在地面预注浆工程中,止浆塞是实现分段注浆的重要机具。止浆塞上的密封胶筒受压膨胀后,封隔钻孔,起到止浆作用。在止浆塞的实际使用过程中,经常由于胶筒的破坏导致止浆失效,严重降低了注浆效率,延缓了工期。因此,胶筒性能的优劣直接影响到注浆的成败。胶筒是由橡胶材料制成的,在橡胶中加入短纤维能够显著地改善橡胶的力学性能。本文通过在天然橡胶中加入尼龙短纤维的方法使胶筒的性能大幅度提高,从而提高注浆效率,缩短注浆工期。本文的主要研究内容如下:研究短纤维增强橡胶复合材料(SFRC)的硬度、撕裂强度、拉伸强度等随短纤维的添加量、长径比、及添加方向等的变化趋势。结合上述研究以及止浆塞的实际使用情况,探索短纤维在止浆塞胶筒中应用较为理想的方案并在工程实践中检验研究成果。在自制的试验台上模拟胶筒使用过程中的受力及破坏情况,将经过短纤维改性后的胶筒与普通的胶筒进行对比,分析胶筒经过改性后,止浆塞使用效率的变化情况。结果表明:在止浆塞的使用过程中,胶筒的破坏主要是由橡胶的撕裂破坏引起的,经过短纤维改性后,特别是短纤维按胶筒轴向的T取向排列时,胶筒能承受更高的应力。实际应用表明短纤维改性后,胶筒的使用次数明显多于未改性的胶筒,达到了很好的使用效果。