一种高粘度触变性泥浆的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高粘度触变泥浆的制备方法。该方法包括工艺步骤：1)双组份现场配制产品，其中，A组份为改性膨润土，A组份与水的混合重量份比例为1：1.5～1：3；B组份为硅酸盐类增粘添加剂，现场A组份与B组份的重量份配比为12.5：1～20：1；2)A组份泥浆充分搅拌均匀后，按配比加入B组份增粘添加剂，在充分搅拌均匀后形成高粘性触变泥浆进行施灌。本发明专利技术的制备方法以无机类膨润土与水制成泥浆体，通过与添加剂反应形成一种高粘度触变性泥浆，以满足盾构机在复杂地层中的安全掘进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隧道施工
，特别是涉及一种盾构机在复杂岩土地层掘进中用于处理涌水、清渣、保压、泥膜制备的高粘度触变性泥浆体及其制备方法。
技术介绍
在地下隧道掘进施工中，通常采用盾构机掘进，盾构机在复杂的软弱岩体掘进中，会遇到破碎岩层、砂、卵、砾石层、溶洞、孤石和上软下硬的地层。导致盾构机刀盘卡盘，刀具脱落无法掘进；盾构机机姿不正；掘进出现空洞地表下陷；土仓突发性出现冒水；涌水、土仓岩土失稳、无法开仓等难以解决的技术问题，常常给盾构机在掘进中带来安全风险。查阅国外资料近似的材料也在试用中，无相关的明确数据。常规土仓泥膜开仓维护的时间不稳定，一般1天～3天就需重新做泥膜，给施工带来一定的风险和困难。由于盾构机掘进施工中可能出现的种种安全风险，也成为所属领域技术人员的难以解决的技术难题。
技术实现思路
为克服上述盾构机施工的技术问题，本专利技术的目的是提供一种高粘度触变性泥浆的制备方法，以无机类膨润土与水制成泥浆体，通过与添加剂反应形成一种高粘度触变性泥浆，以满足盾构机在复杂地层中的安全掘进。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：一种高粘度触变泥浆的制备方法，包括以下工艺步骤：1)双组份现场配制产品，其中，A组份为改性膨润土，A组份与水的混合重量份比例为1：1.5～1：3；B组份为硅酸盐类增粘添加剂，现场A组份与B组份的重量份配比为12.5：1～20：1；2)A组份泥浆充分搅拌均匀后，按配比加入B组份增粘添加剂，在充分搅拌均匀后形成高粘性触变泥浆进行施灌。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，步骤1)中，A组份与水的混合采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)或剪切泵搅拌均匀。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，A组份中的改性膨润土与水搅拌均匀后待用时间在
不少于30min。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，所述增粘添加剂为硅酸钙、硅酸钠等硅酸盐类化合物。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，步骤1)中，从起始～45min，所述A组份泥浆体粘度范围在10～90dpa.s。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，步骤2)中，所述A组份与B组份配制浆体的比例12.5：1～17.5：1，混合增粘时间不少于15min。本专利技术高粘度触变泥浆的制备方法，步骤2)中，B组份添加剂增粘后，在15min～45min时间内，其粘度变化范围在350～600dpa.s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1)通过膨润土掺入硅酸盐类增粘添加剂，提高浆体的高粘度性和满足可灌浆条件的触变性，同时解决盾构机掘进时渣土裹携性，提高清渣能力，提高保护刀盘和刀具保护土仓掌子面的安全稳定性和裂隙封闭性和对水的控制性。2)减少岩层产生的冒水、突水影响，提高盾构机开仓仓体的保压性，控制盾构机在各异向性复合岩土掘进时的机姿，沉降翘尾等技术问题。具体实施方式以下通过具体较佳实施例结合效果试验例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下的实施例。实施例1本专利技术实施例的一种高粘度触变性泥浆的制备方法，可表述如下：1)双组份现场配制产品，A组份为改性膨润土，A组份(衡盾泥)与水的重量份配比为1：2.0(其中A组份粉料500kg，水1000kg)制备泥浆，采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)搅拌均匀，静置待用时间30min～45min，A组份泥浆体要求均匀，不结团；2)B组份为增粘添加剂硅酸钠溶液，用量100kg(硅酸钠40kg，水60kg)；A组份泥浆体与B组份的重量份配比为15：1，B组份增粘时间不少于15min；3)采用卧式搅拌槽将A组份泥浆体与B组份增粘添加剂充分搅拌均匀，之后进行施灌；在本专利技术的实施例中，混合后的泥浆体是一种高粘度触变性泥浆，其粘附能力高，从起始～45min，所述A组份泥浆体粘度范围在90dpa.s左右；B组份添加剂增粘后，在15min～45min时间内，其粘度变化范围在500dpa.s左右。实施例2本专利技术实施例的一种高粘度触变性泥浆的制备方法，可表述如下：1)双组份现场配制产品，A组份为改性膨润土，A组份(衡盾泥)与水的重量份，配比为1：2.0(其中A组份粉料500kg，水1000kg)制备泥浆，采用剪切泵搅拌均匀，静置待用时间30min～45min，A组份泥浆体要求均匀，不结团；2)B组份为增粘添加剂硅酸钠溶液，用量100kg(硅酸钠40kg，水60kg)；A组份泥浆体与B组份的重量份配比为15：1，B组份增粘时间不少于15min；3)采用卧式搅拌槽将A组份泥浆体与B组份增粘添加剂充分搅拌均匀，之后进行施灌；在本专利技术的实施例中，混合后的泥浆体是一种高粘度触变性泥浆，其粘附能力高，从起始～45min，所述A组份泥浆体粘度范围在90dpa.s左右；B组份添加剂增粘后，在15min～45min时间内，其粘度变化范围在500dpa.s左右。实施例3本专利技术实施例的一种高粘度触变性泥浆的制备方法，可表述如下：1)双组份现场配制产品，A组份为改性膨润土，A组份(衡盾泥)与水的重量份，配比为1：1.5(其中A组份粉料500kg，水750kg)制备泥浆，采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)搅拌均匀，静置待用时间30min～45min，A组份泥浆体要求均匀，不结团；2)B组份为增粘添加剂硅酸钠溶液，用量100kg(硅酸钠40kg，水60kg)；A组份泥浆体与B组份的重量份配比为12.5：1，B组份增粘时间不少于15min；3)采用卧式搅拌槽将A组份泥浆体与B组份增粘添加剂充分搅拌均匀，之后进行施灌；在本专利技术的实施例中，混合后的泥浆体是一种高粘度触变性泥浆，其粘附能力高，从起始～45min，所述A组份泥浆体粘度范围在90dpa.s左右；B组份添加剂增粘后，在15min～45min时间内，其粘度变化范围在500dpa.s左右。实施例4本专利技术实施例的一种高粘度触变性泥浆的制备方法，可表述如下：1)双组份现场配制产品，A组份为改性膨润土，A组份(衡盾泥)与水的重量份，配比为1：2.5(其中A组份粉料500kg，水1250kg)制备泥浆，采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)搅拌均匀，静置待用时间30min～45min，A组份泥浆体要求均匀，
不结团；2)B组份为增粘添加剂硅酸钠溶液，用量100kg(硅酸钠40kg，水60kg)；A组份泥浆体与B组份的重量份配比为17.5：1，B组份增粘时间不少于15min；3)采用卧式搅拌槽将A组份泥浆体与B组份增粘添加剂充分搅拌均匀，之后进行施灌；在本专利技术的实施例中，混合后的泥浆体是一种高粘度触变性泥浆，其粘附能力高，从起始～45min，所述A组份泥浆体粘度范围在90dpa.s左右；B组份添加剂增粘后，在15min～45min时间内，其粘度变化范围在500dpa.s左右.实施例5本专利技术实施例的一种高粘度触变性泥浆的制备方法，可表述如下：1)双组份现场配制产品，A组份为改性膨润土，A组份(衡盾泥)与水的重量份，配比为1：3.0(其中A组份粉料500kg，水1500kg)制备泥浆，采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)搅拌均匀，静置待用时间30min～45min，A组份泥浆体要求均匀，不结团；2)B组份为增粘添加剂硅酸钠溶液，用量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高粘度触变泥浆的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：1)双组份现场配制产品，其中，A组份为改性膨润土，A组份与水的混合重量份比例为1：1.5～1：3；B组份为硅酸盐类增粘添加剂，现场A组份与B组份的重量份配比为12.5：1～20：1；2)A组份泥浆充分搅拌均匀后，按配比加入B组份增粘添加剂，在充分搅拌均匀后形成高粘性触变泥浆进行施灌。

【技术特征摘要】
1.一种高粘度触变泥浆的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：1)双组份现场配制产品，其中，A组份为改性膨润土，A组份与水的混合重量份比例为1：1.5～1：3；B组份为硅酸盐类增粘添加剂，现场A组份与B组份的重量份配比为12.5：1～20：1；2)A组份泥浆充分搅拌均匀后，按配比加入B组份增粘添加剂，在充分搅拌均匀后形成高粘性触变泥浆进行施灌。2.根据权利要求1所述的高粘度触变泥浆的制备方法，其特征在于：步骤1)中，A组份与水的混合采用立式旋转回流搅拌槽(同时增加上半搅拌器和循环泵)或剪切泵搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的高粘度触变泥浆的制备方法，其特征在于：A组份中的改性膨润土与水搅拌均匀后待用时间在不少于30min。4.根据权利要求1所述的高粘度触变性泥浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺维彬，邱小佩，钟长平，杨洋，米晋生，梁健涛，黄威然，谭建锋，陈和，
申请(专利权)人：佛山市泰迪斯材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44