[发明专利]一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂材料、制备及应用方法

说明书

本发明公开了一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂材料，其制备原料包括环氧树脂和胺类固化剂，还包括稀释剂、颜填料、增强材料及助剂；所述环氧树脂包括芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪链环氧树脂或改性环氧树脂中的一种或几种，所述改性环氧树脂的改性方式包括橡胶弹性体改性、以化学接枝的方法引入长碳链聚醚多元醇或聚酯多元醇，或采用物理改性的方法直接添加长碳链醚、酯类非活性增韧剂；所述胺类固化剂包括脂环族胺、脂肪族胺、芳香族胺或改性胺类固化剂中的一种或几种。本发明还提供一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂材料的制备及应用方法。本发明的树脂材料对水泥构件或者金属材料具有良好粘结强度、耐水压、耐化学腐蚀、具有较高延伸率。

技术领域

本发明属于盾构隧道管片接缝材料技术领域，更具体地，涉及一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂组合材料、制备及应用方法。

背景技术

自从上世纪90年代我国上海、广州等地开始有规模地应用现代盾构机以来，目前盾构隧道工法已经在我国城市轨道交通、市政、公路、铁路、水利、电力等各个地下空间开发利用领域中得到了广泛应用，尤其是城市轨道交通区间隧道中，盾构法已经成为了主要的施工方法。近年来我国交通事业的蓬勃发展和隧道修建技术的快速进步，为盾构工法的发展和应用提供了广阔的空间。1971年建成的上海打浦路黄浦江隧道是我国首例水下盾构隧道，2011年开通运营的广深港客运专线狮子洋隧道是我国首例水下高速铁路盾构隧道，目前直径13.1m的佛莞城际铁路狮子洋隧道正在修建中。由于盾构法隧道的诸多优势，可以预见，盾构法隧道将成为今后我国隧道修建的主要工法，盾构隧道会越开越多。

根据我国在盾构隧道的应用经验，目前对于盾构隧道防水体系的认识是：以管片自防水为基础，接缝防水为重点，并对特殊部位进行防水处理(如螺栓孔)，形成完整的防水体系，相应的防水、嵌缝材料也已经从之前主要靠国外引进和仿制，发展到能部分自主研发并满足使用的需要，也为大直径和超大直径的水下与城市盾构隧道的防水提供了有力的保障。但是在地铁盾构隧道的防水应用中，目前也仍然存在一些问题有待解决：管片的拼装错台形成的张开量过大导致防水失效、弹性密封垫的耐老化能力有待检验和提高、嵌缝材料的整体脱落问题对行车安全造成影响、螺栓手孔处的封堵效果有限等。另外，由于水下隧道往往埋深和水压比地铁隧道大(目前国内水下盾构隧道最高的设计衬砌水压约为0.9MPa)，因此对防水材料的性能指标要求更高；高铁盾构隧道由于对运营和维修的要求较高，往往需要采取比地铁盾构隧道更为严格的防水要求；高铁盾构隧道结构及接缝还需要承受运营阶段列车振动荷载、隧道内的空气动力学效应带来的瞬变压力作用，接缝防水材料的工作环境(疲劳老化条件)更为恶劣。因此，需要重视和解决以上所存在的问题，能够更好地解决高铁盾构隧道的防水问题。

由于盾构隧道施作完毕后接缝处的弹性密封垫不可更换，接缝处的嵌缝材料就成了一个非常重要的后备防水、疏排防线；而手孔封堵则对防止螺栓的锈蚀、保证衬砌结构受力体系具有非常重要的作用，因此本发明的提出具有重要的实际意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂材料、制备及应用方法，制备一种对水泥构件或者金属材料具有良好粘结强度、耐水压、耐化学腐蚀、具有较高延伸率的胶粘材料，作为盾构管片接缝嵌缝的密封填充材料。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种盾构隧道管片接缝嵌缝树脂材料，其制备原料包括环氧树脂和胺类固化剂，还包括稀释剂、颜填料、增强材料及助剂；其中，

所述环氧树脂包括芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪链环氧树脂或改性环氧树脂中的一种或几种，所述改性环氧树脂由环氧树脂中引入活性或非活性的增韧改性材料进行改性后制得；所述环氧树脂的改性方式包括橡胶弹性体改性、以化学接枝的方法引入长碳链聚醚多元醇或聚酯多元醇，或采用物理改性的方法直接添加长碳链醚、酯类非活性增韧剂；