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　　1.所屬科學技術領域:用于盾構機隧道掘進施工,主要用于地鐵隧道土壓平衡盾構機施工，也可用于城市地下管線工程的施工，并可用于越江公路隧道、輸水隧洞等工程的施工中。
　　2.主要科技內容和技術經濟指標
　　本項目開發(fā)一種土壓平衡盾構機專用泡沫劑，可做到高倍率發(fā)泡，產生的泡沫強度高，細膩，穩(wěn)定時間長，產品能很好地滿足土壓平衡盾構機掘進過程中改良渣土的要求。本項目產品運用先進的乳化技術，將經過嚴格篩選的表面活性劑，增稠劑、潤滑劑等原料充分乳化以產生協(xié)同效應，并用水溶解得到成品泡沫劑。盾構法屬于暗挖法施工，是一種全機械化的施工方法。盾構施工方法與傳統(tǒng)開挖爆破的施工方法相比，具有快速、優(yōu)質、經濟、安全等方面的優(yōu)點。盾構法能夠承受來自地層的壓力，防止地下水或者流沙的入侵，能有效控制地面沉降。采用此法建造隧道，其埋設深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。盾構機是由刀盤來切削土體來實現向前掘進這一過程的，土壓盾構掘進施工中會遇到各種各樣的問題，為解決這些問題，需要對盾構開挖土體進行改良，以滿足施工要求。而在所有的改良技術中，需要注入的改性材料包括泡沫、自然粘土、膨潤土、水和外加聚合物等，以泡沫劑的改良效果最好。泡沫劑水溶液，在土壓力艙、螺旋排土器和盾構刀盤的發(fā)泡裝置內，經壓縮空氣的作用，發(fā)出無數直徑為 30-400μm 的氣泡，發(fā)泡倍數介于 5～20 倍，半衰期大于５分鐘，同時被注入到盾構機內與開挖土體混合，對開挖土體進行改良。由于目前國內盾構隧道施工中所用的各種泡沫劑多為國外進口，軌道施工受國外廠商的制約，并且造價很高，因此急需進行新型泡沫劑的國產化。
　　建立泡沫劑5千噸/年的生產裝置一套，生產泡沫劑系列產品，應用于地鐵盾構施工。
　　本項目近兩年產品銷售收入合計394萬元；利潤：160萬元；節(jié)支總額1870萬元。
　　3.促進行業(yè)科技進步作用及應用推廣情況及經濟社會效益：
　　土壓平衡盾構機專用泡沫劑代表土體改良劑的發(fā)展方向，在目前常用的土體改良劑中，泡沫改良劑是迄今為止最為先進的一種。在土壓平衡式盾構施工中，泡沫改良技術是利用泡沫劑與水按一定比例混合得到泡沫劑溶液，這種溶液在一定條件下可發(fā)出無數直徑穩(wěn)定的氣泡，同時被注入到盾構機內與開挖土體混合，對開挖土體進行改良。泡沫是典型的氣-液二相體系，其中 90%以上是空氣，不足10%為泡沫劑溶液。泡沫劑能夠改善開挖土體的流動性，保持開挖面的穩(wěn)定；保證挖掘壓力，防止壓力變化；降低刀盤扭矩，提高進給量；提高排土效率。泡沫劑同其它改良材料相比，具有用量少，成本低，安全環(huán)保等優(yōu)點。由于國內地質非常復雜，目前國內生產的泡沫劑難以完全滿足不同土質帶來的盾構問題，在較難開挖的地層，尤其是當隧道需穿越河流，砂體豐富的地段時，施工中還是需要進口泡沫劑。
　　我公司生產的泡沫劑有多種型號，無毒無污染，適應各種不同土質。添加具有強吸水性的高分子樹脂，形成聚合型泡沫劑，能在施工中使砂類土得到良好的流動性和止水性，并具有一定的支撐作用；性能超過了進口產品；引進具有潤滑性能的基團，形成分散型泡沫劑，對粘性土發(fā)揮良好的潤滑作用使開挖土塑性流動，并提高傳輸性能，性能達到國內領先；加入具有緩沖效果的組分，形成抗堿性型泡沫劑，能很好地滿足盾構機掘進過程中改良堿性渣土的要求，性能達國際先進水平。目前已經在全國各地30多個地鐵施工現場成功應用，取得顯著的經濟效益和社會效益。目前全國多個城市掀起軌道交通建設投資熱潮，預計到2020年全國擁有軌道交通的城市將達到50個，到2020年我國軌道交通要達到近6000公里的規(guī)模，需要用到越來越多的地鐵盾構施工，泡沫劑的應用將非常廣泛。我公司生產的高質量的泡沫劑可明顯降低盾構施工法的工程造價，具有重要的意義。
　　

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