[发明专利]减阻泥浆及其制备与使用方法

说明书

本发明公开了一种减阻泥浆及其制备与使用方法。该减阻泥浆包括膨润土，碱性无机物，聚丙烯酰胺和水；按质量比，膨润土：碱性无机物：聚丙烯酰胺：水＝(290‑295):(4‑5):1:(645‑655)；碱性无机物为碳酸钠和/或氢氧化钠。本发明的顶管减阻泥浆的保水性能、成套性能、支护性能、耐久性能优异，可用于顶管及盾构，尤其适用顶力较大的情况，在使用过程中注浆的频率大大降低，并且在顶进时能够有效形成泥浆套，大大降低的管道外壁的摩阻力，降低了顶进的顶力，减小了刀盘扭矩及工作电流，降低了顶管设备的损耗。

技术领域

本发明涉及一种减阻泥浆及其制备与使用方法。

背景技术

在顶管施工中，注浆减阻是非常重要的一个环节，它是顶管成功与否的关键。顶管施工过程中，如果注入的减阻泥浆能在管道外周形成较完整的减阻泥浆套，则其减阻和支撑的作用将会收到意想不到的效果。有效的减阻泥浆套的形成，可以大大减小管壁与土层之间的摩阻力，有效降低顶进的顶力，增加单程顶进的长度、减少中继间的用量，也可以减少工作井与接收井的数量，从而有效的降低工程成本。

顶管在黏性土层中顶进时，由于土层本身较硬、较黏，因此在设备选型上一般顶管机的外径比管道外径大1cm～2cm左右，制造空隙以辅助泥浆套的形成，如泥浆套未能有效的形成，则就不会产生有效的支撑与减阻的作用，黏性土层将会将管道外壁紧紧包裹，使原本的滑动摩擦变为干摩擦，导致整个管道的摩阻力大幅度上升。因此在黏性土层中顶管能不能形成有效的建筑泥浆套对工程的成败起到了决定性的作用。

现有的顶管注浆工艺主要是考虑减阻泥浆的配置、运输、注浆孔的位置及数量、注浆量等，最终形成流体状的减阻浆液通过注浆管道运输再经注浆孔注入到管道外壁，通过不断增加注浆、补浆的频率以期形成良好的减阻泥浆套。此种注浆工艺比较泛泛，使用于各类土层，针对性不强，并没有对土层的性质作细致的分析，遇到特殊土层时不能形成有效的泥浆套，且流体状的浆液支护性能也有很大的局限性。

黏性土层的粘聚力C值为19Kpa、承载特征值为130Kpa、内摩擦角Φ值为19.5°，主要表现为土层吸水易膨胀、水质不易侵入土体，土质坚硬、较黏、不易搅拌。而现有的顶管泥浆由膨润土和水搅拌而成，配合比为1：8，有时也参入纯碱等，这样的顶管泥浆在黏性土层中顶进时存在弊端，主要表现为：保水性差、支护性能差、成套性能差、耐久性能差。

因此，寻求一种保水性能、成套性能、支护性能、耐久性能优异的减阻泥浆是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于为了克服现有技术中的顶管减阻浆液对于黏性土层来说保水性差、支护性能差、成套性能差、耐久性能差、并导致在顶进时无法形成完整的减阻泥浆套、进而起不到有效的支撑和减阻作用的缺陷，从而提供一种减阻泥浆及其制备与使用方法。本发明的顶管减阻泥浆的保水性能、成套性能、支护性能、耐久性能优异，可用于顶管及盾构，尤其适用顶力较大的情况，在使用过程中注浆的频率大大降低，并且在顶进时能够有效形成泥浆套，大大降低的管道外壁的摩阻力，降低了顶进的顶力，减小了刀盘扭矩及工作电流，降低了顶管设备的损耗。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供了一种减阻泥浆，其包括膨润土，碱性无机物，聚丙烯酰胺和水；其中，按质量比，膨润土：碱性无机物：聚丙烯酰胺：水＝(290-295):(4-5):1:(645-655)；所述碱性无机物为碳酸钠(纯碱)和/或氢氧化钠(烧碱)。

本发明中，较佳地，所述膨润土：所述碱性无机物：所述聚丙烯酰胺：所述水＝350kg:5kg:1.2kg:780kg。

本发明中，所述膨润土为本领域常规使用的膨润土，市售可得，例如购自深圳市安信矿业有限公司的钠基膨润土。

本发明中，所述聚丙烯酰胺为本领域常规使用的聚丙烯酰胺，市售可得，例如购自郑州海畅清供水材料有限公司的非离子聚丙烯酰胺。