[發(fā)明專利]一種隧道挖掘防塌漿液

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811596752.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109652038A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳立生;趙國強(qiáng);朱繼文;徐偉忠;李懷洪;劉雁蜀;趙凱
• 申請（專利權(quán)）人: 上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: C09K8/508
• 分類號: C09K8/508;C09K8/24
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

本發(fā)明涉及隧道挖掘技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隧道挖掘防塌漿液，其特征在于：所述隧道挖掘防塌漿液包含不分散聚合物液，其包括以下組分，且各組分重量百分比分別為：膨潤土為1.5?2%、水解聚丙烯酰胺PHPA為0.1?0.2%、純堿Na₂Co₃為3%?7%、聚丙烯酰胺鉀鹽K?PAM為0.1?0.2%、陰離子表面活性劑CMC?LV為0.5%?0.6%、水解聚丙烯腈鉀鹽KPAN為0.3?0.5%，其余為水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：固相含量低，且亞微米粒子所占比例也低，可選擇性絮凝和抑制巖屑分散，可顯著提高挖掘速度；具有良好的流變性，提供較高的動切力，具有較低的塑性濃度；穩(wěn)定隧道壁的能力強(qiáng)，挖掘直徑規(guī)則；可有效地抑制巖石的吸水分散作用；可防止隧道滲漏的發(fā)生；挖掘成本低，縮短了挖掘周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道挖掘技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種隧道挖掘防塌漿液，在隧道挖掘過程中能瞬間穩(wěn)定開采面，使開采面達(dá)到防塌陷的效果；這種防塌液還可以使挖掘中所使用的漿液達(dá)到平衡，以減少漿液液的使用，節(jié)約了挖掘成本；這種防塌液還可以使排放物的指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。

背景技術(shù)

最早泥水平衡盾構(gòu)是通過在支承環(huán)前面裝置隔板的密封艙中，注入適當(dāng)壓力的清水使其在開挖面和挖掘物形成泥膜，支承正面土體。并由安裝在正面的大刀盤切削土體表面泥膜，形成泥水混合，形成高密度漿液，由排泥泵和管道輸送到地面處理，然后循環(huán)使用。

由于各段地質(zhì)含礦物質(zhì)不同，清水的用量就大不相同，在挖掘過程就使得挖掘面很容易坍塌，而在挖掘過程中形成的泥水混合物中的固相跟各地質(zhì)層不同會出現(xiàn)兩類：一類是由膨潤土及非水溶性或油溶性的組成，稱之為有固相；另一類是由鉆屑、劣質(zhì)土和砂粒等組成，稱之為無固相。無固相的存在是破壞泥水性能、降低推進(jìn)速度并導(dǎo)致各種復(fù)雜情況的最大隱患。防塌液就是在原有漿液混合液里添加保存適量有用固相物質(zhì)；盡可能地清除無用固相物資。

水基液在隧道挖掘的最初階段，水基液是用清水作為原始液的。隨著挖掘的進(jìn)行挖掘物里的粘土分散在水中，清水逐漸變成混水而成為漿液，也就是所謂自然造漿。實(shí)踐證明，這種最原始的漿液確有攜帶巖屑、凈化隧道和平衡隧道地層壓力等作用，但也存在著濾失量高、性能不穩(wěn)定和易引起面塌、卡機(jī)等一系列問題。后來，人們發(fā)現(xiàn)使用人工預(yù)先配制的漿液比使用清水具有更好的功能。隨著隧道挖掘的迅速發(fā)展，隧道的數(shù)量、速度和深度均顯著增長，所鉆穿的地層也更加復(fù)雜多樣，裸眼也越來越長，于是對這種液體就提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種隧道挖掘防塌漿液，通過在防塌液配置一定比例的不分散聚合物液，實(shí)現(xiàn)了開挖面的平衡穩(wěn)定，同時有利于隧道挖掘施工。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種隧道挖掘防塌漿液，灌注于隧道在土層挖掘時的開挖面處，其特征在于：所述隧道挖掘防塌漿液包含不分散聚合物液，其包括以下組分，且各組分重量百分比分別為：膨潤土為1.5-2%、水解聚丙烯酰胺PHPA為0.1-0.2%、純堿Na₂Co₃為3%-7%、聚丙烯酰胺鉀鹽K-PAM為0.1-0.2%、陰離子表面活性劑CMC-LV為0.5%-0.6%、水解聚丙烯腈鉀鹽KPAN為0.3-0.5%，其余為水。

所述土層中含有鈉量的粘土，所述隧道挖掘防塌漿液中的所述純堿Na₂Co₃為3-4%。

所述土層中含有鈣量的粘土，所述隧道挖掘防塌漿液中的所述純堿Na₂Co₃為3-4%。

所述隧道挖掘防塌漿液的基漿性能為：漏斗粘度20-35s、密度1.02-1.03g/cm³，API濾失量7-15ml。