CN106675538A - 一种堵漏型盾构泥浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种堵漏型盾构泥浆，该泥浆由黏土矿物、增粘剂、惰性堵漏材料及水组成，先将除水外的各组分按比例混合均匀，在搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀而得；其各组分的重量百分比为：黏土矿物1.0~5.0%，增粘为0.01%~0.2%，惰性堵漏材料0.5~7%，余量为水。本发明应用于洞门圈堵水、防止浅覆层冒浆，能够封堵砂土层、砾石层、风化岩层等地层孔隙，防止盾构施工垮塌和稳定开挖面的作用。

Description

一种堵漏型盾构泥浆

技术领域

本发明涉及建筑施工材料，尤其是一种盾构施工用浆液材料。

背景技术

在隧道工程施工中，泥水平衡盾构的进出洞和钻进过程中都需要用到泥浆，泥浆的好坏决定着施工的成败。泥水盾构以泥水压力平衡开挖面土压和水压，达到支护开挖面，而在高渗透性地层，泥浆极易穿透地层直接渗出，不能有效形成泥膜，达不到开挖面所需的支护压力，从而诱发开挖面失去稳定性，造成洞门渗水、浅覆层冒浆、地表下沉等一系列问题，其产生的后果不可设想。

故在普通的盾构泥浆中加入一些惰性的堵漏材料，可以随钻随堵，达到快速封堵效果，解决洞门渗水，防止浅覆层冒浆，并能封堵砂土层、砾石层、风化岩层等孔隙，是盾构施工能够顺利进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于解决现有盾构施工过程中存在洞门圈渗水、地表下沉、浅覆层冒浆等问题的堵漏型盾构泥浆，该堵漏型盾构泥浆可以封堵砂土层、砾石层、风化岩层等孔隙，防止盾构施工垮塌和稳定开挖面的作用。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种堵漏型盾构泥浆，特点是：该泥浆由黏土矿物、增粘剂、惰性堵漏材料及水组成，先将除水外的各组分按比例混合均匀，在搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀而得；其各组分的重量百分比为：黏土矿物1.0~5.0%，增粘为0.01%~0.2%，惰性堵漏材料0.5~7%，余量为水；其中：

所述黏土矿物为钙基膨润土、钠基膨润土、高岭土和海泡石粉中的一种或数种混合；

所述增粘剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或数种混合；

所述惰性堵漏材料为不同粒级的锯木屑、碎核桃壳、碎棉籽壳、蛭石、硅藻土、碎塑料粒、石棉纤维、玻璃纤维、碎甘蔗、干草纤维、云母片、塑料片中的两种或数种混合。

在封堵漏失层的过程中属于机械堵塞，颗粒状材料：在堵漏中通过卡住漏失通道的“喉道”，起“架桥”作用，因此又称为“架桥剂”。 纤维状材料在堵漏浆液中主要起悬浮作用，在形成的堵塞中纵横交错，相互拉扯，因此又被称为“悬浮拉筋剂”。片状材料在堵漏过程中主要起填塞作用，因此又称为“填塞剂”。

本发明选择的惰性堵漏材料是颗粒状（如锯木屑、碎核桃壳、碎棉籽壳、蛭石、硅藻土、碎塑料粒等）、纤维状（如石棉纤维、玻璃纤维、碎甘蔗、干草纤维等）及片状（如云母片、塑料片等），不同粒径不同形状的惰性堵漏材料复合，堵漏效果更佳。

本发明具有以下优点：由于该泥浆是由不同粒径、不同形状的惰性堵漏材料和黏土材料复合，在盾构机钻进过程中泥浆稳定性提高，随钻随堵、施工简单，可以降低盾构施工对周边环境的影响，并且还适于各种土层。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

各组分的重量百分比为：

钠基膨润土 3.0%

聚丙烯酰胺 0.05%

蛭石 2.0%

云母片 0.5%

核桃壳 0.9%

石棉纤维 0.4%

锯木屑 0.8%

余量为水

常温下先将除水外的各组分按比例混合均匀，然后再搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀，即得到本发明实施例1的堵漏型盾构泥浆。

实施例2

各组分的重量百分比为：

钙基膨润土 5.0%

CMC 0.2%

蛭石 2.0%

云母片 0.5%

核桃壳 1.0%

石棉纤维 1.2%

余量为水

常温下先将除水外的各组分按比例混合均匀，然后再搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀，即得到本发明实施例2的堵漏型盾构泥浆。

实施例3

各组分的重量百分比为：

钠基膨润土 1.0%

聚丙烯酰胺 0.05%

硅藻土 2.0%

云母片 0.5%

核桃壳 1.5%

石棉纤维 0.8%

锯木屑 1.1%

余量为水

常温下先将除水外的各组分按比例混合均匀，然后再搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀，即得到本发明实施例3的堵漏型盾构泥浆。

下面是通过实验对上述制备的堵漏型盾构泥浆进行的堵漏性能评价

配制5000ml上述三个实例堵漏型盾构浆液，备用。采用DS-2 型堵漏试验装置，选择弹子直径5mm弹子床模拟地层孔洞状态，评价泥浆分别在1MPa、2MPa、3MPa、4MPa和5MPa下的漏失量，即泥浆的堵漏效果。

表1 三个实例的堵漏效果

从表中可以看出，以上三个实施例制备的泥浆堵漏型能均较好。

Claims (1)

1.一种堵漏型盾构泥浆，其特征在于：该泥浆由黏土矿物、增粘剂、惰性堵漏材料及水组成，先将除水外的各组分按比例混合均匀，在搅拌下将混合物加入水中搅拌均匀而得；其各组分的重量百分比为：黏土矿物1.0~5.0%，增粘为0.01%~0.2%，惰性堵漏材料0.5~7%，余量为水；其中：

所述黏土矿物为钙基膨润土、钠基膨润土、高岭土和海泡石粉中的一种或数种混合；

所述增粘剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、黄原胶、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或数种混合；

所述惰性堵漏材料为不同粒级的锯木屑、碎核桃壳、碎棉籽壳、蛭石、硅藻土、碎塑料粒、石棉纤维、玻璃纤维、碎甘蔗、干草纤维、云母片、塑料片中的两种或数种混合。