[发明专利]用于顶管施工的触变泥浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于土建施工材料技术领域，具体涉及一种用于顶管施工的触变泥浆及其制备方法。

背景技术

随着国内地下工程的发展，目前地下隧道多采用盾构顶管机进行施工。如何减小顶管管节和地层之间的摩擦力，成为顶管隧道施工的关键。为此在顶管隧道施工过程中要注入触变泥浆，其作用有三：第一，将顶进管道与土体之间的干摩擦转变为液体摩擦，减小顶进阻力；第二，填补管道与土体之间产生的空隙；第三，在注浆压力下，减小土体变形，使管洞结构稳定，防止坍塌。现有的触变泥浆所能起到的减阻作用小，导致顶进施工困难，耗费工时，并且不能形成优质的泥皮支撑土体，造成土体坍塌路面下沉。

发明内容

为解决现有泥浆减阻作用小、不能形成优质的泥皮支撑土体的问题，本发明的目的在于提供一种用于顶管施工的触变泥浆及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：用于顶管施工的触变泥浆，按重量份计，原料包括：膨润土200份～300份，柠檬酸10份～40份，硫酸铝20份～100份，羧甲基纤维素钠20份～50份，烷基苯磺酸钠50份～70份，水1500份～2000份，石膏20份～50份。

本发明优选地，按重量份计，上述原料还包括壬基酚聚氧乙烯醚60份～80份。

本发明优选地，按重量份计，上述原料还包括聚丙烯酰胺5份～10份。

本发明优选地，按重量份计，原料包括：膨润土250份，柠檬酸20份，硫酸铝50份，羧甲基纤维素钠40份，烷基苯磺酸钠50份，水2000份，石膏40份，壬基酚聚氧乙烯醚60份，聚丙烯酰胺8份。

本发明优选地，上述膨润土为钙基膨润土。

用于顶管施工的触变泥浆的制备方法，步骤包括：

S1.将上述膨润土放入搅拌容器中，加水搅拌均匀；

S2.将上述柠檬酸、上述硫酸铝、上述羧甲基纤维素钠、上述烷基苯磺酸钠、上述石膏放入搅拌容器，混合搅拌均匀；

S3.将混合物静置20小时～24小时后即得成品。

本发明优选地，上述步骤S2中还加入上述壬基酚聚氧乙烯醚。

本发明优选地，上述步骤S2中还加入上述聚丙烯酰胺。

钙基膨润土具有高度凝胶效率，黏度重复性好，具有良好的增稠性、抗沉淀性，能够建立良好的触变性和防流挂性，提高触变泥浆的粘结作用和支撑土体的能力。硫酸铝、聚丙烯酰胺等作为絮凝剂，与钙基膨润土发生吸附作用，起到良好的减阻作用，有助于促进顶管的顶进能力。柠檬酸作为缓凝剂，能够提高触变泥浆的粘附作用，进一步提高减阻作用。烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂，能够提高触变泥浆的流动性。

本发明至少能够达到一项以下有益效果：

1.对顶管顶进作业起到良好的减阻作用；

2.能够对土体起到稳固的支撑作用，防止坍塌；

3.成本低廉，适于向市场推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

按重量份计，原料包括：钙基膨润土250份，柠檬酸20份，硫酸铝50份，羧甲基纤维素钠40份，烷基苯磺酸钠50份，水2000份，石膏40份，壬基酚聚氧乙烯醚60份，聚丙烯酰胺8份。

步骤包括：

S1.将上述膨润土放入搅拌容器中，加水搅拌均匀；

S2.将上述柠檬酸、上述硫酸铝、上述羧甲基纤维素钠、上述烷基苯磺酸钠、上述石膏放入搅拌容器，混合搅拌均匀；

S3.将混合物静置24小时后即得成品。

实施例2

按重量份计，原料包括：钙基膨润土200份，柠檬酸10份，硫酸铝20份，羧甲基纤维素钠20份，烷基苯磺酸钠50份，水1500份，石膏20份，壬基酚聚氧乙烯醚60份，聚丙烯酰胺5份。

步骤包括：

S1.将上述膨润土放入搅拌容器中，加水搅拌均匀；

S2.将上述柠檬酸、上述硫酸铝、上述羧甲基纤维素钠、上述烷基苯磺酸钠、上述石膏放入搅拌容器，混合搅拌均匀；

S3.将混合物静置20小时后即得成品。

实施例3

按重量份计，原料包括：钙基膨润土300份，柠檬酸40份，硫酸铝100份，羧甲基纤维素钠50份，烷基苯磺酸钠70份，水2000份，石膏50份，壬基酚聚氧乙烯醚80份，聚丙烯酰胺10份。

步骤包括：

S1.将上述膨润土放入搅拌容器中，加水搅拌均匀；