[發(fā)明專利]一種高比例矩形頂管泥漿及其制備方法和施工方法

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• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108587583A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 郭靜;曾聰;馬保松;馬龍飛;趙陽森
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C09K8/14
• 分類號: C09K8/14;E21D9/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發(fā)明公開了一種高比例矩形頂管泥漿及其制備方法和施工方法，按重量份計，泥漿包括水1份、膨潤土0.5～0.9份和部分水解的聚丙烯酰胺0.0002～0.001份；水的pH為7?10；膨潤土的造漿率為5?20m³/t；聚丙烯酰胺的水解度為60?70％；由臥式砂漿攪拌機配置而成；泥漿的性能為：密度為1.00?1.20g/cm³、塌落度為120?170mm、API濾失量小于5mL、漏斗粘度大于80s。步驟包括：在攪拌機內加入水和水解的聚丙烯酰胺，邊攪拌邊緩慢加入膨潤土，使得膨潤土在水中充分水化。本發(fā)明的高比例泥漿的穩(wěn)定性好，制漿成本和施工成本較低，不僅能為頂管施工減小摩阻力，還優(yōu)化了傳統(tǒng)觸變泥漿不具有防止地層沉降的功能，減小矩形頂管施工對隧道上方及周圍環(huán)境的影響程度，保證施工安全。

技術領域

本發(fā)明涉及非開挖工程技術領域，尤其涉及一種高比例矩形頂管泥漿及其制備方法和施工方法。

背景技術

矩形頂管作為一種重要的非開挖技術，已廣泛運用于城市地下通道、地鐵出入口、綜合管廊等地下工程建設領域，由于其對地面開挖面積小、綜合成本低、施工效率高、矩形斷面利用率高等優(yōu)勢，在城市地下工程建設領域有廣闊的發(fā)展前景。

矩形頂管在頂進施工時，一般常用觸變泥漿來降低頂進阻力。而目前施工中常采用的泥漿由于添加的膨潤土比例較低，一般泥漿配方中膨潤土占水的量為4％～10％，由于現(xiàn)場攪拌不充分，還需在泥漿中添加價格較高的高分子材料及化學材料，導致泥漿價格變高，增加了施工成本。另外，常規(guī)泥漿注入地層后，由于泥漿流動性好，在地層中很容易流失；而且泥漿很容易在注漿壓力作用及地下水的侵入下，使泥漿中的水大量漏失而失去穩(wěn)定性，起不到想要的減阻效果。另一方面，頂管施工后，存在超挖導致的在管道與地層間出現(xiàn)空隙，目前采用的泥漿由于壓縮性較高，難易填補產生的空隙，空隙對土體擾動后會導致頂管上方的地面產生沉降，這樣會危及周圍環(huán)境及建筑物安全。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種減阻與防沉降的高比例矩形頂管泥漿及其制備方法和施工方法，高比例泥漿的穩(wěn)定性好，制漿成本和施工成本較低，不僅能為頂管施工減小摩阻力，還優(yōu)化了傳統(tǒng)觸變泥漿不具有防止地層沉降的功能，減小矩形頂管施工對隧道上方及周圍環(huán)境的影響程度，保證施工安全。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種高比例矩形頂管泥漿，按重量份計，所述高比例矩形頂管泥漿包括：

水1份；

膨潤土0.5～0.9份；

聚丙烯酰胺0.0002～0.001份；

其中，所述水的pH為7-10；所述膨潤土的造漿率為5-20m³/t；所述聚丙烯酰胺的水解度為60-70％。

進一步地，所述泥漿的性能為：密度為1.00-1.20g/cm³、塌落度為120-170mm、API濾失量小于5mL、漏斗粘度大于80s。

進一步地，所述高比例矩形頂管泥漿由臥式砂漿攪拌機配置而成。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的另一種技術方案：一種高比例矩形頂管泥漿的制備方法，包括如下步驟：

步驟101：提供攪拌機，按重量份計，在攪拌機內加入1份水；

步驟102：開動所述攪拌機的電機開始攪拌；

步驟103：加入0.0002～0.001份水解的聚丙烯酰胺，攪拌時間不少于5分鐘；

步驟104：邊攪拌邊緩慢加入0.5～0.9份膨潤土，攪拌時間不少于20分鐘，使得膨潤土在水中充分水化。

進一步地，所述高比例矩形頂管泥漿由臥式砂漿攪拌機配置而成。