本發(fā)明涉及建筑施工材料,尤其是一種盾構(gòu)施工用漿液材料。
背景技術(shù):
在隧道工程施工中,泥水平衡盾構(gòu)的進(jìn)出洞和鉆進(jìn)過程中都需要用到泥漿,泥漿的好壞決定著施工的成敗。泥水盾構(gòu)以泥水壓力平衡開挖面土壓和水壓,達(dá)到支護(hù)開挖面,而在高滲透性地層,泥漿極易穿透地層直接滲出,不能有效形成泥膜,達(dá)不到開挖面所需的支護(hù)壓力,從而誘發(fā)開挖面失去穩(wěn)定性,造成洞門滲水、淺覆層冒漿、地表下沉等一系列問題,其產(chǎn)生的后果不可設(shè)想。
故在普通的盾構(gòu)泥漿中加入一些惰性的堵漏材料,可以隨鉆隨堵,達(dá)到快速封堵效果,解決洞門滲水,防止淺覆層冒漿,并能封堵砂土層、礫石層、風(fēng)化巖層等孔隙,是盾構(gòu)施工能夠順利進(jìn)行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于解決現(xiàn)有盾構(gòu)施工過程中存在洞門圈滲水、地表下沉、淺覆層冒漿等問題的堵漏型盾構(gòu)泥漿,該堵漏型盾構(gòu)泥漿可以封堵砂土層、礫石層、風(fēng)化巖層等孔隙,防止盾構(gòu)施工垮塌和穩(wěn)定開挖面的作用。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是:
一種堵漏型盾構(gòu)泥漿,特點是:該泥漿由黏土礦物、增粘劑、惰性堵漏材料及水組成,先將除水外的各組分按比例混合均勻,在攪拌下將混合物加入水中攪拌均勻而得;其各組分的重量百分比為:黏土礦物1.0~5.0%,增粘為0.01%~0.2%,惰性堵漏材料0.5~7%,余量為水;其中:
所述黏土礦物為鈣基膨潤土、鈉基膨潤土、高嶺土和海泡石粉中的一種或數(shù)種混合;
所述增粘劑為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、黃原膠、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素中的一種或數(shù)種混合;
所述惰性堵漏材料為不同粒級的鋸木屑、碎核桃殼、碎棉籽殼、蛭石、硅藻土、碎塑料粒、石棉纖維、玻璃纖維、碎甘蔗、干草纖維、云母片、塑料片中的兩種或數(shù)種混合。
在封堵漏失層的過程中屬于機(jī)械堵塞,顆粒狀材料:在堵漏中通過卡住漏失通道的“喉道”,起“架橋”作用,因此又稱為“架橋劑”。 纖維狀材料在堵漏漿液中主要起懸浮作用,在形成的堵塞中縱橫交錯,相互拉扯,因此又被稱為“懸浮拉筋劑”。片狀材料在堵漏過程中主要起填塞作用,因此又稱為“填塞劑”。
本發(fā)明選擇的惰性堵漏材料是顆粒狀(如鋸木屑、碎核桃殼、碎棉籽殼、蛭石、硅藻土、碎塑料粒等)、纖維狀(如石棉纖維、玻璃纖維、碎甘蔗、干草纖維等)及片狀(如云母片、塑料片等),不同粒徑不同形狀的惰性堵漏材料復(fù)合,堵漏效果更佳。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:由于該泥漿是由不同粒徑、不同形狀的惰性堵漏材料和黏土材料復(fù)合,在盾構(gòu)機(jī)鉆進(jìn)過程中泥漿穩(wěn)定性提高,隨鉆隨堵、施工簡單,可以降低盾構(gòu)施工對周邊環(huán)境的影響,并且還適于各種土層。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例,對本發(fā)明作詳細(xì)描述。
實施例1
各組分的重量百分比為:
鈉基膨潤土 3.0%
聚丙烯酰胺 0.05%
蛭石 2.0%
云母片 0.5%
核桃殼 0.9%
石棉纖維 0.4%
鋸木屑 0.8%
余量為水
常溫下先將除水外的各組分按比例混合均勻,然后再攪拌下將混合物加入水中攪拌均勻,即得到本發(fā)明實施例1的堵漏型盾構(gòu)泥漿。
實施例2
各組分的重量百分比為:
鈣基膨潤土 5.0%
CMC 0.2%
蛭石 2.0%
云母片 0.5%
核桃殼 1.0%
石棉纖維 1.2%
余量為水
常溫下先將除水外的各組分按比例混合均勻,然后再攪拌下將混合物加入水中攪拌均勻,即得到本發(fā)明實施例2的堵漏型盾構(gòu)泥漿。
實施例3
各組分的重量百分比為:
鈉基膨潤土 1.0%
聚丙烯酰胺 0.05%
硅藻土 2.0%
云母片 0.5%
核桃殼 1.5%
石棉纖維 0.8%
鋸木屑 1.1%
余量為水
常溫下先將除水外的各組分按比例混合均勻,然后再攪拌下將混合物加入水中攪拌均勻,即得到本發(fā)明實施例3的堵漏型盾構(gòu)泥漿。
下面是通過實驗對上述制備的堵漏型盾構(gòu)泥漿進(jìn)行的堵漏性能評價
配制5000ml上述三個實例堵漏型盾構(gòu)漿液,備用。采用DS-2 型堵漏試驗裝置,選擇彈子直徑5mm彈子床模擬地層孔洞狀態(tài),評價泥漿分別在1MPa、2MPa、3MPa、4MPa和5MPa下的漏失量,即泥漿的堵漏效果。
表1 三個實例的堵漏效果
從表中可以看出,以上三個實施例制備的泥漿堵漏型能均較好。