CN109679596A - 一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,通过在地下建筑钻孔、成槽的施工过程中,向孔内、槽内注入本发明的泥浆,钻进过程中,利用泥浆循环***,将土渣、钻屑进行清除。并且,在此过程中,本发明的泥浆能够在孔壁和槽壁内形成泥皮,有效地起到护壁作用,防止孔壁、槽壁发生坍塌。当不同位置处钻孔及槽段内的土体地质条件不同时,可以通过外加强度不同的磁场对本发明中的泥浆粘稠度进行调节和改变。一旦发生塌孔现象,可立即通过施加高强度磁场,瞬时增加泥浆粘稠度,使其由液体变为固体,阻止孔壁、槽壁发生进一步的坍塌和破坏。
Description
技术领域
本发明属于地下建筑施工用泥浆技术领域,具体涉及一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法。
背景技术
随着我国城市迅速发展,城市地上空间愈发紧张。高层、超高层建筑大量涌现,相应地对建筑结构基础承载性能要求越来越高,使得钻孔灌注桩、地下连续墙等施工方法得到广泛应用。然而,在施工过程中,由于地层土质松散等原因,经常发生塌孔、缩径等现象。为了解决上述问题,通常在开挖之后,采用注入具有一定粘度的泥浆,对槽壁、孔壁施压并形成泥皮的方式进行护壁。如何在施工过程中根据地质条件、施工状态合理地、及时地调节、改变泥浆的粘稠度,以保证槽壁、孔壁的稳定性,是一个亟待解决的难题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,使得采用此泥浆进行在清渣时,能够有效吸附孔内及槽内土渣、钻屑,并通过泥浆循环将其排出,提升钻孔质量。并且,根据土层地质条件的不同,还可以通过外加不同强度的磁场对泥浆粘稠度进行调节和改变,确保孔壁稳定、防止壁面内部发生坍塌。
本发明提供一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,包括如下步骤:
步骤1:按如下组分配比称重:磁性颗粒1200-2900份、水700-1400份、具有膨胀性的黏土100-200份、碱性物质150-350份,表面活性剂150-300份、外加剂100-200份;
步骤2:将磁性颗粒、表面活性剂、外加剂、具有膨胀性的黏土和水相互混合,用搅拌机进行搅拌;
步骤3:在搅拌过程中掺入碱性物质,一直搅拌直至泥浆均匀,最终得到具有磁敏增稠作用的护壁泥浆,将此护壁泥浆静置24h;
步骤4:采用施工机械进行钻孔或者开挖槽段,在此过程中,边挖边将步骤3中制备的泥浆向孔内、槽内输送,并使得泥浆的液面高度符合相应规范要求;
步骤5:通过泥浆循环***不断地清除孔底、槽内沉渣、钻屑,直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标符合规范要求为止,在此过程中,注意保持孔内、槽内泥浆液面高度,避免孔壁、槽壁发生坍塌;
步骤6:制作钢筋笼,并采用吊机将其吊起、缓慢放入桩孔或开挖的槽段内;
步骤7:向孔内或槽内安放导管,并通过导管,进行混凝土的浇筑。在此过程中,灌入的混凝土将孔内或槽内的泥浆挤出,通过机械将泥浆进行回收,直至浇筑完成全部桩体或墙体;
步骤8:重复步骤1-7进行不同位置桩体、槽段的施工,当遇到开挖处地质条件发生变化时,可通过在钻孔、开挖槽段***施加一定强度的磁场,对泥浆粘稠度进行调节。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,在施工过程中,当塌孔现象出现时,可以立即施加高强度磁场,迅速提升孔内、槽段内泥浆的粘稠度,避免发生大规模的、更为严重的塌孔。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述磁性颗粒为粒径为微米级的铁、钴、镍或其合金等多磁畴材料颗粒,其粒径在1-10微米之间。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述具有膨胀性的黏土为浸水后可以发生膨胀的有机粘土或有机膨润土;所述具有膨胀性的黏土,其塑性指数大于25,有机膨润土为钠质膨润土或钙质膨润土。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述碱性物质为纯碱或者火碱。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述表面活性剂为不饱和脂肪酸。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、十二烷酸、二辛基磺化丁二酸中的至少一种。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述外加剂由5-10重量份的羟甲基纤维素、5-20重量份的分散剂、20-40重量份的重晶石细粉、10-30重量份的氢氧化钠、20-40重量份的橡胶粉、40-60重量份的触变剂组成。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述分散剂为铁木质素磺酸钠盐或者硝基腐殖碳酸钠。
在本发明的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法中,所述触变剂为羟甲基纤维素、高岭土、坡缕石粉中的至少一种。
本发明的配方设计合理,成本低、制备过程简单,获得的泥浆性能稳定,吸附力好,在清渣过程中,流动性强,泵送容易,通过泥浆的循环流动能够有效吸附孔内及槽内土渣、钻屑,提升钻孔质量。同时,还可根据具体钻孔位置处土层地质条件的不同,通过施加不同强度的外磁场以实现泥浆粘稠度的连续、可调,在孔壁内形成泥皮,防止槽壁、孔壁发生坍塌。
具体实施方式
本发明的一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,包括如下步骤:
步骤1:按如下组分配比称重:磁性颗粒1200-2900份、水700-1400份、具有膨胀性的黏土100-200份、碱性物质150-350份,表面活性剂150-300份、外加剂100-200份;
步骤2:将磁性颗粒、表面活性剂、外加剂、具有膨胀性的黏土和水相互混合,用搅拌机进行搅拌;
步骤3:在搅拌过程中掺入碱性物质,一直搅拌直至泥浆均匀,最终得到具有磁敏增稠作用的护壁泥浆,将此泥浆静置24h;
步骤4:采用施工机械进行钻孔或者开挖槽段,在此过程中,边挖边将步骤3中制备的泥浆向孔内、槽内输送,并使得泥浆的液面高度符合相应规范要求;
步骤5:通过泥浆循环***不断地清除孔底、槽内沉渣、钻屑,直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标符合规范要求为止,在此过程中,注意保持孔内、槽内泥浆液面高度,避免孔壁、槽壁发生坍塌;
步骤6:制作钢筋笼,并采用吊机将其吊起、缓慢放入桩孔或开挖的槽段内;
步骤7:向孔内或槽内安放导管,并通过导管,进行混凝土的浇筑。在此过程中,灌入的混凝土将孔内或槽内的泥浆挤出,通过机械将泥浆进行回收,直至浇筑完成全部桩体或墙体;
步骤8:重复步骤1-7进行不同位置桩体、槽段的施工,当遇到开挖处地质条件发生变化时,可通过在钻孔、开挖槽段***施加一定强度的磁场,对泥浆粘稠度进行调节。
在上述施工过程中,当塌孔现象出现时,可以立即施加高强度磁场,迅速提升孔内、槽段内泥浆的粘稠度,避免发生大规模的、更为严重的塌孔。
具体实施时,步骤1中所述磁性颗粒为粒径为微米级的铁、钴、镍或其合金等多磁畴材料颗粒,其最优粒径在1-10微米之间。所述具有膨胀性的黏土为浸水后可以发生膨胀的、塑性指数大于25的有机粘土,或者是钠质、钙质膨润土。所述碱性物质为纯碱或者火碱。所述表面活性剂为不饱和脂肪酸,如油酸、亚油酸、亚麻酸、十二烷酸、二辛基磺化丁二酸中的至少一种。所述外加剂由5-10重量份的羟甲基纤维素、5-20重量份的分散剂、20-40重量份的重晶石细粉、10-30重量份的氢氧化钠、20-40重量份的橡胶粉、40-60重量份的触变剂组成。所述分散剂为铁木质素磺酸钠盐或者硝基腐殖碳酸钠。所述触变剂为羟甲基纤维素、高岭土、坡缕石粉中的至少一种。按照上述方法制备好本发明的泥浆后,根据施工内容的不同,遵循步骤2-8展开相应的施工进程,最终完成地下建筑结构的建设。
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。
实施例1钻孔灌注桩施工
步骤1:按如下组分配比称重:磁性颗粒1200-2900份、水700-1400份、具有膨胀性的黏土100-200份、碱性物质150-350份,表面活性剂150-300份、外加剂100-200份;
步骤2:将磁性颗粒、表面活性剂、外加剂、具有膨胀性的黏土和水相互混合,用搅拌机进行搅拌;
步骤3:在搅拌过程中掺入碱性物质,一直搅拌直至泥浆均匀,最终得到具有磁敏增稠作用的护壁泥浆,将此泥浆静置24h;
步骤4:开始挖孔并埋设护筒。安装钻机并将其定位,避免钻机倾斜。钻机开始钻孔作业,在此过程中,将步骤3中获得的泥浆向孔内输送,并保证泥浆的液面高度符合相应规范要求;
步骤5:通过泥浆循环***进行第一次清孔,清除孔底沉渣、钻屑,直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标符合规范要求为止,在此过程中,注意保持孔内泥浆液面高度,避免孔壁发生坍塌;
步骤6:制作钢筋骨架和钢筋笼,并采用吊机将其吊起、缓慢放入桩孔内;
步骤7:向孔内安放导管,在浇筑混凝土前应进行第二次清孔;
步骤8:调放导管,开始进行混凝土的浇筑,在灌注过程中上溢的泥浆,采用泥浆泵进行抽取,并排至泥浆池。
步骤9:灌注完全部混凝土后,拔除护筒,形成桩体,外露桩体处采用浇水湿养护。
步骤10:重复步骤1-9进行不同位置钻孔灌注桩的施工,当遇到开挖处地质条件发生变化时,可通过在钻孔***施加一定强度的磁场,对泥浆粘稠度进行调节;
在上述施工过程中,当塌孔现象出现时,可以立即施加高强度磁场,迅速提升孔内泥浆的粘稠度,避免发生大规模的、更为严重的塌孔。
实施例2地下连续墙施工
步骤1:按如下组分配比称重:磁性颗粒1200-2900份、水700-1400份、具有膨胀性的黏土100-200份、碱性物质150-350份,表面活性剂150-300份、外加剂100-200份;
步骤2:将磁性颗粒、表面活性剂、外加剂、具有膨胀性的黏土和水相互混合,用搅拌机进行搅拌;
步骤3:在搅拌过程中掺入碱性物质,一直搅拌直至泥浆均匀,最终得到具有磁敏增稠作用的护壁泥浆,将此泥浆静置24h;
步骤4:开挖导沟,修筑导墙。将地下连续墙划分为若干施工槽段,利用开挖机械分槽段进行开挖。在此过程中,将步骤3中获得的泥浆向槽内输送,并保证泥浆的液面高度符合相应规范要求;
步骤5:通过泥浆循环***进行槽段内的第一次清底,清除槽底沉渣、钻屑,直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标符合规范要求为止,在此过程中,注意保持孔内泥浆液面高度,避免槽壁发生坍塌。
步骤6:分段制作钢筋骨架和钢筋笼,并采用吊机将其吊起、缓慢放入相应槽段内;
步骤7:向孔内安放导管,在浇筑混凝土前应进行槽段内的第二次清底;
步骤8:调放导管,开始进行混凝土的浇筑,在灌注过程中上溢的泥浆,采用泥浆泵进行抽取,并排至泥浆池;
步骤9:混凝土浇筑过程应保持连续,直至所有槽段的混凝土全部灌注完毕;拆卸导管,形成地下连续墙体;
步骤10:重复步骤1-9进行不同槽段处地下连续墙体的施工,当遇到开挖的槽段处地质条件发生变化时,可通过在槽段***施加一定强度的磁场,对泥浆粘稠度进行调节。
在上述施工过程中,当槽壁发生坍塌现象时,可以立即施加高强度磁场,迅速提升孔内泥浆的粘稠度,避免发生大规模的、更为严重的坍塌。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的思想,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:按如下组分配比称重:磁性颗粒1200-2900份、水700-1400份、具有膨胀性的黏土100-200份、碱性物质150-350份,表面活性剂150-300份、外加剂100-200份;
步骤2:将磁性颗粒、表面活性剂、外加剂、具有膨胀性的黏土和水相互混合,用搅拌机进行搅拌;
步骤3:在搅拌过程中掺入碱性物质,一直搅拌直至泥浆均匀,最终得到具有磁敏增稠作用的护壁泥浆,将此护壁泥浆静置24h;
步骤4:采用施工机械进行钻孔或者开挖槽段,在此过程中,边挖边将步骤3中制备的泥浆向孔内、槽内输送,并使得泥浆的液面高度符合相应规范要求;
步骤5:通过泥浆循环***不断地清除孔底、槽内沉渣、钻屑,直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标符合规范要求为止,在此过程中,注意保持孔内、槽内泥浆液面高度,避免孔壁、槽壁发生坍塌;
步骤6:制作钢筋笼,并采用吊机将其吊起、缓慢放入桩孔或开挖的槽段内;
步骤7:向孔内或槽内安放导管,并通过导管,进行混凝土的浇筑。在此过程中,灌入的混凝土将孔内或槽内的泥浆挤出,通过机械将泥浆进行回收,直至浇筑完成全部桩体或墙体;
步骤8:重复步骤1-7进行不同位置桩体、槽段的施工,当遇到开挖处地质条件发生变化时,可通过在钻孔、开挖槽段***施加一定强度的磁场,对泥浆粘稠度进行调节。
2.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,在施工过程中,当塌孔现象出现时,可以立即施加高强度磁场,迅速提升孔内、槽段内泥浆的粘稠度,避免发生大规模的、更为严重的塌孔。
3.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述磁性颗粒为粒径为微米级的铁、钴、镍或其合金等多磁畴材料颗粒,其粒径在1-10微米之间。
4.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述具有膨胀性的黏土为浸水后可以发生膨胀的有机粘土或有机膨润土;所述具有膨胀性的黏土,其塑性指数大于25,有机膨润土为钠质膨润土或钙质膨润土。
5.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述碱性物质为纯碱或者火碱。
6.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述表面活性剂为不饱和脂肪酸。
7.如权利要求6所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、十二烷酸、二辛基磺化丁二酸中的至少一种。
8.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述外加剂由5-10重量份的羟甲基纤维素、5-20重量份的分散剂、20-40重量份的重晶石细粉、10-30重量份的氢氧化钠、20-40重量份的橡胶粉、40-60重量份的触变剂组成。
9.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述分散剂为铁木质素磺酸钠盐或者硝基腐殖碳酸钠。
10.如权利要求1所述的具有磁敏增稠作用的护壁泥浆的使用方法,其特征在于,所述触变剂为羟甲基纤维素、高岭土、坡缕石粉中的至少一种。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190426 |
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