盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊

盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊編制說明一、概述工用的緩沖材料。主要用途為保護盾構管片在拼裝過程中不受損傷，起到緩沖減震的作用，在目前大力進展城市軌道交通及地鐵的形勢下，本產(chǎn)品在盾構法隧道工程上使用越來越多，因沒有相應的國家標準和行業(yè)標準，各工程設計人員對本產(chǎn)品的技術要求沒有統(tǒng)一的生疏，更有甚者，因工程設計人員對橡膠行業(yè)的技術缺少正確的認知，對局部技術指標在設計過程中消滅嚴峻的錯誤，并且這種錯誤因工程設計員相互借鑒，導致在各地鐵工程設計中泛濫，為標準地鐵盾構工程材料的技術，確保各工程能標準應用，急需要制定與此產(chǎn)品相關的國家標準，作為地鐵施工過程中產(chǎn)品驗收的依據(jù)。鑒于此，國家質量監(jiān)視檢驗局于2023年將“盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊”列入國家質檢公益性行業(yè)科研專項標準化工程〔202310213防腐、減震用橡膠材料重要標準爭論〕進展重點攻關和爭論，以盡快解決上述以訛傳訛給工程設計和材料使用所造成的誤區(qū)及隱患，完善我國盾構隧道法軟木膠墊標準體系，為設計、生產(chǎn)和使用供給技術依據(jù)，確保百年工程建設質量。二、任務來源依據(jù)國標委綜合[2023]662023由全國橡膠與橡膠制品標準化技術委員會橡膠雜品分技術委員會組織標準的制定工作〔打算編號：20231246-T-606〕。江陰海達橡塑股份作為《盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊》子工程研究的協(xié)作單位，開展相關的爭論及標準的起草、編制工作。三、標準制定過程2023年4腐、減震用橡膠材料重要標準爭論》工程啟動及推開工作會，會議由各相關行業(yè)的專家及企業(yè)技術研發(fā)人員共同組成，對該產(chǎn)品的國內外標準狀況、國內生產(chǎn)和使用現(xiàn)狀進展了研討，依據(jù)工程任務確定了爭論思路和爭論方向，專家組成員對下一步工作提出了指導性建議。2023年8據(jù)進展了匯總，編制了工程調研報告，并通過走訪相關用戶了解狀況，收集相關國外樣品、技術指標及國內同類產(chǎn)品的標準要求，確定了本標準主體構造及技術內容。2023年5襯墊的功能性的要求，提出了技術工程：壓縮恢復性要求及可壓縮性的要求，并進展相應的試驗驗證工作。由江陰海達橡塑股份依據(jù)會議精神及試驗結果對標準進展修改，形成標準征求意見稿草案。2023年6議。各工作組成員及專家代表對標準征求意見稿草案逐項進展了分析和爭論，統(tǒng)一了修改意見。會上打算由參與標準制定單位〔江陰海達橡塑股份、衡水中鐵建工程橡膠有限責任公司、上海紫江橡膠制品〕對各自產(chǎn)品的恒定形變下的壓縮可恢復性、壓縮應力的性能進展進一步的試驗驗證；由江陰海達橡塑股份依據(jù)會上確定的修改意見對標準進展完善。通過分析研究試驗驗證數(shù)據(jù)〔見附表〕及對標準的修改，最終形成了標準征求意見稿。四、標準編制原則和確定標準主要內容的依據(jù)標準編制原則在標準的編寫過程中，嚴格依據(jù)GB/T1.1-2023《標準化工作導則第1局部：標準的構造和編GB/T1.2-2023《標準化工作導則第2局部：標準中標準性技術要素內容確實定方法》的規(guī)定進展。襯膠墊的是埃及艾哈邁德.哈姆迪(AhmedHamdi)過蘇伊士水道的隧道工程，其設計公司為著名的英國哈爾克羅(SirWilliamHalcrow)設計事務所，設計中對襯墊板選用材料聚乙烯、構造聚乙烯、軟木板、改進的尼龍、增加氯丁橡膠、膠乳水泥等進展篩選比較，提出的選用要求如下：A、符合設計要求的應力/應變特征，要求有肯定的剛度，以便于安裝；B、具有隨時間變化的應力應變特征；C、因隧道處于腐蝕地層，要求地下水侵蝕時能保持穩(wěn)定；D、制造簡潔，造價低廉，以節(jié)約資源。英國倫敦W.K.GraceServised道墊板。是依據(jù)Ahmedhamdi先在地面上粘貼到管片上。因當時管片精度欠高，襯墊板(近10mm)偏厚，墊板折損，工程實踐中暴露問題不少。在管片錯縫拼裝時，環(huán)縫可使用丁腈軟木橡膠薄片以分散集中應力。國外視管片構造形式，拼裝方式對緩沖材料的種類、規(guī)格、鋪設面積，做出多種迥異的選擇。主要技術內容技術內容確實定檢驗包裝硫化薄通后出片在國內，目前隨軟木復合緩沖膠墊應用的日益廣泛，技術日益成熟，加之各方面對本錢的要求，該材料的爭論方向以在保證性能的要求下，降低本錢為主，因此擬承受再生膠與自然膠并用或丁苯膠并用的技術，以到達降本增效的目的。該項技術正在爭論開展中，信任經(jīng)過各方的共同努力，定可以研制出低本錢、適用性強、緩沖、抗振性能優(yōu)異的緩沖膠墊。以確保滿足工程使用的要求。檢驗包裝硫化薄通后出片軟木緩沖膠墊功能：為了改善管片安裝部位的可壓縮性能，軟木粉以橡膠的填充材料加到橡膠中，可用減壓及緩沖的作用。從工程使用的本身功能分析，因膠墊本身所表達的功能并不大，各設計及工程施工單位更需要性加比高的膠墊，一方面具有可壓縮性，另一方面只要有一事實上的粘結力，確保膠墊在施工過程中不脫落，所以在天津地鐵，設計院特地規(guī)定了用再生橡膠板替代盾構隧道法軟木膠墊的可能性，在其它過江隧道上同樣設計使用了再生膠墊，在使用再生膠墊作為緩沖墊板時，對硬度的設計為50A，比軟木膠墊下降了硬度，從使用再生膠參加型硫化劑，并參加耐熱添加劑提高耐老化性，同樣可以解決膠墊的硬度，強度和可壓縮性的要求。找出強度和拉伸永久變形的相互影響的規(guī)律，以指導調整、優(yōu)化配方，滿足使用要求。進而解決軟木橡膠的硫化問題，通過模具和工藝調整、以及配方設計三方面改善硫化工藝上的性能。重量抽檢 配料 硫化劑參加重量抽檢配料硫化劑參加生膠稱量 開煉機塑煉抽 檢密煉機混煉生膠稱量開煉機塑煉抽 檢密煉機混煉開煉機混煉根本測試根本測試膠料停放1軟木復合緩沖膠墊的根本生產(chǎn)工藝流程膠料停放軟木橡膠加工過程和一般橡膠加工過程相像：首先生膠塑煉、加協(xié)作劑混煉，然后在混煉膠中參加軟木粉，壓延出片、切條半成品，將半成品轉入模具硫化成型。主要工藝特點A、軟木橡膠協(xié)作特點在橡膠的配方中配入不同量的同類型粗細的軟木，將明顯的影響到軟木橡膠的硬度、強度、彈性。在橡膠中參加軟木后，到達正硫化點所需要的時間延長。因此在橡膠中參加肯定量的軟木后，要起到同樣的硫化效果，則要求協(xié)作劑用量要增加。這主要是由于軟木的多孔構造，配入橡膠后對助劑有吸附作用，軟木體積大，參加橡膠后使混煉膠料體積增大，單位體積中的助劑削減所致。B由于軟木密度小，同橡膠混煉過程中應把握先加細料后加粗料的原則。一般最終參加軟木粉，在混煉過程中用冷卻水給輥筒降溫。對加工環(huán)境有一點影響，粉塵比較大。C、硫化成型特點在硫化過程中由于參加軟木后轉變了橡膠的流淌性，當受熱后流淌性相對橡膠變差。軟木的多孔性使軟木橡膠的可壓縮性大大增加，軟木用量越多流淌性越差，可壓縮性越大，成型時的壓縮比就小。主要試驗的驗證1盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊數(shù)據(jù)匯總硬度邵爾拉伸強度扯斷伸長 壓縮恢復序號主材A/度MPa率%密度g/cm3可壓縮性%性%15SBR75SBR752114.51.5256.38015SBR80SBR812.277.91.5427.88115SBR90SBR923.245.91.5555.358220SBR75SBR762.81801.4438.08520SBR80SBR813157.11.4415.885.520SBR90SBR913.675.81.5175.683.530SBR75SBR765.1281.91.3456.68830SBR80SBR805.7239.41.3777.88530SBR90SBR906.0113.91.3995.30862盾構法隧道管片用軟木橡膠襯墊數(shù)據(jù)匯總硬度邵拉伸強度扯斷伸長 壓縮恢復序號主材A/度MPa率%密度g/cm3可壓縮性%性%15RM75NR771.965.91.4896.191.215RM80NR842.141.11.4938.3790.515RM90NR903.247.21.5355.359120RM75NR732.9138.51.4238.29020RM80NR813.6103.71.4865.189.520RM90NR903.664.51.4825.588.530RM75NR764.7155.21.3616.39230RM80NR805.3138.41.3957.892.830RM90NR905.172.41.4105.3593其中：在上述表格中SBR為丁苯橡膠的代號，NR為自然橡膠的代號，以“15SBR75”為例說明15SBR71”表示根本含膠率SB”代表選用的母體膠料“7的大致硬度。具體具體介紹如下：A、以丁苯橡膠為母體膠料的配方設計生膠選用的是丁苯橡膠，丁苯膠〔SBR〕是苯乙烯與丁二烯之共聚物，其物理機構性能、加工性能及制品的使用性能接近于自然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較自然橡膠更為優(yōu)良。與自然橡膠比較，質量均勻、異物少，具有優(yōu)良的機械穩(wěn)定性、抗水性、耐磨性能、抗?jié)窕?，價格比較廉價，綜合性能較為優(yōu)良。以丁苯橡膠為母體材料，在本錢較低的前提下，供給了一種強度、扯斷伸長率綜合達標的優(yōu)質軟木制品，在機械強度優(yōu)良的前提下還具有比較優(yōu)良的扯斷永久變形，強度到達標準要求。含膠率相對較低，因此本錢較低，性價比較為優(yōu)秀。尤其需要指出的是，丁苯橡膠在較低含膠率狀況下，混煉膠加工性能較好，遠超過自然膠。為了滿足硬度的要求，適當?shù)霓D變某些填充劑的填充比例?？紤]到較低的本錢，這種配方設計有肯定的使用價值。B、以自然橡膠為母體膠料的配方設計生膠選用自然橡膠，自然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的自然高分子化合物，分子式是〔C5H8〕n，其成分中91%～94%〔聚異戊二烯〕分、糖類等非橡膠物質。自然橡膠在常溫下具有較高的彈性、稍帶塑性，具有格外好的機械強度，滯后損失小，在屢次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，并且由于是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。自然橡膠還具有較好的耐堿性能，綜合性能優(yōu)良。具體到本配方，鑒于制品對本錢的要求，降低了生膠地使用量，在本錢較低的前提下，供給了一種強度、扯斷伸長率綜合達標的優(yōu)質軟木制品，在機械強度優(yōu)良的前提下還具有比較優(yōu)良的扯斷永久變形，強度超出標準要求。含膠率較低，因此本錢較低，鑒于自然膠耐老化有所欠缺的原因，使用少許防老劑，對物理性能并無影響，性價比較為優(yōu)秀。尤其需要指出的是，自然膠在較低的含膠率狀況下，混煉膠加工性能較差，協(xié)作劑分散不夠均勻，為了提高機械性能，增高了硬度，對于批量生產(chǎn)挑戰(zhàn)較大。五、預期的經(jīng)濟效果近年來，隨著我國經(jīng)濟的飛速進展，引發(fā)了地鐵的建設熱潮。當前進展趨勢是交通工具既要快捷、舒適，又要安全、環(huán)保。盾構管片用軟木膠墊作為盾構管片防護墊板，可以防止管片安裝過程中管片與管片擠壓受力所導致的損害，起到良好的緩沖作用。雖然產(chǎn)品在整個工程中只是一個小件，但是為整個工程的安全供給了重要的保障，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。六、標準性質本標準作為推舉性國家標準。七、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系本標準符合現(xiàn)行法律、法規(guī)和相關政策的要求。八、標準的水平國內外目前尚無相應的標準，本標準是依據(jù)國外同類企業(yè)產(chǎn)品的實際數(shù)據(jù)及國外技術要求，與本國相關產(chǎn)品的標準要求制定而成，本標準技術水平為國內先水平。九、貫徹國家標準的要求和措施建議建議應在標準公布后，歸口單位組織主要起草單位和設計、生產(chǎn)、檢測和使用單位專家組成宣傳工作組，對標準的相關內容進展宣傳貫徹，使設計、生產(chǎn)、檢測和使用單位在盡快獲得標準文本的同時更要把握標準的內容，并收集整理遇到的問題。附表：序指標項 目號11序指標項 目號112131425364741拉伸強度/MPa≥2.12拉斷伸長率/%≥150恒定形變下的壓縮可恢復性/%≥98.39%96.79%97.07%78%83%98.84%99.57%3恒定形變下的壓縮應力