[发明专利]一种大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆及其制备方法，所述的减阻触变泥浆由组分A和组分B组成，以重量份数计，其中：组分A包括钠基膨润土70～100份、碱性无机处理剂2～4份、聚丙烯酸钾4～8份以及水788～824份；组分B包括聚阴离子纤维素10～20份、乙烯—醋酸乙烯酯乳胶粉4～8份以及水72～86份；根据不同的地质条件，将所述组分A与组分B按照质量比9：(1～1.5)比例混合，形成所述的减阻触变泥浆。本发明提供的减阻触变泥浆不仅拥有优异的润滑减阻触变性、稠化性能和固化性能，且可通过调控组分A与组分B的混合比例，得到满足不同地质条件所需性能要求的泥浆，另外本发明泥浆成分简单，制备方法简单，减少了材料和施工成本，适于向市场推广。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆及制备方法。

背景技术

随着城市地下工程的快速发展，非开挖技术受到越来越广泛的重视。相较于传统的开挖施工，非开挖技术具有对环境污染以及交通影响小、施工快速、综合经济效益高等优势。其中顶管法作为最常用的一种修建地下管廊的工艺技术也得到了广泛的研究。在顶管施工中减阻泥浆扮演着重要的角色，触变泥浆是：将膨润土与水按一定比例拌合，并添加相应的外加剂。经过搅拌、泵送、流动等外界扰动后，浆液能够由凝胶体变为流态，并且静置后又能够由流态(膨润土颗粒呈分散状态)变为凝胶体(膨润土颗粒呈絮凝状态)。这种流态和凝胶体之间的交替可以发生多次的特性称为触变性。其作用有以下几个方面：一是起减阻作用，可将顶进管道与土体之间的干摩擦转换为液体摩擦，减少顶进阻力；二是起填充支撑作用，浆液在静置后变为凝胶体，能够有效填充支撑管节结构与外围土体之间的空隙，减小地层扰动和沉降变形，确保周边环境安全可控。因此，对顶管施工中触变泥浆的配制及注浆技术进行研究非常重要。

近年来，顶管工程的发展趋势朝着大直径及长距离的方向快速迈进，对触变泥浆的减阻效果要求越来越高。但现有技术中，触变泥浆的组成通常较为复杂，不仅泥浆流动性差、失水量大、膨化时间长，且实际工程中对注浆的时间和使用量不能很好的掌握，最终反而会造成泥浆因过早或过晚干燥而造成阻力增大或未达到固定作用的结果，对不同地质环境调控性差；另外，现有的触变泥浆所能起到的减阻作用较小，难以满足大直径、长距离顶进施工的减阻要求，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、路面下沉等问题。

基于上述，本领域亟需研究一种触变性和减阻效果好、且可根据不同地质条件调控泥浆性能的触变泥浆材料，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良的触变性和减阻效果、且可根据不同地质条件调控泥浆性能的大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆及其制备方法，以解决传统触变泥浆成分复杂且膨化时间长、减阻效果不佳、可调控性差等的问题。

为了达到上述目的，本发明首先提供了一种大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆，该减阻触变泥浆由组分A和组分B组成，以重量份数计，其中：

所述组分A为护壁组分，包括：钠基膨润土70～100份、碱性无机处理剂2～4份、聚丙烯酸钾4～8份以及水788～824份；

所述组分B为减阻触变组分，包括：聚阴离子纤维素10～20份、乙烯—醋酸乙烯酯乳胶粉4～8份以及水72～86份；

根据不同的地质条件，所述组分A与组分B按照质量比9：(1～1.5)比例混合，形成所述的减阻触变泥浆

优选地，所述的钠基膨润土的细度为200～400目。

优选地，所述的碱性无机处理剂为碳酸钠或氢氧化钠。

本发明还提供了一种用于制备前面任一所述的大直径长距离顶进施工用减阻触变泥浆的制备方法，包括以下步骤：

S1，按原料组成称取各组分；