一种顶管施工触变泥浆及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种顶管施工触变泥浆及其制备方法，属于顶管隧道施工技术领域，包括以下质量份数的组分：膨润土7

【技术实现步骤摘要】
一种顶管施工触变泥浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于顶管隧道施工
，更具体地说，是涉及一种顶管施工触变泥浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市地下空间的快速开发，顶管法因其掘进速度快、不影响地面交通、综合造价低等优点，越来越普遍的运用于市政管线、地铁车站附属结构等的施工工程中。
[0003]在顶管顶进施工中，为了减少土体与管节之间的摩擦力，通过管节内部的注浆孔向管节外的空隙中注入触变泥浆材料，触变泥浆材料拌合完成后在搅拌、泵送等外界作用下，浆液处于流动状态，静置后，又会出现凝胶状态，从而使得管节在触变泥浆形成的泥浆套中顶进，一方面降低了管土摩擦力，另一方面也起到了支撑土体，降低地层损失，控制地面沉降的作用。若泥浆配比不当，则会导致泥浆套效果差，不能很好的降低管土摩阻力，不仅降低了施工效率，同时过大的顶推力也会造成较大的地层扰动。因此，对顶管施工过程中触变泥浆的配比及制备方法进行研究非常重要。
[0004]砂性土地层或粉砂地层，土体空隙较多，且较为松散，传统触变泥浆材料的适应性较差，浆液在土层中容易扩散损失，同时流动性差、膨化时间长，造成在实际顶推工程中的减摩效果不理想，最终导致推进效率低下、施工困难等问题。基于上述问题，研发一种性能更优越的触变泥浆，提高顶管施工的安全性和高效性具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种顶管施工触变泥浆及其制备方法，旨在解决现有技术中的触变泥浆在砂性土地层中使用效果差的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种顶管施工触变泥浆，包括以下质量份数的组分：
[0007]膨润土7
‑
9份，增稠剂0.08
‑
0.12份，碱性无机处理剂0.2
‑
0.4份，絮凝剂0.03
‑
0.05份，防塌剂0.2
‑
0.4份，水90.03
‑
92.49份。
[0008]优选地，所述膨润土为纳基膨润土。
[0009]优选地，所述增稠剂为纤维素盐。
[0010]优选地，所述碱性无机处理剂为碳酸钠。
[0011]优选地，所述絮凝剂为高分子絮凝剂。
[0012]优选地，所述防塌剂为芳香族羟基羧酸盐。
[0013]优选地，包括以下质量份数的组分：
[0014]膨润土7份，增稠剂0.08份，碱性无机处理剂0.2份，絮凝剂0.03份，防塌剂0.2份，水92.49份。
[0015]本专利技术还提供一种顶管施工触变泥浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0016]步骤1、按预设比例分别称取膨润土以及水，将膨润土加入水中，搅拌至无结块；
[0017]步骤2、按预设比例分别称取增稠剂、碱性无机处理剂、絮凝剂、防塌剂以及水，将物料放入容器中，搅拌均匀；
[0018]步骤3、将步骤2制备的产物与步骤1制备的产物混合，并搅拌10
‑
30min；
[0019]步骤4、将步骤3制得的浆液，静置20
‑
24h得到最终产物。
[0020]优选地，步骤1中，搅拌的转速为280
‑
360r/min。
[0021]本专利技术提供的一种顶管施工触变泥浆及其制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种顶管施工触变泥浆及其制备方法，通过高分子聚合物聚丙烯酰胺的絮凝作用，将钠基膨润土中的固体颗粒进行吸附，形成体积较大的分支，使得浆液在空隙土体中能够稳定的填充，同时也降低了浆液水分的流失。通过腐殖酸钾的防塌作用，产生了良好的护壁效果，能显著降低混凝土管节与周围土体在顶进施工过程中的摩阻力。在环形间隙中形成稳定的泥浆套。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为不同实施例的粘度和滤失量。
[0024]图2为不同实施例的析水率和泥皮厚度。
[0025]图3为实施例1理论顶推力与实际顶推力曲线。
[0026]图4为实施例2理论顶推力与实际顶推力曲线。
[0027]图5为实施例3理论顶推力与实际顶推力曲线。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]请一并参阅图1至图5，现对本专利技术提供的一种顶管施工触变泥浆进行说明。所述一种顶管施工触变泥浆，包括以下质量份数的组分：膨润土7
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9份，增稠剂0.08
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0.12份，碱性无机处理剂0.2
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0.4份，絮凝剂0.03
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0.05份，防塌剂0.2
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0.4份，水90.03
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92.49份。
[0030]在本实施例中，膨润土为纳基膨润土。钠基膨润土相较于钙基膨润土，吸水率和膨胀倍数更大，造浆性能好，在水中分散性好，胶体悬浮液粘度优良、触变性好、润滑性好，pH值高，热稳定性好，有较高的可塑性和粘结性，在砂性土地层中钠基膨润土减阻效果更明显，保证了泥浆的滤失量，减少泥浆流失，固化后的胶凝性更好。
[0031]在本实施例中，增稠剂为纤维素盐。纤维素盐在泥浆中起到增稠乳化的作用，降低析水率。具体的是，增稠剂为羧甲基纤维素钠。
[0032]在本实施例中，碱性无机处理剂为碳酸钠。碳酸钠作用是为泥浆提供离子，促使离子交换，增加膨润土的碱性系数，改变膨润土表面吸附性，促使颗粒分散，从而便于与其他各类材料组分进行胶结。
[0033]在本实施例中，絮凝剂为高分子絮凝剂。具体的是，絮凝剂为聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺通过分子链上的许多吸附基(酰胺基)对固相颗粒的较强吸附作用，将若干固相颗粒吸附在一个或几个高分子链上，高分子链在固相颗粒之间形成联接桥梁，依靠长链分子自身的内聚力使分散的固相颗粒聚结起来。
[0034]在本实施例中，防塌剂为芳香族羟基羧酸盐。具体的是，防塌剂为腐殖酸钾，腐植酸钾是一种高分子非均一的芳香族羟基羧酸盐，外观为黑色颗粒或粉状固体，是由褐煤精细选后用KOH液体反应提取后的产物。腐殖酸钾是具有大量错综官能团的大分子化合物，具有较强的吸附及交换能力，在触变泥浆中主要起到防塌壁的作用。
[0035]在本实施例中，水的pH值为6.5
‑
8.5。
[0036]该种顶管施工触变泥浆主要用于砂性土地层，粉质黏土等地质条件下的顶管施工。
[0037]现有技术中的触变泥浆在适用于砂性土地层中时，存在触变泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，包括以下质量份数的组分：膨润土7
‑
9份，增稠剂0.08
‑
0.12份，碱性无机处理剂0.2
‑
0.4份，絮凝剂0.03
‑
0.05份，防塌剂0.2
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0.4份，水90.03
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92.49份。2.如权利要求1所述的一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，所述膨润土为纳基膨润土。3.如权利要求1所述的一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，所述增稠剂为纤维素盐。4.如权利要求1所述的一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，所述碱性无机处理剂为碳酸钠。5.如权利要求1所述的一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，所述絮凝剂为高分子絮凝剂。6.如权利要求1所述的一种顶管施工触变泥浆，其特征在于，所述防塌剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔恒，郭飞，胡嵩，孟毅欣，傅睿智，谢晖，张冰，张东旭，赵志杰，闫宏锦，
申请(专利权)人：北京高新市政工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：