[發明專利]減阻泥漿及其制備與使用方法

有效

• 申請號: 201711092521.4
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN108102619B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王劍鋒;徐飛;王帥;劉廷扣;陳睿;馬敬豹
• 申請（專利權）人: 上海公路橋梁（集團）有限公司
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;F16L1/028
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;余化鵬

本發明公開了一種減阻泥漿及其制備與使用方法。該減阻泥漿包括膨潤土，堿性無機物，聚丙烯酰胺和水；按質量比，膨潤土：堿性無機物：聚丙烯酰胺：水＝(290?295):(4?5):1:(645?655)；堿性無機物為碳酸鈉和/或氫氧化鈉。本發明的頂管減阻泥漿的保水性能、成套性能、支護性能、耐久性能優異，可用于頂管及盾構，尤其適用頂力較大的情況，在使用過程中注漿的頻率大大降低，并且在頂進時能夠有效形成泥漿套，大大降低的管道外壁的摩阻力，降低了頂進的頂力，減小了刀盤扭矩及工作電流，降低了頂管設備的損耗。

技術領域

本發明涉及一種減阻泥漿及其制備與使用方法。

背景技術

在頂管施工中，注漿減阻是非常重要的一個環節，它是頂管成功與否的關鍵。頂管施工過程中，如果注入的減阻泥漿能在管道外周形成較完整的減阻泥漿套，則其減阻和支撐的作用將會收到意想不到的效果。有效的減阻泥漿套的形成，可以大大減小管壁與土層之間的摩阻力，有效降低頂進的頂力，增加單程頂進的長度、減少中繼間的用量，也可以減少工作井與接收井的數量，從而有效的降低工程成本。

頂管在黏性土層中頂進時，由于土層本身較硬、較黏，因此在設備選型上一般頂管機的外徑比管道外徑大1cm～2cm左右，制造空隙以輔助泥漿套的形成，如泥漿套未能有效的形成，則就不會產生有效的支撐與減阻的作用，黏性土層將會將管道外壁緊緊包裹，使原本的滑動摩擦變為干摩擦，導致整個管道的摩阻力大幅度上升。因此在黏性土層中頂管能不能形成有效的建筑泥漿套對工程的成敗起到了決定性的作用。

現有的頂管注漿工藝主要是考慮減阻泥漿的配置、運輸、注漿孔的位置及數量、注漿量等，最終形成流體狀的減阻漿液通過注漿管道運輸再經注漿孔注入到管道外壁，通過不斷增加注漿、補漿的頻率以期形成良好的減阻泥漿套。此種注漿工藝比較泛泛，使用于各類土層，針對性不強，并沒有對土層的性質作細致的分析，遇到特殊土層時不能形成有效的泥漿套，且流體狀的漿液支護性能也有很大的局限性。

黏性土層的粘聚力C值為19Kpa、承載特征值為130Kpa、內摩擦角Φ值為19.5°，主要表現為土層吸水易膨脹、水質不易侵入土體，土質堅硬、較黏、不易攪拌。而現有的頂管泥漿由膨潤土和水攪拌而成，配合比為1：8，有時也參入純堿等，這樣的頂管泥漿在黏性土層中頂進時存在弊端，主要表現為：保水性差、支護性能差、成套性能差、耐久性能差。

因此，尋求一種保水性能、成套性能、支護性能、耐久性能優異的減阻泥漿是亟待解決的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于為了克服現有技術中的頂管減阻漿液對于黏性土層來說保水性差、支護性能差、成套性能差、耐久性能差、并導致在頂進時無法形成完整的減阻泥漿套、進而起不到有效的支撐和減阻作用的缺陷，從而提供一種減阻泥漿及其制備與使用方法。本發明的頂管減阻泥漿的保水性能、成套性能、支護性能、耐久性能優異，可用于頂管及盾構，尤其適用頂力較大的情況，在使用過程中注漿的頻率大大降低，并且在頂進時能夠有效形成泥漿套，大大降低的管道外壁的摩阻力，降低了頂進的頂力，減小了刀盤扭矩及工作電流，降低了頂管設備的損耗。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：

本發明提供了一種減阻泥漿，其包括膨潤土，堿性無機物，聚丙烯酰胺和水；其中，按質量比，膨潤土：堿性無機物：聚丙烯酰胺：水＝(290-295):(4-5):1:(645-655)；所述堿性無機物為碳酸鈉(純堿)和/或氫氧化鈉(燒堿)。

本發明中，較佳地，所述膨潤土：所述堿性無機物：所述聚丙烯酰胺：所述水＝350kg:5kg:1.2kg:780kg。

本發明中，所述膨潤土為本領域常規使用的膨潤土，市售可得，例如購自深圳市安信礦業有限公司的鈉基膨潤土。

本發明中，所述聚丙烯酰胺為本領域常規使用的聚丙烯酰胺，市售可得，例如購自鄭州海暢清供水材料有限公司的非離子聚丙烯酰胺。