一种可原位固化的顶管触变泥浆及注浆系统的制作方法

本发明涉及顶管泥浆主体施工，特别涉及，一种可原位固化的顶管触变泥浆及注浆系统。

背景技术：

1、目前顶管工程广泛应用于城市地下空间的开发中，其中城市地下过街通道、地铁车站出入口、地下管廊等民生重点工程主要采用矩形顶管进行施工，在保证地下结构施工顺利的基础上，顶进过程对周边环境的扰动影响也不可忽视，在城市核心地区，顶管经常面临下穿道路、建筑物等重点风险源，对地表沉降的要求极高，因此触变泥浆的选取制备就显得尤为重要。

2、目前传统的顶管施工过程中，注入触变泥浆，通过触变泥浆的触变性，达到减阻及支撑土体的作用，施工结束后，采用水泥浆或双液浆从管节注浆口注入，将原始触变泥浆置换出来，实际施工情况表明，置换泥浆操作会不可避免的对周边土体产生扰动，不利于后期的固结沉降。故为解决上述对土体的扰动问题，需要制备一种可原位固化的顶管触变泥浆及注浆系统。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种可原位固化的顶管触变泥浆及注浆系统，以解决现在技术所存在的触变泥浆在顶管施工结束后需要进行置换，对土体产生极大扰动的问题。

2、本发明提供了一种可原位固化的顶管触变泥浆，包括泥浆主体和固化浆液，所述泥浆主体包括以下质量份数的各组分：膨润土79-81份、增稠稳定剂1-2份、分散剂2-3份、添加剂1-2份和黄原胶9-11份；所述固化浆液包括以下质量份数的各组分：高钙粉煤灰86-88份，水泥9-11份，石膏2-4份。

3、优选地，所述增稠稳定剂为羧甲基纤维素钠；所述分散剂为纯碱；所述添加剂为阴离子型聚丙烯酰胺。

4、优选地，所述泥浆主体中各组分之间的配比为：膨润土：增稠稳定剂：分散剂：添加剂：黄原胶＝80：1：3：1.5：10。

5、优选地，所述固化浆液中各组分之间的配比为：高钙粉煤灰：水泥：石膏＝87：10：3。

6、本发明还提供了一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，应用上述任一项所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆，包括：

7、第一制备机，用于制备所述泥浆主体；

8、第二制备机，与所述第一制备机的结构相同，用于制备所述固化浆液；

9、驱动泵，设有两个、且分别与所述第一制备机和所述第二制备机连接，用于驱动所述泥浆主体或/和所述固化浆液运动；

10、控制器，同时与所述驱动泵、所述第一制备机和所述第二制备机电连接；

11、注浆管，与顶管抵接、且一端通过转换组件与所述驱动泵可拆卸连接，所述注浆管与所述顶管同步运动，并伸入土体内。

12、优选地，所述注浆管包括若干相互之间首尾可拆卸连接的注浆单体，所述注浆单体包括：

13、外管体，与所述顶管抵接，位于远离所述驱动泵一端的所述注浆单体中的所述外管体与所述顶管固定连接，所述外管体伸入土体内；

14、内管体，与所述外管体的结构相同，所述内管体的外径小于所述外管体的内径，所述内管体贯穿所述外管体与相邻所述注浆单体中的所述内管体连接；

15、支撑架，同时与所述外管体和所述内管体连接，所述支撑架沿所述外管体的设置方向设有若干个，用于支撑所述内管体；

16、第一控制阀，与所述控制器电连接、且同时与所述外管体和所述内管体连接，用于控制所述外管体的通断；

17、第二控制阀，与所述控制器电连接、且与所述内管体连接，用于控制所述内管体的通断，所述第一控制阀和所述第二控制阀均设有两个、且分别设置于所述内管体靠近两端的位置。

18、优选地，所述外管体包括：

19、第一连接头，一端连接有所述第一控制阀，另一端设有第一斜面；

20、第二连接头，一端连接有所述第一控制阀，另一端设有第二斜面，所述第二连接头上设有与所述第一连接头抵接的卡台，所述卡台远离所述第一控制阀一侧的所述第二连接头的外径等于所述第一连接头的内径；

21、连接部，一端与所述第一连接头远离所述第一斜面的一端一体成型，另一端与所述第二连接头远离所述第二斜面的一端一体成型；

22、第一电磁体，与所述第一连接头连接、且设置于所述第一连接头上，所述第一电磁体与所述控制器电连接；

23、第二电磁体，与所述第二连接头连接、且设置于所述第二连接头上，所述第二电磁体同时与所述第一电磁体和所述控制器电连接。

24、优选地，所述第一制备机包括：

25、第一储料箱，设有多个第一储料腔，多个所述第一储料腔分别用于存储制备所述泥浆主体的原料；

26、第一混合箱，与所述第一储料箱连接、且通过第三控制阀与所述第一储料箱连通，所述第三控制阀与所述第一储料腔一一对应，所述第一混合箱包括导料腔和搅拌腔，所述导料腔同时与多个所述第一储料腔连通，所述导料腔为倒圆台状结构，所述搅拌腔与所述导料腔连通，所述搅拌腔内设有搅拌件；

27、第一储液箱，与所述第一混合箱连接、且通过所述第四控制阀与所述第一混合箱连通，所述第一储液箱通过第一连接管与所述驱动泵连接，所述第一储液箱内设有用于检测液位的液位检测器。

28、优选地，所述转换组件包括：

29、转换管件，与所述注浆管可拆卸连接，所述转换管件的两端与所述第一连接头或所述第二连接头的结构相同；

30、接口连接管，与所述转换管件或所述第一连接头或所述第二连接头可拆卸连接，所述接口连接管的一端与所述第二连接头或所述第一连接头的结构相同；

31、第一分流管，一端与所述接口连接管的另一端连接，另一端与所述驱动泵连接；

32、第二分流管，与所述接口连接管的另一端连接，所述第二分流管的一端设置于所述第一分流管内，另一端贯穿所述第一分流管与另一个所述驱动泵连接。

33、优选地，还包括同时与所述第一制备机和所述第二制备机连接的驱动箱，所述驱动箱上设有用于容纳所述控制器的控制腔和用于容纳所述驱动泵的驱动腔，所述转换组件贯穿所述驱动箱设置。

34、由上述方案可知，本发明提供的一种可原位固化的顶管触变泥浆中的泥浆主体用于大断面顶管施工，固化浆液用于施工完成后对已经注入的泥浆主体进行固化，从而在很好的完成施工的情况下，既对土体进行了支撑，也不会对土体产生扰动。本发明还提供了一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统解决现在技术所存在的触变泥浆在顶管施工结束后需要进行置换，对土体产生极大扰动的问题，作用效果显著，适于广泛推广。

技术特征：

1.一种可原位固化的顶管触变泥浆，其特征在于，包括泥浆主体和固化浆液，所述泥浆主体包括以下质量份数的各组分：膨润土79-81份、增稠稳定剂1-2份、分散剂2-3份、添加剂1-2份和黄原胶9-11份；所述固化浆液包括以下质量份数的各组分：高钙粉煤灰86-88份，水泥9-11份，石膏2-4份。

2.根据权利要求1所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆，其特征在于，所述增稠稳定剂为羧甲基纤维素钠；所述分散剂为纯碱；所述添加剂为阴离子型聚丙烯酰胺。

3.根据权利要求1所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆，其特征在于，所述泥浆主体中各组分之间的配比为：膨润土：增稠稳定剂：分散剂：添加剂：黄原胶＝80：1：3：1.5：10。

4.根据权利要求2所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆，其特征在于，所述固化浆液中各组分之间的配比为：高钙粉煤灰：水泥：石膏＝87：10：3。

5.一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，应用如权利要求1-4任一项所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆，包括：

6.根据权利要求5所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，所述注浆管包括若干相互之间首尾可拆卸连接的注浆单体(5)，所述注浆单体(5)包括：

7.根据权利要求6所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，所述外管体(51)包括：

8.根据权利要求7所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，所述第一制备机(1)包括：

9.根据权利要求8所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，所述转换组件(7)包括：

10.根据权利要求5所述的一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，其特征在于，还包括同时与所述第一制备机(1)和所述第二制备机(2)连接的驱动箱(8)，所述驱动箱(8)上设有用于容纳所述控制器(4)的控制腔和用于容纳所述驱动泵(3)的驱动腔，所述转换组件(7)贯穿所述驱动箱(8)设置。

技术总结本发明公开了一种可原位固化的顶管触变泥浆，属于顶管泥浆主体施工技术领域，包括泥浆主体和固化浆液，泥浆主体包括：膨润土、增稠稳定剂、分散剂、添加剂和黄原胶，固化浆液包括：高钙粉煤灰、水泥、石膏。本发明还提供了一种可原位固化的顶管触变泥浆的注浆系统，包括第一制备机、第二制备机、驱动泵、控制器、注浆管，其中第一制备机用于制备泥浆主体；第二制备机用于制备固化浆液；注浆管与顶管抵接、且一端通过转换组件与驱动泵可拆卸连接。本发明解决现在技术所存在的触变泥浆在顶管施工结束后需要进行置换，对土体产生极大扰动的问题，作用效果显著，适于广泛推广。技术研发人员：郭飞,孟毅欣,傅睿智,张树,何华飞,姜维,闫宏锦,赵志杰,秦浩斌,何方圆,段松,白冰,段立群,王健,彭明玉,姜振禄,于士浩受保护的技术使用者：北京高新市政工程科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29