[發明專利]一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿

有效

• 申請號: 202010973862.8
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112282774B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 張洪斌;王穎軼;李濤;楊曉虎;黃醒春;殷雪峰;羅鳴;唐旭;李健;那迪;張家碩
• 申請（專利權）人: 中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司;上海交通大學
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/12
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 余昌昊

本發明公開了一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿，包括：高分子泥漿，所述高分子泥漿包括膨潤土、黏土、水以及高分子；所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.050～0.10。根據本發明，從泥漿粘度、密水性以及混合體的塑流性、抗滲性等技術指標方面，綜合比選優化，形成一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿。

技術領域

本發明涉及軟土地層盾構隧道工程的技術領域，特別涉及一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿。

背景技術

泥土盾構在掘進過程中，泥土的止水性、塑性流動態對盾構的掘進效率和經濟效益影響很大，并且也影響盾構機的使用壽命。所以防止泥土在土艙堵艙、在刀盤上形成泥餅、螺旋輸送機處產生噴涌和堵塞，是盾構施工中的一個難題。泥土改良的成功與否，直接影響盾構掘進模式、掘進速度和掘進成本，甚至影響著工程成敗。

盾構隧道切口泥漿類型有膨潤土類、膨潤土加氣泡、膨潤土加有機酸類、高分子類四種，分別適用于不同的軟土地質條件。對于砂性富水地層，因其強滲透及地下水豐富，盾構切口泥漿的抗滲性和抗離析性直接關系泥漿的作用效果和適用性。迄今，適用于砂性富水地層的切口泥漿尚有巨大的優化空間。

發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明的目的是提供一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿，從泥漿粘度、密水性以及混合體的塑流性、抗滲性等技術指標方面，綜合比選優化，形成一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿。為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，提供了一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿，包括：

高分子泥漿，所述高分子泥漿包括膨潤土、黏土、水以及高分子；

所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.050～0.10。

優選的，所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.050。

優選的，所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.075。

優選的，所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.100。

優選的，所述高分子泥漿中的成分按重量比為膨潤土1、粘土3、水6及高分子0.150。

優選的，所述高分子泥漿的添加量為400L/m³～450L/m³。

本發明與現有技術相比，其有益效果是：通過采用膨潤土:粘土:水:高分子＝1:3:6:0.05～0.10的高分子類泥漿具有顯著優點：i)能在刀盤切削土體后迅速形成新的泥膜，有利于開挖面的穩定；ii)粘度隨著高分子含量的增大而顯著增大，其動切力、初切力和終切力要比其余泥漿高4～6倍；iii)其失水量僅僅為膨潤土類泥漿的1/8左右，保水性能強，有利于泥膜的形成；iv)切削土中的泥漿添加量為350L/m³～450L/m³時，高分子泥漿的塑流性和抗滲性大大優于其他類型漿液。

附圖說明

圖1為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的高分子類泥漿的粘度特性圖；

圖2為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的膨潤土類泥漿的粘度特性圖；

圖3為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的膨潤土+有機酸類泥漿的粘度特性圖；

圖4為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的膨潤土+氣泡類泥漿粘度特性圖；

圖5為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的高分子類泥漿的切力變化圖；

圖6為根據本發明的一種適用于砂性富水地層的盾構切口泥漿的膨潤土類泥漿的切力變化圖；