇酰胺(6501) 十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12) 氟碳表面活性劑(FS) 氮川三乙酸鈉(A92R) 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)
1.0 10. 0%
1 .(Γ8. 0% 1. 0 6· 0% 1. 0 6· 0% 1. 0 5· 0% 0. 005 0. 1% 0. 2 5. 0% 0. 2 5. 0%
3水余量
本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，產(chǎn)品外觀為無色或微黃色透明液體。本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，配制方法簡單，將各組份按重量百分比混合溶解均勻即可。本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，使用方便，將發(fā)泡劑直接與水并根據(jù)開挖土體性質(zhì)按設計的配比在溶解槽中混合，按設計的混合液與空氣的配比，通過泡沫制成設備和泡沫注入設備，再通過可控球閥及管路送入到刀盤面板的注入孔、土艙內(nèi)的注入孔以及螺旋排土輸送器的注入孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1、本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑配方中，選擇了 a -烯基磺酸鈉(AOS)，a -烯基磺酸鈉是陰離子表面活性劑，具有優(yōu)良的表面活性，與其他表面活性劑、助劑的配伍性好，優(yōu)異的發(fā)泡力、乳化力、去污力和鈣皂分散力，刺激性低、性能溫和。在酸性和堿性的條件下都不易分解，耐熱性能好。AOS生物降解率>90%，無毒(LD502. 5g/kg)。AOS在本發(fā)明配方中的貢獻是實現(xiàn)發(fā)明產(chǎn)品的高倍數(shù)發(fā)泡率。2、本發(fā)明的配方還選用了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)，AES屬陰離子表面活性劑，具有優(yōu)良的發(fā)泡、乳化、潤濕、分散、去污和抗硬水性能，協(xié)同增效發(fā)泡倍率。3、本發(fā)明的配方還選用了十二烷基硫酸銨(K12銨)，K12銨具有優(yōu)良的發(fā)泡、滲透、乳化、去污的性能；配伍性好、生物降解快、并具良好的抗硬水能力、泡沫細膩豐富，協(xié)同增效發(fā)泡倍率。4、本發(fā)明的配方還選用了椰油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)，具有潤濕、乳化、凈洗、 耐硬水性能，對陰離子表面活性劑有較好的穩(wěn)泡作用，延長本發(fā)明產(chǎn)品泡沫穩(wěn)定時間。5、本發(fā)明的配方還選用了十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)，十二烷基二甲基甜菜堿是兩性離子表面活性劑，可在相當寬的PH值范圍內(nèi)具有良好的表面活性，與陽離子型、 陰離子型和非離子型表面活性劑配伍性好，耐硬水性好，易生物降解。BS-12生物降解率 >90%，無毒(LD501. 7g/kg)。在本發(fā)明配方中可起到抑菌并延長發(fā)明產(chǎn)品保質(zhì)期的有益效^ ο6、本發(fā)明配方還選用氟碳表面活性劑(FS)，由于氟碳化合物具有極低的表面能， 在使用濃度很小(0. 005、. 1%時)就能使水溶液的表面張力降至20達因/厘米以下。在各類表面活性劑中活性最佳，是一種特殊性能的表面活性劑，具有既增水又增油的性能，同時具有高耐熱穩(wěn)定性和高化學穩(wěn)定性、極好的配伍性、低毒性等特性，極易在界面表面形成單分子膜，保證排出渣土的塑性流動狀態(tài)。在增強發(fā)泡同時可提高刀盤的耐磨性。7、本發(fā)明配方還選用了高性能的無磷螯合劑氮川三乙酸鈉(A92R)和乙二胺四乙酸鈉(EDTA)，排出渣土不含磷不會使水體富營養(yǎng)化，是一種全新的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
具體實施例方式
實施例1
a -烯基磺酸鈉(AOS)9. 8g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)7. Ig
十二烷基硫酸銨(K12銨)5. 5g
4椰油脂肪酸ニ乙醇酰胺(6501)4. 6g
十二烷基ニ甲基甜菜堿(BS-12)2. 5g
氟碳表面活性劑(FS)O.Olg
氮川三乙酸鈉(A92R)0. 5g
乙ニ胺四乙酸鈉(EDTA)0. 4g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構(gòu)用發(fā)泡劑。 實施例2
a -烯基磺酸鈉5. 0 g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1.0 g
十二烷基硫酸銨1. 1 g
椰油基脂肪酸ニ乙醇酰胺6.0 g
十二烷基ニ甲基甜菜堿5.0 g
氟碳表面活性劑0. 005 g
氮川三乙酸鈉1.0 g
乙ニ胺四乙酸ニ鈉1.0 g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構(gòu)用發(fā)泡劑。實施例3
a -烯基磺酸鈉8. 0 g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉3.0 g
十二烷基硫酸銨3. 0 g
椰油基脂肪酸ニ乙醇酰胺4.0 g
十二烷基ニ甲基甜菜堿3.0 g
氟碳表面活性劑0. 05 g
氮川三乙酸鈉0.8 g
乙ニ胺四乙酸ニ鈉0.4g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構(gòu)用發(fā)泡劑。
權(quán)利要求
1. 一種盾構(gòu)用發(fā)泡劑，其特征在于按重量百分比計算，由如下組分組成a-烯基磺酸鈉1. 0。10. I脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1 ·0 8·0%十二烷基硫酸銨1. 0 6·0%椰油基脂肪酸二乙醇酰胺1. 0 6·0%十二烷基二甲基甜菜堿1. 0 5·0%氟碳表面活性劑0. 005 0· 1%氮川三乙酸鈉0. 2 5·0%乙二胺四乙酸二鈉0. 2 5·0%水余里ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種盾構(gòu)用發(fā)泡劑。該發(fā)泡劑按重量百分比計算，含有ａ-烯基磺酸鈉(A0S)1.0~10.0%,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)1.0~8.0%，十二烷基硫酸銨(K12銨)1.0~6.0%，椰油基脂肪酸二乙醇酰胺(6501)1.0~6.0%，十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)1.0~5.0%，氟碳表面活性劑(FS)0.005~0.1%，氮川三乙酸鈉(A92R)0.2~5.0%, 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)0.2~5.0%，余量為水。本發(fā)明的盾構(gòu)用發(fā)泡劑，實現(xiàn)高倍數(shù)發(fā)泡率，泡沫穩(wěn)定時間長，無毒無害，不含磷并可生物降解的環(huán)保綠色產(chǎn)品。
文檔編號C04B24/16GK102390949SQ201110214978
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者曾憲洲 申請人:廣州泰成生化科技有限公司