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公司喜获盾构泡沫剂发明专利

来源:添加时间:2018/6/25 2:59:31 点击:

简介国家知识产权局于2018年6月8日正式授权 厦门诺恩斯科技有限公司 2015年6月4日申请的发明专利 《一种土压平衡盾构泡沫剂》(申请号 201510301538.0 ),授权公告号为 CN 104946263B 。截止目前 厦门诺恩斯科技有限公司 拥有专利18项(发明11项、实用新型7项),商标14件,同时公司已通过企业知识产权管理体系 认证 。 


        厦门诺恩斯科技有限公司成立于2011年7月,注册资本1 2 00万元,位于厦门 火炬( 翔安 )产业 区,是一家专业从事环保型新材料研发、制造 和 技术服务的 国家级高新技术 企业,产品主要应用在 地铁盾构、 混凝土防 腐蚀、石材防护、木材防护 等领域 。 目前公司 主要产品有盾构泡沫剂、盾尾油脂、分散剂;混凝土硅烷防护剂;石材防护剂、石材美容剂、防水背胶;木材防护剂、粘合剂、乳化石蜡、沥青温拌剂 等环保产品。 

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背景
 

        中国已成为世界上隧道及地下工程建设规模和建设速度第一大国,因此在挖掘过程中盾构机的使用就非常重要。目前所应用的盾构机类型主要为土压平衡式盾构机 。随着地下工程的进一步扩大,不同地区的土层性质不同,即地质条件各不相同,而土压平衡式盾构施工成功的关键是将开挖面切削下来的土体在压力舱内调整成一种“塑性流动状态”,以免开挖土在压力舱内发生闭塞、结饼、喷涌和开挖面失稳等工程事故。当地质条件不适合,就必须向开挖面和压力舱内注入添加剂。 


        盾构泡沫剂是专门针对地铁盾构掘进使用的产品,因此 国内外较多的 专业 研究 机构对其性能和使用进行改良和研究。 三年前 国内地铁盾构施工用的泡沫剂主要从国外进口,但是随着我国高铁、地铁、轨道等技术的不断成熟,地铁盾构泡沫剂产品的研发也 日趋增多 。 此前 国内生产的 盾构 泡沫剂通常是依据泡沫混凝土、气泡混合轻质土等其他土工领域用泡沫剂配方,采用传统洗涤原料调制出来,其泡沫均匀性,稳定性,润滑性和渗透性等各项性能较国外进口产品还有一定的距离,且适应性有一定的 局限 ,不能完全满足各种盾构施工环境的要求。 因此开发具有自主知识产权的地铁盾构泡沫剂产品等盾构耗材显得尤为重要。 


技术原理 

        目前所应用的盾构机类型主要为土压平衡式盾构机,其特点是用开挖出的渣土作为支撑开挖面,这要求作为支撑介质的渣土具有良好的塑性、流动性、止水性(降低渣土透水性)。由于一般土壤不能完全满足这些特性,所以要进行改良, 通过 在盾构机刀盘前部和泥土仓中注入泡沫等混合添加材料,经强力搅拌,改善开挖渣土的塑性、流动性,降低渣土的透水性。因此,为了提高盾构机刀盘的开挖效率,并降低刀具的磨损,必须在开挖过程中通过刀盘向开挖面注入泡沫剂,以改良土体,保证土体的塑性流动性,并减少土体的透水性,同时使得开挖面保持稳定。 


        盾构泡沫剂可对开挖土进行改良,其具体作用如下: 


1) 泡沫有良好的润滑作用和一定的强度,可降低压力舱内土体的内摩擦角,提高开挖土的流动性,防止“闭塞”现象发生,同时降低了刀盘和螺旋输送机的扭矩,利于稳定掘进。

2) 泡沫具有压缩性,可提高改良后的开挖土的压缩性,抑制“结饼”问题的发生。同时开挖土压变动小,利于开挖面的稳定。

3) 泡沫有一定的弹性和润滑作用,能降低土体的黏度,防止开挖土粘附于盾构机刀盘面板和压力舱内壁,有利于松散出土。

4) 泡沫能置换土颗粒间隙中的水,提高开挖土的止水性,防止地下水位高的砂地层中“喷涌”现象的发生。

5) 改良后的渣土,出土容易,可用于回填,无残留、无毒害,泡沫发生装置操作简单,泡沫对机器无腐蚀。

专利的创造性 

1) 增长稳泡半衰期时间。本 发明 在泡沫剂合成反应体系中,导入了阳离子型的表面活性剂,可中和无机相中部分的负电荷,使其具有抗静电作用,减少泡沫之间的排斥力,因而使泡沫剂的稳泡时间大大加长。

2) 增加发泡率。本 发明 产品在合成体系使用的阳离子型的表面活性剂,具有相转移催化作用,使的反应的活化能大大降低,极大地提高了活化分子的百分含量,使合成体系中反应更容易更充分。因此,发泡率大大提高。

3) 产品具有环保性能。该反应体系的反应物的配伍,使得泡沫剂易于生物降解,并具有杀菌功能,保护了环境,是环保型的产品。

4) 产品对不同地质结构具有普适性。 目前盾构掘进遇到不同的地质结构,从砂性土、砾石、软硬粘土到风化地层、岩石等,本项目产品系列能够有效地适应不同地质条件,减少盾构机换刀频率,有效地提高盾构掘进效率。 


专利技术成熟度 

        本发明技术已完成了盾构泡沫剂产品的检测与性能优化,并研制出了盾构泡沫剂专用搅拌设备,项目顺利投产。 随着项目的实施,公司积累了大量的技术、生产经验,不断以优质的服务满足客户的需求。公司针对目前本领域暂无国家及行业标准的现状,特制定企业标准 《Q/NOR002-2015盾构泡沫剂》 ,并已通过审核备案。 目前 产品投放国内外市场,在地铁盾构机中使用,针对不同地质,验证了产品的匹配性、安全性等。
 

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科技成果 


        2017年9月19日,厦门市建设局组织专家对厦门诺恩斯科技有限公司承担的厦门市建设科技计划项目《一种环保型地铁盾构泡沫剂的研究与应用》(编号:XJK2016-1-8)进行了验收。专家组认真听取了项目执行情况、审查了相关材料,对项目给予了肯定。该项目顺利通过专家组的评审验收。 


        通过厦门市建设科技计划项目成果验收,厦门诺恩斯科技有限公司不仅新增一项科技成果证书,还将享受厦门市建设局资助政策,继续扶持项目发展。盾构泡沫剂项目的推广应用在为公司带来利益的同时,也为社会培养专业技术人员,增加了多个具有专业技术能力的劳动就业岗位,具有重大的社会效益。

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战略合作 


        目前盾构耗材主要合作伙伴有中铁四局、中铁十局、中铁十一局、中铁十二局、中铁建大桥局、中铁十六局、中铁十七局、中铁十八局、中铁二十局、中铁二十四局、中交一公局、中交三航局、中煤集团、中国土木工程集团以色列分公司、中船重工、厦门轨道集团等,在此期间得到了众多合作伙伴的鼎力支持和高度认可。 


        相信公司盾构产品在国家发明专利的加持下,更能以专有技术、品质产品和专业服务回馈合作伙伴, 为 城市轨道交通等 提供 有力支持 ! 



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