本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工相關(guān)，具體為一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、盾構(gòu)法是暗挖法施工中的一種全機械化施工方法。它是將盾構(gòu)機械在地中推進，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌。同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機械化施工方法；

2、而盾構(gòu)的盾尾主要用于掩護隧道管片拼裝工作及盾體尾部的密封，其通過鉸接油缸與中盾相連，并裝有預(yù)緊式鉸接密封。

3、鉸接密封和盾尾密封裝置都是為防止水、土及壓注材料從盾尾進入盾構(gòu)內(nèi)；而傳統(tǒng)盾尾與中盾之間用于填充密封的材料都是單一的橡膠結(jié)構(gòu)，而橡膠在隨著使用會發(fā)生老化，從而導(dǎo)致其彈性消失，從而對盾尾與中盾之間的密封效果造成影響，為此，本發(fā)明提出一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法及設(shè)備用以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法及設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法，所述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料包括：

3、丁腈橡膠50-60％；

4、炭黑25-35％；

5、碳納米2-3％；

6、抗氧化劑4-8％；

7、硫化劑3-6％；

8、納米級鐵粉3-5％；

9、所述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法包括：

10、原料配比過程，所述原料配比過程中，通過將丁腈橡膠、炭黑、碳納米、抗氧化劑、硫化劑和納米級鐵粉按比例添加至擠出機之中；

11、原料熱熔過程，所述原料熱熔過程中，通過擠出機之中的加熱模塊對原料進行熱熔；

12、擠出成型過程，所述擠出成型過程中，通過擠出機將熱熔原料擠出成型為截面呈圓形的條狀結(jié)構(gòu)，并通過冷卻裝置對擠出成型材料進行冷卻定型成密封膠條。

13、一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，所述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備用于對上述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料進行制備，所述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備包括擠出機，所述擠出機包括擠出機本體、流道和機頭組合構(gòu)成，所述機頭通過流道與擠出機本體相連接，所述流道的外層設(shè)置有加熱機構(gòu)，所述加熱機構(gòu)包括：

14、導(dǎo)熱內(nèi)層，所述流道為導(dǎo)熱材料鑄成，所述導(dǎo)熱內(nèi)層安裝在流道的外側(cè)壁上，且導(dǎo)熱內(nèi)層的前后側(cè)壁上均開設(shè)有一級螺栓孔；

15、保溫外層，所述保溫外層與導(dǎo)熱內(nèi)層同軸心設(shè)置，且保溫外層的前后側(cè)壁上均開設(shè)有二級螺栓孔，所述導(dǎo)熱內(nèi)層、保溫外層的前后端均為相對齊設(shè)置，且導(dǎo)熱內(nèi)層、保溫外層的前后端均通過連接環(huán)進行連接，所述連接環(huán)與導(dǎo)熱內(nèi)層、保溫外層的連接方式均為螺栓固定；

16、加熱機構(gòu)，所述加熱機構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)熱內(nèi)層和保溫外層之間的空腔之中，且加熱機構(gòu)等圓周設(shè)置有一圈。

17、優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱內(nèi)層的外側(cè)壁上開設(shè)有內(nèi)安裝槽，所述保溫外層的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有外安裝槽，所述加熱機構(gòu)由內(nèi)連接座、外連接座和電阻加熱絲組合構(gòu)成，所述電阻加熱絲等間距設(shè)置有一排，且電阻加熱絲呈螺旋狀設(shè)置，所述內(nèi)連接座插接安裝在內(nèi)安裝槽之中，所述外連接座插接安裝在外安裝槽之中。

18、優(yōu)選的，所述電阻加熱絲的內(nèi)外端分別固定連接有內(nèi)連接板和外連接板，所述內(nèi)連接座、外連接座、內(nèi)連接板、外連接板均為絕緣材料鑄成，所述電阻加熱絲的兩端分別連接有正極次級導(dǎo)線、負極次級導(dǎo)線，所述內(nèi)連接座、外連接座上均開設(shè)有走線孔，且內(nèi)連接座、外連接座的走線孔之中分別布設(shè)有正極導(dǎo)線和負極導(dǎo)線，所述正極次級導(dǎo)線與正極導(dǎo)線相連接，所述負極次級導(dǎo)線與負極導(dǎo)線相連接。

19、優(yōu)選的，所述內(nèi)連接座、外連接座上均貫穿開設(shè)有沉頭螺絲孔，所述內(nèi)連接板、外連接板上均開設(shè)有螺紋孔，所述內(nèi)連接板通過定位螺絲與內(nèi)連接座相連接，所述外連接板通過定位螺絲與外連接座相連接。

20、優(yōu)選的，所述導(dǎo)熱內(nèi)層的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有滾珠槽，所述滾珠槽之中均活動設(shè)置有滾珠，所述滾珠在導(dǎo)熱內(nèi)層的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有多層，且每層等間距設(shè)置有一圈，所述導(dǎo)熱內(nèi)層在實際安裝時，所有滾珠均與流道的外側(cè)壁相靠合設(shè)置，所述保溫外層的外側(cè)壁上固定安裝有環(huán)形齒輪，所述擠出機本體的前側(cè)端設(shè)置有安裝座，所述安裝座上安裝有驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的輸出軸上固定安裝有傳動齒輪，所述傳動齒輪與環(huán)形齒輪相嚙合設(shè)置。

21、優(yōu)選的，所述正極導(dǎo)線、負極導(dǎo)線穿過連接環(huán)設(shè)置，所述保溫外層的外側(cè)壁上安裝有第一滑環(huán)接線器和第二滑環(huán)接線器，所述第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器的內(nèi)圈均與保溫外層固定連接，所述第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器的外圈均通過支架結(jié)構(gòu)與安裝座固定連接，且第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器外圈上的接線頭分別與電源正負極相連接。

22、優(yōu)選的，所述流道的外側(cè)壁上一體成型有凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)熱內(nèi)層上開設(shè)有安裝孔，所述安裝孔之中安裝有敲擊組件，所述敲擊組件與滾珠錯位設(shè)置，且敲擊組件與凸起結(jié)構(gòu)相對應(yīng)設(shè)置。

23、優(yōu)選的，所述凸起結(jié)構(gòu)、敲擊組件均設(shè)置有多層，且同層的凸起結(jié)構(gòu)、敲擊組件均等圓周設(shè)置有一圈，所述敲擊組件由導(dǎo)向座，所述導(dǎo)向座固定在安裝孔之中，且導(dǎo)向座的下端面開設(shè)有彈簧槽，所述彈簧槽的槽底通過連接彈簧連接有撞擊桿。

24、優(yōu)選的，所述撞擊桿的下側(cè)端呈半球形設(shè)置，所述凸起結(jié)構(gòu)的截面呈直角三角形，所述驅(qū)動電機在運行時，所述撞擊桿由凸起結(jié)構(gòu)的斜面底端向斜面的上端運動，所述連接彈簧處于復(fù)位狀態(tài)時，所述撞擊桿下側(cè)端與流道外側(cè)壁相靠合，所述凸起結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱內(nèi)層的內(nèi)側(cè)壁并未接觸。

25、優(yōu)選的，所述密封膠條在實際安裝時，所述密封膠條夾持定位在盾尾與中盾之間的密封槽之中。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

27、1.通過設(shè)置由丁腈橡膠、炭黑、碳納米、抗氧化劑、硫化劑和納米級鐵粉組合構(gòu)成的的密封膠條，其通過在配料之中添加抗氧化劑和納米級鐵粉，從而通過納米級鐵粉對密封膠條所接觸到的氧分子進行吸收，從而避免密封膠條之中的膠體被氧化而產(chǎn)生老化現(xiàn)象；

28、2.并通過在擠出機本體的流道外側(cè)壁設(shè)置由導(dǎo)熱內(nèi)層、保溫外層和加熱機構(gòu)組合構(gòu)成的加熱機構(gòu)，并將加熱機構(gòu)設(shè)置成由內(nèi)連接座、外連接座和電阻加熱絲組合構(gòu)成，并將電阻加熱絲呈螺旋狀設(shè)置，從而讓電阻加熱絲通電時可以產(chǎn)生電磁場，從而讓流道之中流動熔融料內(nèi)的納米級鐵粉向外側(cè)運動，從而讓納米級鐵粉主要分布在密封膠條的外側(cè)，從而提高納米級鐵粉對氧氣的吸附效果，從而起到對密封膠條形成自修復(fù)的目的。

技術(shù)特征：

1.一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法，其特征在于：所述盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料包括：

2.一種如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：該盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備包括擠出機，所述擠出機包括擠出機本體(1)、流道(2)和機頭(3)組合構(gòu)成，所述機頭(3)通過流道(2)與擠出機本體(1)相連接，所述流道(2)的外層設(shè)置有加熱機構(gòu)(4)，所述加熱機構(gòu)(4)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述導(dǎo)熱內(nèi)層(5)的外側(cè)壁上開設(shè)有內(nèi)安裝槽(15)，所述保溫外層(6)的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有外安裝槽(16)，所述加熱機構(gòu)(7)由內(nèi)連接座(17)、外連接座(18)和電阻加熱絲(19)組合構(gòu)成，所述電阻加熱絲(19)等間距設(shè)置有一排，且電阻加熱絲(19)呈螺旋狀設(shè)置，所述內(nèi)連接座(17)插接安裝在內(nèi)安裝槽(15)之中，所述外連接座(18)插接安裝在外安裝槽(16)之中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述電阻加熱絲(19)的內(nèi)外端分別固定連接有內(nèi)連接板(20)和外連接板(21)，所述內(nèi)連接座(17)、外連接座(18)、內(nèi)連接板(20)、外連接板(21)均為絕緣材料鑄成，所述電阻加熱絲(19)的兩端分別連接有正極次級導(dǎo)線(22)、負極次級導(dǎo)線(23)，所述內(nèi)連接座(17)、外連接座(18)上均開設(shè)有走線孔，且內(nèi)連接座(17)、外連接座(18)的走線孔之中分別布設(shè)有正極導(dǎo)線(26)和負極導(dǎo)線(27)，所述正極次級導(dǎo)線(22)與正極導(dǎo)線(26)相連接，所述負極次級導(dǎo)線(23)與負極導(dǎo)線(27)相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述內(nèi)連接座(17)、外連接座(18)上均貫穿開設(shè)有沉頭螺絲孔(25)，所述內(nèi)連接板(20)、外連接板(21)上均開設(shè)有螺紋孔(24)，所述內(nèi)連接板(20)通過定位螺絲與內(nèi)連接座(17)相連接，所述外連接板(21)通過定位螺絲與外連接座(18)相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述導(dǎo)熱內(nèi)層(5)的內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有滾珠槽，所述滾珠槽之中均活動設(shè)置有滾珠(36)，所述滾珠(36)在導(dǎo)熱內(nèi)層(5)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有多層，且每層等間距設(shè)置有一圈，所述導(dǎo)熱內(nèi)層(5)在實際安裝時，所有滾珠(36)均與流道(2)的外側(cè)壁相靠合設(shè)置，所述保溫外層(6)的外側(cè)壁上固定安裝有環(huán)形齒輪(11)，所述擠出機本體(1)的前側(cè)端設(shè)置有安裝座(12)，所述安裝座(12)上安裝有驅(qū)動電機(13)，所述驅(qū)動電機(13)的輸出軸上固定安裝有傳動齒輪(14)，所述傳動齒輪(14)與環(huán)形齒輪(11)相嚙合設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述正極導(dǎo)線(26)、負極導(dǎo)線(27)穿過連接環(huán)(10)設(shè)置，所述保溫外層(6)的外側(cè)壁上安裝有第一滑環(huán)接線器和第二滑環(huán)接線器，所述第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器的內(nèi)圈均與保溫外層(6)固定連接，所述第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器的外圈均通過支架結(jié)構(gòu)與安裝座(12)固定連接，且第一滑環(huán)接線器、第二滑環(huán)接線器外圈上的接線頭分別與電源正負極相連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述流道(2)的外側(cè)壁上一體成型有凸起結(jié)構(gòu)(28)，所述凸起結(jié)構(gòu)(28)，所述導(dǎo)熱內(nèi)層(5)上開設(shè)有安裝孔(29)，所述安裝孔(29)之中安裝有敲擊組件，所述敲擊組件與滾珠(36)錯位設(shè)置，且敲擊組件與凸起結(jié)構(gòu)(28)相對應(yīng)設(shè)置，所述凸起結(jié)構(gòu)(28)、敲擊組件均設(shè)置有多層，且同層的凸起結(jié)構(gòu)(28)、敲擊組件均等圓周設(shè)置有一圈，所述敲擊組件由導(dǎo)向座(30)，所述導(dǎo)向座(30)固定在安裝孔(29)之中，且導(dǎo)向座(30)的下端面開設(shè)有彈簧槽，所述彈簧槽的槽底通過連接彈簧(31)連接有撞擊桿(32)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述撞擊桿(32)的下側(cè)端呈半球形設(shè)置，所述凸起結(jié)構(gòu)(28)的截面呈直角三角形，所述驅(qū)動電機(13)在運行時，所述撞擊桿(32)由凸起結(jié)構(gòu)(28)的斜面底端向斜面的上端運動，所述連接彈簧(31)處于復(fù)位狀態(tài)時，所述撞擊桿(32)下側(cè)端與流道(2)外側(cè)壁相靠合，所述凸起結(jié)構(gòu)(28)與導(dǎo)熱內(nèi)層(5)的內(nèi)側(cè)壁并未接觸。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備設(shè)備，其特征在于：所述密封膠條(33)在實際安裝時，所述密封膠條(33)夾持定位在盾尾與中盾之間的密封槽之中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法及設(shè)備，盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料包括丁腈橡膠50?60％、炭黑25?35％、碳納米2?3％、抗氧化劑4?8％、硫化劑3?6％和納米級鐵粉3?5％，盾構(gòu)機盾尾密封自愈合材料制備方法包括原料配比過程、原料熱熔過程和擠出成型過程，原料配比過程中，通過將丁腈橡膠、炭黑、碳納米、抗氧化劑、硫化劑和納米級鐵粉按比例添加至擠出機之中；通過設(shè)置由丁腈橡膠、炭黑、碳納米、抗氧化劑、硫化劑和納米級鐵粉組合構(gòu)成的的密封膠條，其通過在配料之中添加抗氧化劑和納米級鐵粉，從而通過納米級鐵粉對密封膠條所接觸到的氧分子進行吸收，從而避免密封膠條之中的膠體被氧化而產(chǎn)生老化現(xiàn)象。

技術(shù)研發(fā)人員：盛明宏,汪亦顯,姚啟海,湯瑞,錢程,王凱,賀炳寅,馬文
受保護的技術(shù)使用者：安徽建工建設(shè)投資集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10