1.所属科学技术领域:用于盾构机隧道掘进施工,主要用于地铁隧道土压平衡盾构机施工，也可用于城市地下管线工程的施工，并可用于越江公路隧道、输水隧洞等工程的施工中。
　　2.主要科技内容和技术经济指标
　　本项目开发一种土压平衡盾构机专用泡沫剂，可做到高倍率发泡，产生的泡沫强度高，细腻，稳定时间长，产品能很好地满足土压平衡盾构机掘进过程中改良渣土的要求。本项目产品运用先进的乳化技术，将经过严格筛选的表面活性剂，增稠剂、润滑剂等原料充分乳化以产生协同效应，并用水溶解得到成品泡沫剂。盾构法属于暗挖法施工，是一种全机械化的施工方法。盾构施工方法与传统开挖爆破的施工方法相比，具有快速、优质、经济、安全等方面的优点。盾构法能够承受来自地层的压力，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，其埋设深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制。盾构机是由刀盘来切削土体来实现向前掘进这一过程的，土压盾构掘进施工中会遇到各种各样的问题，为解决这些问题，需要对盾构开挖土体进行改良，以满足施工要求。而在所有的改良技术中，需要注入的改性材料包括泡沫、自然粘土、膨润土、水和外加聚合物等，以泡沫剂的改良效果最好。泡沫剂水溶液，在土压力舱、螺旋排土器和盾构刀盘的发泡装置内，经压缩空气的作用，发出无数直径为 30-400μm 的气泡，发泡倍数介于 5～20 倍，半衰期大于５分钟，同时被注入到盾构机内与开挖土体混合，对开挖土体进行改良。由于目前国内盾构隧道施工中所用的各种泡沫剂多为国外进口，轨道施工受国外厂商的制约，并且造价很高，因此急需进行新型泡沫剂的国产化。
　　建立泡沫剂5千吨/年的生产装置一套，生产泡沫剂系列产品，应用于地铁盾构施工。
　　本项目近两年产品销售收入合计394万元；利润：160万元；节支总额1870万元。
　　3.促进行业科技进步作用及应用推广情况及经济社会效益：
　　土压平衡盾构机专用泡沫剂代表土体改良剂的发展方向，在目前常用的土体改良剂中，泡沫改良剂是迄今为止最为先进的一种。在土压平衡式盾构施工中，泡沫改良技术是利用泡沫剂与水按一定比例混合得到泡沫剂溶液，这种溶液在一定条件下可发出无数直径稳定的气泡，同时被注入到盾构机内与开挖土体混合，对开挖土体进行改良。泡沫是典型的气-液二相体系，其中 90%以上是空气，不足10%为泡沫剂溶液。泡沫剂能够改善开挖土体的流动性，保持开挖面的稳定；保证挖掘压力，防止压力变化；降低刀盘扭矩，提高进给量；提高排土效率。泡沫剂同其它改良材料相比，具有用量少，成本低，安全环保等优点。由于国内地质非常复杂，目前国内生产的泡沫剂难以完全满足不同土质带来的盾构问题，在较难开挖的地层，尤其是当隧道需穿越河流，砂体丰富的地段时，施工中还是需要进口泡沫剂。
　　我公司生产的泡沫剂有多种型号，无毒无污染，适应各种不同土质。添加具有强吸水性的高分子树脂，形成聚合型泡沫剂，能在施工中使砂类土得到良好的流动性和止水性，并具有一定的支撑作用；性能超过了进口产品；引进具有润滑性能的基团，形成分散型泡沫剂，对粘性土发挥良好的润滑作用使开挖土塑性流动，并提高传输性能，性能达到国内领先；加入具有缓冲效果的组分，形成抗碱性型泡沫剂，能很好地满足盾构机掘进过程中改良碱性渣土的要求，性能达国际先进水平。目前已经在全国各地30多个地铁施工现场成功应用，取得显著的经济效益和社会效益。目前全国多个城市掀起轨道交通建设投资热潮，预计到2020年全国拥有轨道交通的城市将达到50个，到2020年我国轨道交通要达到近6000公里的规模，需要用到越来越多的地铁盾构施工，泡沫剂的应用将非常广泛。我公司生产的高质量的泡沫剂可明显降低盾构施工法的工程造价，具有重要的意义。
　　

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