[發明專利]一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液及方法

有效

• 申請號: 201410274150.1
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104045312A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 馮旭海;葉建民;王建平;管增倫;宋雪飛;田樂;徐潤;高曉耕;劉書杰;孫光;吳瑩;陳慧;肖煒;王志曉;賀文;賀宏偉;邵晨霞;強曉宇
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;E21D5/04
• 代理公司: 北京權泰知識產權代理事務所(普通合伙) 11460
• 代理人: 王道川

1.一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于，由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份。

2.一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：由工作液甲和工作液乙組成，工作液甲由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份；工作液乙由水、骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑、pH值調節劑和增粘劑組成；在工作液乙中：每100重量份水中加入骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑和pH值調節劑分別為工作液甲中加入相應組分重量份的1.1-1.15倍、1.01-1.1倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍，并且每100重量份水中加入增粘劑5-12重量份，增粘劑為黃原膠和羥丙基瓜爾膠中的一種或兩種。

3.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：骨料為硅灰、粉煤灰、石灰石粉和重晶石粉中的一種或多種。

4.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：稀釋劑為鐵鉻木質素磺酸鹽、磺化單寧、磺化栲膠和偏磷酸鈉中的一種或多種。

5.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：穩定劑為羧甲基淀粉和羥丙基淀粉中的一種或兩種。

6.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：保水劑為羧甲基纖維素、聚陰離子纖維素和羥乙基纖維素中的一種或多種。

7.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：乳化劑為蓖麻油聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯脂中的一種或多種。

8.根據權利要求1或2所述的一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，其特征在于：pH值調節劑為純堿和燒堿中的一種或兩種。

9.一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(a1)通過空心鉆桿(1)向凍結孔(5)底部注入工作液甲，工作液甲由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份；

(b1)再通過空心鉆桿(1)向凍結孔(5)底部注入工作液乙，工作液乙由水、骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑、pH值調節劑和增粘劑組成；在工作液乙中：每100重量份水中加入骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑和pH值調節劑分別為工作液甲中加入相應組分重量份的1.1-1.15倍、1.01-1.1倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍，并且每100重量份水中加入增粘劑5-12重量份，增粘劑為黃原膠和羥丙基瓜爾膠中的一種或兩種；

(c1)最后通過空心鉆桿(1)向凍結孔(5)底部注入緩凝水泥漿。

10.一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(a2)通過清洗套管(3)與空心鉆桿(1)之間的環形間隙注入工作液甲，同時向上拉清洗套管(3)；清洗套管(3)套裝在空心鉆桿(1)上并且清洗套管(3)可沿空心鉆桿(1)軸向滑動，清洗套管(3)底端與空心鉆桿(1)外壁之間密封，在清洗套管(3)底端的外側壁上且環繞清洗套管(3)的軸線等間距安裝有六個或六個以上的工作液流通管(2)，工作液流通管(2)的第一端與清洗套管(3)和空心鉆桿(1)之間的環形間隙流體導通，工作液流通管(2)的第二端與環形橡膠管(4)流體導通，環形橡膠管(4)的外徑等于凍結孔(5)的內徑，環形橡膠管(4)的外圓周壁上開設有溢流豁口(6)，環形橡膠管(4)的內圓周壁一體成型有橡膠支管(7)，橡膠支管(7)遠離環形橡膠管(4)的一端套在工作液流通管(2)的第二端上的球形凸起(8)上，工作液流通管(2)通過橡膠支管(7)與環形橡膠管(4)流體導通；工作液甲由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份；

(b2)通過空心鉆桿(1)的軸向中孔向凍結孔(5)底部注入工作液乙，在注入工作液乙的時候，工作液乙在凍結孔(5)中的液面上升速度等于向上拉清洗套管(3)的速度；工作液乙由水、骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑、pH值調節劑和增粘劑組成；在工作液乙中：每100重量份水中加入骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑和pH值調節劑分別為工作液甲中加入相應組分重量份的1.1-1.15倍、1.01-1.1倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍，并且每100重量份水中加入增粘劑5-12重量份，增粘劑為黃原膠和羥丙基瓜爾膠中的一種或兩種；

(c2)工作液乙注入完畢，再通過空心鉆桿(1)的軸向中孔向凍結孔(5)底部注入緩凝水泥漿，在注入緩凝水泥漿的時候，緩凝水泥漿在凍結孔(5)中的液面上升速度等于向上拉清洗套管(3)的速度。