한국어
中文Рэзюмэ
У сувязі з праблемамі, якія існуюць у традыцыйнай тэхналогіі змешвання паль з цэментам і грунтам, такімі як нераўнамернае размеркаванне трываласці цела палі, вялікія парушэнні канструкцыі і вялікі ўплыў чалавечага фактару на якасць палі, новая тэхналогія лічбавых мікраўзрушэнняў DMP чатыры- была распрацавана свая змешвання восі. У гэтай тэхналогіі чатыры свердзела могуць распыляць суспензію і газ адначасова і працаваць з некалькімі пластамі рэжучых лязоў з пераменным вуглом, каб разрэзаць глебу ў працэсе фарміравання паль. Дапоўнены працэсам канверсійнага распылення ўверх-уніз, ён вырашае праблему нераўнамернага размеркавання трываласці цела палі і можа эфектыўна знізіць расход цэменту. З дапамогай зазору, які ўтвараецца паміж бурыльнай трубой спецыяльнай формы і грунтам, шлам адводзіцца аўтаномна, што дасягае лёгкага парушэння грунта вакол палі ў працэсе будаўніцтва. Лічбавая сістэма кіравання рэалізуе аўтаматызаваную канструкцыю фарміравання паль і можа кантраляваць, запісваць і забяспечваць ранняе папярэджанне аб працэсе фарміравання паль у рэжыме рэальнага часу.
Уводзіны
Цэментава-грунтавыя палі шырока прымяняюцца ў інжынерным будаўніцтве: для ўмацавання грунтоў і гідраізаляцыйных заслонаў у праектах катлаванаў; армаванне адтулін у шчытавых тунэлях і трубаправодных студнях; апрацоўка падмурка слабых слаёў грунту; прадухіленне прасочвання ў сценах водных праектаў, а таксама бар'еры на звалках і многае іншае. У цяперашні час, калі маштаб праектаў становіцца ўсё больш і больш, патрабаванні да эфектыўнасці будаўніцтва і аховы навакольнага асяроддзя паль для змешвання цэменту і грунту становяцца ўсё вышэй і вышэй. Акрамя таго, каб адпавядаць усё больш складаным патрабаванням аховы навакольнага асяроддзя вакол будаўніцтва праекта, неабходна кантраляваць якасць будаўніцтва паль для змешвання цэменту і грунту. І змяншэнне ўздзеяння будаўніцтва на навакольнае асяроддзе стала надзённай неабходнасцю.
Пры будаўніцтве змешвальных паль у асноўным выкарыстоўваецца свердзел для змешвання цэменту і глебы на месцы, каб сфармаваць кучу з пэўнай трываласцю і эфектыўнасцю супраць прасочвання. Звычайна выкарыстоўваюцца палі для змешвання цэменту і глебы ўключаюць аднавосевыя, двухвосевыя, трохвосевыя і пяцівосевыя палі для змешвання цэменту і глебы. Гэтыя тыпы змешвальных паль таксама маюць розныя працэсы распылення і змешвання.
Аднавосевая змяшальная паля мае толькі адну бурыльную трубу, дно распыляецца, а перамешванне ажыццяўляецца праз невялікую колькасць лопасцяў. Гэта абмежавана колькасцю бурыльных труб і змяшальных лопасцей, а эфектыўнасць працы адносна нізкая;
Двухвосевая змяшальная куча складаецца з 2 бурыльных труб з асобнай шламавай трубой пасярэдзіне для залівання. Дзве бурыльныя трубы не маюць функцыі залівання, таму што свердзела з абодвух бакоў трэба шматразова змешваць, каб шлам распыляўся з сярэдняй трубы для шлама ў межах плоскасці. Размеркаванне раўнамернае, таму пры будаўніцтве двайнога вала патрабуецца працэс "два распылення і тры ўмяшання", што абмяжоўвае эфектыўнасць канструкцыі двайнога ствала, а раўнамернасць фарміравання ворса таксама адносна дрэнная. Максімальная будаўнічая глыбіня каля 18 метраў [1] ;
Трохвосевая змяшальная куча змяшчае тры бурыльныя трубы з распыленнем раствора з абодвух бакоў і распыленнем сціснутага паветра пасярэдзіне. Такое размяшчэнне прывядзе да таго, што трываласць сярэдняй палі будзе меншай, чым трываласць двух бакоў, і цела палі будзе мець слабыя звёны на плоскасці; акрамя таго, трохвосевая куча для змешвання. Водны цэмент, які выкарыстоўваецца, адносна вялікі, што ў пэўнай ступені зніжае трываласць цела палі;
Пяцівосевая змешвальная свая заснавана на двухвосевай і трохвосевай, дадаючы колькасць змешвальных буравых штанг для павышэння эфектыўнасці працы і паляпшаючы якасць цела палі за кошт павелічэння колькасці змешвальных лопасцей [2-3] . Працэс распылення і змешвання адрозніваецца ад першых двух. Няма ніякай розніцы.
Парушэнне навакольнага грунту пры будаўніцтве паль для змешвання цэменту і грунту ў асноўным выклікана здушваннем і расколінамі грунта, выкліканым мяшаннем лопасцяў змешвання, а таксама пранікненнем і расшчапленнем цэментавага раствора [4-5]. З-за вялікіх парушэнняў, выкліканых будаўніцтвам звычайных паль для змешвання, пры будаўніцтве ў адчувальных асяроддзях, такіх як суседнія муніцыпальныя аб'екты і абароненыя будынкі, звычайна неабходна выкарыстоўваць даражэйшую ўсебаковую струйную цементацыю пад высокім ціскам (метад MJS) або адзіночны -восевыя палі змешвання (метад IMS) і іншыя мікраструктуры. Трывожныя метады будаўніцтва.
Акрамя таго, пры будаўніцтве звычайных змешвальных паль ключавыя параметры будаўніцтва, такія як хуткасць апускання і ўздыму бурыльнай трубы і колькасць торкретбетона, цесна звязаны з вопытам аператараў. Гэта таксама абцяжарвае адсочванне працэсу будаўніцтва змешвальных паль і прыводзіць да адрозненняў у якасці паль.
Каб вырашыць праблемы звычайных паль са змешваннем цэменту і грунту, такія як нераўнамернае размеркаванне трываласці паль, вялікія парушэнні канструкцыі і мноства чалавечых фактараў умяшання, інжынерная супольнасць Шанхая распрацавала новую лічбавую тэхналогію чатырохвосевага змешвання паль з мікраўзрушэннямі. У гэтым артыкуле будуць падрабязна прадстаўлены характарыстыкі і наступствы інжынернага прымянення тэхналогіі змешвання чатырохвосевых паль у тэхналогіі змешвання торкретбетону, кантролю парушэнняў у будаўніцтве і аўтаматызаванага будаўніцтва.
1. Чатырохвосевае абсталяванне для змешвання з лічбавай мікрапертурбацыяй DMP
Чатырохвосевае змяшальнае абсталяванне DMP-I з лічбавым мікраўзрушэннем у асноўным складаецца з сістэмы змешвання, сістэмы рамы палі, сістэмы газазабеспячэння, аўтаматычнай сістэмы падачы цэлюлозы і цэлюлозы, а таксама лічбавай сістэмы кіравання для рэалізацыі аўтаматызаванага будаўніцтва паль. .
2、Працэс змешвання і распылення
Чатыры бурыльныя трубы абсталяваны торкретбетонными трубамі і рэактыўнымі трубамі ўнутры. Як паказана на малюнку 2, свідравальная галоўка можа распыляць суспензію і сціснутае паветра адначасова ў працэсе фармавання паль, пазбягаючы праблем, выкліканых распыленнем некаторых бурыльных труб і распыленнем некаторых бурыльных труб. Праблема нераўнамернага размеркавання трываласці палі па плоскасці; таму што кожная бурыльная труба мае ўмяшанне сціснутага паветра, супраціў змешванню можа быць цалкам зніжана, што карысна для будаўніцтва ў больш цвёрдых пластах глебы і пясчанай глебе, і можа зрабіць сумесь цэменту і глебы. Акрамя таго, сціснутае паветра можа паскорыць працэс карбанізацыі цэменту і глебы і палепшыць раннюю трываласць цэменту і глебы ў грушы для змешвання.
Змешвальныя свердзела лічбавага мікрапертурбацыйнага чатырохвосевага змяшальніка DMP-I абсталяваны 7 пластамі змешвальных лопасцяў з пераменным вуглом. Колькасць аднакропкавага змешвання глебы можа дасягаць 50 разоў, што значна перавышае 20 разоў, рэкамендаванае спецыфікацыяй; свердзел для змешвання Ён абсталяваны дыферэнцыяльнымі лопасцямі, якія не круцяцца разам з бурыльнай трубой падчас працэсу фарміравання ворса, што можа эфектыўна прадухіліць адукацыю шарыкаў гліны. Гэта можа не толькі павялічыць колькасць разоў змешвання глебы, але і прадухіліць адукацыю вялікіх камякоў глебы падчас працэсу змешвання, такім чынам забяспечваючы аднастайнасць глебавага раствора ў глебе.
Чатырохвосевая змешвальная свая DMP-I з лічбавым мікраўзрушэннем выкарыстоўвае тэхналогію пераўтварэння торкретбетона ўверх-уніз, як паказана на малюнку 3. На змяшальнай свідравой галоўцы ёсць два пласта адтулін для торкретирования. Калі ён апускаецца, адчыняецца ніжні торкретбетонный порт. Распыляемая жыжа цалкам змешваецца з глебай пад дзеяннем верхняй лапаткі. Калі ён падымаецца, ніжні адтуліну торкретбетона зачыняецца і адначасова адкрываецца верхняе адтуліну для торкретирования, каб суспензія, якая выкідваецца з верхняга адтуліны для торкретирования, магла цалкам змяшацца з глебай пад дзеяннем ніжніх лопасцяў. Такім чынам, шлам і глебу можна цалкам перамяшаць на працягу ўсяго працэсу апускання і мяшання, што яшчэ больш паляпшае аднастайнасць цэменту і глебы ў дыяпазоне глыбіні цела палі і эфектыўна вырашае праблему двухвосевых і трохвосевых -восевая тэхналогія змешвання паль у працэсе ўздыму бурыльных труб. Праблема заключаецца ў тым, што суспензія, якая распыляецца з ніжняга адтуліны для ўпырску, не можа быць цалкам размешана мешалкамі.
3、Кантроль мікрапарушэнняў
Папярочны перасек бурыльнай трубы чатырохвосевага змешваючага забівальніка DMP-I мае авальную форму асаблівай формы. Калі бурыльная труба круціцца, апускаецца або падымаецца, вакол бурыльнай трубы ўтворыцца выпускны і выпускны канал для шлама. Пры мяшанні, калі ўнутраны ціск глебы перавышае напружанне на месцы, суспензія будзе натуральным чынам скідацца ўздоўж канала выпуску суспензіі вакол бурыльнай трубы, пазбягаючы тым самым здушвання глебы, выкліканага назапашваннем ціску суспензіі паблізу бурільнай трубы. свердзел для змешвання.
Чатырохвосевы змешвальны забівальнік DMP-I з лічбавым мікраўзрушэннем абсталяваны сістэмай маніторынгу падземнага ціску на свідравым долоце, якая кантралюе змены падземнага ціску ў рэжыме рэальнага часу на працягу ўсяго працэсу фарміравання паль і забяспечвае захаванне падземнага ціску. кантралюецца ў разумных межах шляхам рэгулявання ціску шламавага газу. У той жа час настроеныя дыферэнцыяльныя лопасці могуць эфектыўна прадухіляць прыліпанне гліны да бурыльнай трубы і адукацыю гразевых шарыкаў, а таксама эфектыўна зніжаць супраціў змешванню і парушэнне глебы.
4、Інтэлектуальны кантроль будаўніцтва
Чатырохвосевае змяшальнае абсталяванне DMP-I з лічбавым мікраўзрушэннем абсталявана лічбавай сістэмай кіравання, якая можа рэалізаваць аўтаматызаванае будаўніцтва паль, запісваць параметры працэсу будаўніцтва ў рэжыме рэальнага часу, а таксама кантраляваць і забяспечваць ранняе папярэджанне падчас працэсу фарміравання паль.
Лічбавая сістэма кіравання можа аўтаматычна завяршыць будаўніцтва змешвальных паль на аснове параметраў будаўніцтва, вызначаных пробнымі палямі. Ён можа аўтаматычна кантраляваць апусканне і ўздым сістэмы змешвання, супастаўленне патоку шлама і хуткасць фарміравання паль у секцыях у адпаведнасці з размеркаваннем вертыкальнага пласта глебы, рэгуляваць ціск бруі ў адпаведнасці з зададзеным значэннем ціску на грунт і кантраляваць працэсы будаўніцтва напрыклад, уверх і ўніз пераўтварэнне распылення заціркі. Гэта значна зніжае ўплыў чалавечага фактару на якасць будаўніцтва палі для змешвання ў працэсе будаўніцтва, а таксама павышае надзейнасць і стабільнасць якасці палі для змешвання.
З дапамогай прэцызійных датчыкаў, усталяваных на абсталяванні, лічбавая сістэма кіравання можа кантраляваць ключавыя параметры будаўніцтва, такія як хуткасць змешвання, аб'ём распылення, ціск і паток суспензіі і падземны ціск, і можа забяспечваць ранняе папярэджанне аб ненармальных умовах будаўніцтва, павышаючы бяспеку працэсу пабудовы змешвальнай палі. Празрыстасць і своечасовасць рашэння праблем. У той жа час лічбавая сістэма кіравання можа запісваць параметры ўсяго працэсу будаўніцтва і загружаць запісаныя параметры будаўніцтва ў воблачную платформу ў рэжыме рэальнага часу праз сеткавы модуль для зручнага прагляду і праверкі, забяспечваючы сапраўднасць і бяспеку атрыманых даных у працэсе будаўніцтва.
5、тэхналогія будаўніцтва і параметры
Чатырохвосевы працэс будаўніцтва паль з лічбавымі мікрапарушэннямі для змешвання DMP у асноўным уключае падрыхтоўку да будаўніцтва, пробнае будаўніцтва паль і афіцыйнае будаўніцтва паль. У адпаведнасці з параметрамі будаўніцтва, атрыманымі ў выніку пробнага будаўніцтва палі, лічбавая сістэма кіравання будаўніцтвам рэалізуе аўтаматызаванае ўзвядзенне палі. У спалучэнні з рэальным інжынерным вопытам можна выбраць параметры будаўніцтва, паказаныя ў табліцы 1. У адрозненне ад звычайных змешвальных паль, суадносіны вады і цэменту, якія выкарыстоўваюцца для чатырохвосевай змешвальнай палі, адрозніваюцца пры апусканні і ўздыме. Суадносіны вады і цэменту, якія выкарыстоўваюцца для апускання, складаюць 1,0~1,5, у той час як стаўленне вады і цэменту для ўздыму складае 0,8~1,0. Пры апусканні і мяшанні цэментавы раствор мае большае суадносіны вады і цэменту, і раствор аказвае больш дастатковы змякчальны эфект на глебу, што можа эфектыўна паменшыць супраціў мяшанню; пры ўздыме, так як глеба ў целе палі была змяшаная, меншае суадносіны вады і цэменту можа эфектыўна павялічыць трываласць цела палі.
Выкарыстоўваючы вышэйзгаданы працэс змешвання торкретбетона, чатырохвосевая змешвальная свая можа дасягнуць таго ж эфекту, што і звычайны працэс з утрыманнем цэменту ад 13% да 18%, што адпавядае інжынерным патрабаванням да трываласці і воданепранікальнасці паль для змешвання цэменту і грунту. , і ў той жа час уносіць змены з-за цэменту Перавага зніжэння дазоўкі заключаецца ў тым, што замена глебы ў працэсе будаўніцтва таксама адпаведна памяншаецца. Інклінометр, усталяваны на бурыльнай трубе, вырашае праблему складанага кантролю вертыкальнасці пры будаўніцтве звычайных паль з цэментава-грунтавай сумесі. Вымераная вертыкальнасць чатырохвосевага цела змешвальнай палі можа дасягаць 1/300.
6、Інжынерныя праграмы
Для далейшага вывучэння трываласці цела палі чатырохвосевай палі з лічбавым мікраўзрушэннем DMP і ўздзеяння працэсу фарміравання паль на навакольны грунт былі праведзены палявыя эксперыменты ў розных стратыграфічных умовах. Трываласць узораў цэменту і грунту, вымераная на 21-ы і 28-ы дні сабраных стрыжняў змешаных паль, дасягнула 0,8 МПа, што адпавядае патрабаванням да трываласці цэменту і грунту пры звычайным падземным будаўніцтве.
У параўнанні з традыцыйнымі палямі для змешвання цэменту і глебы, звычайна выкарыстоўваная ўсебаковая струйная цементацыя пад высокім ціскам (метад MJS) і палі для змешвання з мікрапарушэннямі (метад IMS) могуць значна паменшыць гарызантальнае зрушэнне навакольнага глебы і асадку паверхні, выкліканае будаўніцтвам паль. . . У інжынернай практыцы два вышэйпералічаныя метады прызнаюцца метадамі будаўніцтва з мікрапарушэннямі і часта выкарыстоўваюцца ў інжынерных праектах з высокімі патрабаваннямі да аховы навакольнага асяроддзя.
У табліцы 2 параўноўваюцца дадзеныя маніторынгу навакольнага грунту і дэфармацыі паверхні, выкліканыя лічбавай мікраўзрушэннем чатырохвосевай змешвальнай палі DMP, метадам будаўніцтва MJS і метадам будаўніцтва IMS у працэсе будаўніцтва. У працэсе будаўніцтва чатырохвосевай палі для змешвання з мікрапертурбацыяй на адлегласці 2 метраў ад цела палі можна кантраляваць гарызантальнае зрушэнне і вертыкальнае ўздым грунту прыкладна да 5 мм, што эквівалентна метаду будаўніцтва MJS і метад будаўніцтва IMS, і можа дасягнуць мінімальнага парушэння глебы вакол палі ў працэсе будаўніцтва палі.
У цяперашні час чатырохвосевыя палі для змешвання лічбавых мікрапарушэнняў DMP паспяхова выкарыстоўваюцца ў розных тыпах праектаў, такіх як умацаванне падмурка і будаўніцтва катлавана ў Цзянсу, Чжэцзян, Шанхаі і іншых месцах. Аб'ядноўваючы даследаванні, распрацоўкі і інжынернае прымяненне тэхналогіі чатырохвосевай змешвальнай палі, быў складзены "Тэхнічны стандарт для чатырохвосевай змешвальнай палі з мікрапарушэннямі" (T/SSCE 0002-2022) (стандарт групы Шанхайскага грамадзянскага таварыства), які уключае ў сябе абсталяванне, праектаванне, канструкцыю і выпрабаванні і г. д. Канкрэтныя патрабаванні былі высунуты для стандартызацыі прымянення лічбавай мікра-пертурбацыі чатырохвосевай тэхналогіі змешвання паль DMP.
Час публікацыі: 22 верасня 2023 г