在盾构机掘进与管片拼装过程中,推进系统通过油缸(千斤顶)施加巨大推力,将已拼装的管片作为反力支点,推动盾构机头向前掘进。这一过程中,油缸杆端部与管片之间的接触界面承受着高达数百吨的集中载荷,且受力方向随掘进姿态动态变化。若直接采用金属接触,极易造成管片压裂、油缸偏载甚至设备损伤。

于是,盾构机聚氨酯推力垫板(又称撑靴垫板、千斤顶缓冲垫),安装于油缸杆前端撑靴板与混凝土管片之间,成为关键的“力传递中介”。
一、核心作用:力的均匀传递与设备保护
均匀分布反作用力:聚氨酯材料具备优异的弹性变形能力,在高压下可贴合管片表面微小不平整,将油缸集中载荷转化为面接触压力,显著降低局部应力峰值,避免管片开裂;
吸收冲击与振动:在推进油缸频繁伸缩、纠偏调整过程中,有效缓冲动态冲击,减少对油缸密封件、活塞杆及管片结构的疲劳损伤;
保护管片与设备:相比刚性金属撑靴,聚氨酯垫板硬度适中(邵氏A 92),既能承载高负载,又不会划伤或压碎混凝土管片,延长隧道衬砌寿命;
辅助导向纠偏:通过调节不同油缸的伸出长度与压力,配合聚氨酯垫板的弹性响应,可微调推力方向,实现盾构机姿态的精细控制。
二、材料与工艺优势
高硬度92A定制配方:采用NDI或MDI基聚氨酯体系,兼顾高承载(抗压强度≥60MPa)与适度弹性,远优于普通橡胶或低硬度聚氨酯;
抗撕裂与耐压缩永久变形:在长期高压循环工况下,回弹率>85%,不易产生“压塌”或“塑性凹陷”;
耐水耐油耐泥沙:适用于盾构机内部潮湿、含泥浆、偶有液压油泄漏的复杂环境;
金属背板一体化设计:可选配预埋钢板或螺栓孔位,便于快速安装于撑靴板,确保不移位、不脱落。
三、典型应用场景
土压平衡盾构机、泥水盾构机的推进油缸系统
超大直径盾构(Φ10m以上)多组油缸协同推进工况
管片拼装过程中的临时支撑与反力传递
需频繁纠偏、姿态调整的复杂地层掘进段
四、技术参数(可定制)
硬度:邵氏A 92(可按需定制85A–95A)
抗压强度:≥60 MPa
拉伸强度:≥40 MPa
撕裂强度:≥80 kN/m
使用温度:-20℃ ~ +80℃
形状尺寸:圆形、方形、异形,支持非标图纸加工
安装方式:平面粘接、螺栓固定、嵌入式装配
盾构机聚氨酯推力垫板虽为“小部件”,却在整机推进系统中扮演着“缓冲器、分配器、保护器”三重角色。选择高硬度、高可靠性的定制化聚氨酯垫板,不仅能提升盾构施工安全性,更能显著降低管片破损率与设备维护成本,为掘进提供坚实支撑。