盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法。
【背景技术】
[0002] 盾构技术是广泛应用于地下隧洞全机械化开挖的施工技术，其采用盾构机在地下 掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，安全地进行隧洞的开挖和衬砲作 业。盾构机中盾尾密封油脂是盾构尾部密封的重要材料，用来填充盾尾钢丝刷与管片之间 的空隙。密封油脂与钢丝刷结合形成的盾尾密封层能有效阻止泥浆和地下水的入侵，使盾 构的尾部实现密封。
[0003] 抗水压密封性能是盾尾密封油脂的最重要指标，用W测试密封油脂在强水压下的 密封性能。由于目前尚没有形成统一的盾尾密封油脂抗水压密封性能测试方法的标准，致 使对盾尾密封油脂抗水压性能的测试和评定并不一致，从而导致了盾尾密封油脂质量良莽 不齐，影响盾构机中盾尾的密封性能。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试 方法，本方法既可W定性评价盾尾密封油脂的抗水压性能，还可W定量分析其抗水最高压 力，因而可W更加直观地判定盾尾密封油脂的抗水压性能指标，避免不良密封油脂的使用， 保证盾尾的密封性能。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法包括如 下步骤： 步骤一、在设有密封盖的不镑钢圆柱筒内设置孔径为1mm的金属丝网，金属丝网上铺 设一层25 mm厚的盾尾密封油脂，装填密封油脂时无气泡并且压紧、压平，密封油脂表面加 入蒸傭水； 步骤二、旋紧不镑钢圆柱筒的密封盖，不镑钢圆柱筒内的蒸傭水侧通入高压空气或氮 气，调节空气或氮气压力，使筒内压力达到1. OMPa,并保压IOmin ; 步骤H、在筒内压力为1. OMPa的保压时间内，如不镑钢圆柱筒底部有漏水现象，则该 密封油脂的抗水最高压力为小于1. OMPa,测试终止，如不镑钢圆柱筒底部无漏水现象，则测 试继续； 步骤四、不镑钢圆柱筒通入的高压空气或氮气W 0. 6MPa/min的加压速度缓慢加压，直 至最高压力达到3. 6MPa，加压过程不镑钢圆柱筒底部出现漏水现象，则记录漏水瞬间的压 力值，该压力值为该密封油脂的抗水最高压力值； 步骤五、在不镑钢圆柱筒内最高压力达到3. 6MPa，不镑钢圆柱筒底部仍无漏水现象，贝U 在此压力下保压lOmin，保压过程不镑钢圆柱筒底部出现漏水现象，则该密封油脂的抗水最 高压力为3. 6MPa，保压过程不镑钢圆柱筒底部无漏水现象，则该密封油脂的抗水最高压力 大于 3. 6MPa〇 由于本发明盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法采用了上述技术方案，即本方 法在不镑钢圆柱筒内设置金属丝网，金属丝网上铺设一层25 mm厚的盾尾密封油脂，密封 油脂表面加入蒸傭水；旋紧不镑钢圆柱筒的密封盖通入高压空气或氮气，分别调节压力使 筒内压力达到1. OMPa和3. 6MPa，并设定保压时间；在不同的压力下和保压时间内，根据不 镑钢圆柱筒底部有无漏水，据此判定密封油脂的抗水压力值。本方法既可W定性评价盾尾 密封油脂的抗水压性能，还可W定量分析其抗水最高压力，因而可W更加直观地判定盾尾 密封油脂的抗水压性能指标，避免不良密封油脂的使用，保证盾尾的密封性能。
【附图说明】
[0006] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明： 图1为本方法中不镑钢圆柱筒内设置金属丝网、密封油脂的示意图。
【具体实施方式】
[0007] 本发明盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法包括如下步骤： 步骤一、如图1所示，在设有密封盖11的不镑钢圆柱筒1内设置孔径为1mm的金属丝 网2,金属丝网2上铺设一层25 mm厚的盾尾密封油脂3,装填密封油脂3时无气泡并且压 紧、压平，密封油脂3表面加入蒸傭水4 ; 步骤二、旋紧不镑钢圆柱筒1的密封盖11，不镑钢圆柱筒1内的蒸傭水4侧通入高压空 气或氮气5,调节空气或氮气5压力，使筒内压力达到1. OMPa,并保压IOmin; 步骤H、在筒内压力为1. OMPa的保压时间内，如不镑钢圆柱筒1底部有漏水现象，则该 密封油脂3的抗水最高压力为小于1. OMPa,测试终止，如不镑钢圆柱筒1底部无漏水现象， 则测试继续； 步骤四、不镑钢圆柱筒1通入的高压空气或氮气5 W 0. 6MPa/min的加压速度缓慢加 压，直至最高压力达到3. 6MPa，加压过程不镑钢圆柱筒1底部出现漏水现象，则记录漏水瞬 间的压力值，该压力值为该密封油脂3的抗水最高压力值； 步骤五、在不镑钢圆柱筒1内最高压力达到3. 6MPa，不镑钢圆柱筒1底部仍无漏水现 象，则在此压力下保压lOmin，保压过程不镑钢圆柱筒1底部出现漏水现象，则该密封油脂3 的抗水最高压力为3. 6MPa，保压过程不镑钢圆柱筒1底部无漏水现象，则该密封油脂3的抗 水最高压力大于3. 6MPa〇
[000引本测试方法中，抗水最高压力越高，说明该密封油脂的抗水压密封性能越好。采用 本方法对当前使用非常广泛的四种密封油脂样品进行测试，测试结果见下表：
由测试结果可知，序号1密封油脂在3. 6MPa下保压IOmin仍然没有漏水现象，因此其 抗水最高压力为大于3. 6MPa ;序号4密封油脂在1. OMPa下保压2min即出现漏水现象，贝U 其抗水最高压力为小于1. OMPa。
[0009] 由此表可见，W上四种密封油脂的抗水压密封性能为序号1密封油脂>序号2密 封油脂>序号3密封油脂>序号4密封油脂。进一步表明本方法可W直观地评价出盾尾密 封油脂的抗水压密封性能，且最终可得到该密封油脂的抗水压力值，从而对密封油脂性能 作出正确评介，避免不良密封油脂的使用，保证盾尾的密封性能。
【主权项】
1. 一种盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法，其特征在于本方法包括如下步 骤： 步骤一、在设有密封盖的不锈钢圆柱筒内设置孔径为1mm的金属丝网，金属丝网上铺 设一层25 mm厚的盾尾密封油脂，装填密封油脂时无气泡并且压紧、压平，密封油脂表面加 入蒸馏水； 步骤二、旋紧不锈钢圆柱筒的密封盖，不锈钢圆柱筒内的蒸馏水侧通入高压空气或氮 气，调节空气或氮气压力，使筒内压力达到l.OMPa，并保压lOmin ; 步骤三、在筒内压力为l.OMPa的保压时间内，如不锈钢圆柱筒底部有漏水现象，则该 密封油脂的抗水最高压力为小于1. OMPa，测试终止，如不锈钢圆柱筒底部无漏水现象，则测 试继续； 步骤四、不锈钢圆柱筒通入的高压空气或氮气以0. 6MPa/min的加压速度缓慢加压，直 至最高压力达到3. 6MPa，加压过程不锈钢圆柱筒底部出现漏水现象，则记录漏水瞬间的压 力值，该压力值为该密封油脂的抗水最高压力值； 步骤五、在不锈钢圆柱筒内最高压力达到3. 6MPa，不锈钢圆柱筒底部仍无漏水现象，则 在此压力下保压lOmin，保压过程不锈钢圆柱筒底部出现漏水现象，则该密封油脂的抗水最 高压力为3. 6MPa，保压过程不锈钢圆柱筒底部无漏水现象，则该密封油脂的抗水最高压力 大于 3. 6MPa。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构机的盾尾密封油脂抗水压性能测试方法，即本方法在不锈钢圆柱筒内设置金属丝网，金属丝网上铺设一层25mm厚的盾尾密封油脂，密封油脂表面加入蒸馏水；旋紧不锈钢圆柱筒的密封盖通入高压空气或氮气，分别调节压力使筒内压力达到1.0MPa和3.6MPa，并设定保压时间；在不同的压力下和保压时间内，根据不锈钢圆柱筒底部有无漏水，据此判定密封油脂的抗水压力值。本方法既可以定性评价盾尾密封油脂的抗水压性能，还可以定量分析其抗水最高压力，因而可以更加直观地判定盾尾密封油脂的抗水压性能指标，避免不良密封油脂的使用，保证盾尾的密封性能。
【IPC分类】G01M3/02, G01N3/12
【公开号】CN105527169
【申请号】CN201410510402
【发明人】刘仁德, 王治明
【申请人】上海宝钢工业技术服务有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月29日