[发明专利]一种高分子泥浆及其配置系统

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工类，具体涉及一种高分子泥浆及其配置系统。

背景技术

盾构在推进过程中会对周围的土体造成的不定量的超挖(或欠挖)和扰动使隧道轴线附近的地面以及地下构筑物造成一定量的沉降影响。传统的方法是采用传统膨润土泥浆及泡沫泥浆处理在特殊地层掘进施工中的开挖面的稳定、止水以及改善切削的土壤的可塑性和流动性，该方法的不足在于土压平衡盾构机在复杂地层特别是砂砾层掘进时，由于砂砾层空隙比较大、切削的土壤不能很快形成具有一定的可塑性和流动性，使土压平衡盾构掘进机在掘进施工时的开挖面不能形成一个较为稳定的平衡面，同时也不能产生止水作用，并且由于切削下来的土不能很快形成具有一定的可塑性和流动性，使盾构掘进机的螺旋输送机的出土不能很畅，给盾构掘进机的施工控制带来很大的不利因素。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种高分子泥浆及其配置系统，通过在泥浆中配置一定比例的高分子浆液，实现了开挖面的平衡稳定，很好的改善了土壤的性能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种高分子泥浆，包括高分子浆液，其特征在于所述的高分子浆液包括以下组分，且各组分所占重量百分比分别是：膨润土为3％～4％、Na₂CO₃为6％～10％、水解聚丙烯酰胺PHPA为0.2％～0.25％、聚丙烯酰胺钾盐K-PAM为0.2％～0.3％、阴离子表面活性剂LV-CMC为1％～1.2％、水解聚丙烯腈钾盐KPAN为0.6％～1％，其余为水。

所述高分子浆液在泥浆总量中所占比例不超过30％。

所述泥浆的技术指标：漏斗粘度为35～40s、密度为1.1～1.25g/cm³、API滤失量为15～20ml。

所述泥浆应用时的灌注位置是在隧道盾构施工的开挖面处。

一种高分子泥浆的配置系统，其特征在于该系统包括储浆筒、高剪切泵、拌浆筒、清水槽，其中高分子泥浆材料按照规定配比从储浆筒经过高剪切泵处理后，进入拌浆筒，清水槽连通拌浆筒。

所述拌浆筒大小为10m³。

本发明的优点是，使整个高分子泥浆的注浆系统操作方便，泥浆的技术指标控制稳定，同时由于高分子泥浆中高分子的作用可以较快与土压平衡盾构机切削下来的土结合而迅速形成具有一定的可塑性和流动性的土，从而使盾构机在掘进施工中能够保证开挖面的稳定、止水以及改善切削土壤的可塑性和流动性，螺旋输送机能够通畅的将土输送出去，保证了整个盾构在施工过程中的安全和施工质量。

附图说明

附图1为本发明配置系统组成示意图；

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，标号1-15分别表示：储浆筒1、球阀2、高剪切制浆泵3、球阀4、压力表5、球阀6、单向阀7、拌浆筒8、球阀9、注浆泵10、压力表11、流量计12、单向阀13、拌浆系统14、注浆系统15。

本实施例的的高分子泥浆的组成部分为在100立方的水中：含有3～4吨的膨润土、7吨的Na₂CO₃、、0.2吨的水解聚丙烯酰胺PHPA、0.2吨的聚丙烯酰胺钾盐K-PAM、1吨的阴离子表面活性CMC-LV、0.8吨的水解聚丙烯腈钾盐KPAN。

上述组分中的PHPA为水解聚丙烯酰胺，分子量在100-300万左右，水解度30％左右，在组成中起抑制钻屑分散、絮凝钻屑作用；K-PAM为聚丙烯酰胺钾盐，俗称大钾，在配方中起抑制钻屑分散、防塌、絮凝钻屑作用；CMC-LV的作用是降低滤失量，提高泥饼质量；KPAN为水解聚丙烯腈钾盐，对PHPA、K-PAM有稀释作用，同时有降低滤失量作用。