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In vista di i prublemi esistenti in a tecnulugia cunvinziunali di cimentu-terrenu, cum'è a distribuzione irregolare di a forza di u corpu di pila, a grande perturbazione di a custruzzione, è un grande impattu nantu à a qualità di pila da fattori umani, una nova tecnulugia di micro-perturbazione digitale DMP di quattru- Axis mixing pila hè statu sviluppatu. In questa tecnulugia, quattru drill bits ponu spray slurry è gas à u stessu tempu è travaglià cù parechje strati di lame di taglio à angolo variabile per cutà a terra durante u prucessu di furmazione di pila. Supplementatu da u prucessu di spruzzatura di cunversione up-down, risolve u prublema di distribuzione irregolare di forza di u corpu di pila, è pò riduce in modu efficace u cunsumu di cimentu. Cù l'aiutu di u spaziu furmatu trà u pipa di perforazione in forma speciale è a terra, u slurry hè scaricatu in modu autonomu, chì ottene una ligera perturbazione di a terra intornu à a pila durante u prucessu di custruzzione. U sistema di cuntrollu digitale rializeghja a custruzzione automatizata di a furmazione di pila, è pò monitorà, registrà è furnisce un avvisu precoce per u prucessu di furmazione di pila in tempu reale.
Introduzione
Pile di mistura di cimentu-terra sò largamente usate in u campu di a custruzzione di l'ingegneria: cum'è u rinfurzamentu di a terra è i cortini impermeabili in i prughjetti di fossa di fundazione; rinforzu di i buchi in tunnel di scudo è pozzi di pipa; trattamentu di fundazione di strati debuli di terra; anti-seepage in i muri di prughjetti di conservazione di l'acqua è ancu e barriere in i discaricamenti è più. Attualmente, cum'è a scala di i prughjetti diventa più grande è più grande, i requisiti per l'efficienza di a custruzzione è a prutezzione di l'ambiente di pile di mistura di cimentu-terra sò diventati più alti. Inoltre, per risponde à i bisogni di prutezzione di l'ambiente sempre più cumplessi intornu à a custruzzione di u prughjettu, a qualità di custruzzione di pile di mistura di cimentu-terra deve esse cuntrullata. E riduzzione di l'impattu di a custruzzione nantu à l'ambiente circundante hè diventatu una necessità urgente.
A custruzzione di pile di mischju usa principarmenti un drill bit per mischjà cimentu è terra in situ per furmà una pila cù una certa forza è prestazioni anti-infiltrazione. I pali di cimentu è di mischju di terra cumunimenti usati includenu pali di cimentu è di mistura di terra à un assi, doppiu, trè assi è cinque assi. Sti tipi di pile di mischju anu ancu diversi prucessi di spraying è mischju.
U munzeddu di mischju unicu assi hà solu una pipa di perforazione, u fondu hè spruzzatu, è u mischju hè realizatu attraversu un picculu numeru di pale. Questu hè limitatu da u nùmeru di tubi di perforazione è di lame di mischju, è l'efficienza di u travagliu hè relativamente bassu;
A pila di mistura biaxiale hè custituita da 2 tubi di perforazione, cù un tubu di slurry separatu in u mità per u grouting. I dui tubi di perforazione ùn anu micca a funzione di grouting perchè i drill bits in i dui lati anu da esse agitati ripetutamente per fà a slurry sprayed from the middle slurry pipe in the plane range. A distribuzione hè uniforme, cusì u prucessu di "dui spruzzi è trè stirs" hè necessariu durante a custruzzione di u doppiu fustu, chì limita l'efficienza di custruzzione di u doppiu fustu, è l'uniformità di a furmazione di pila hè ancu relativamente povera. A prufundità massima di custruzzione hè di circa 18 metri [1] ;
A pila di mischju di trè assi cuntene trè tubi di perforazione, cù stuccatura spruzzata da i dui lati è aria compressa spruzzata in u mità. Stu arrangiamentu pruvucarà a forza di a pila media per esse più chjuca di quella di i dui lati, è u corpu di pila averà ligami debbuli nantu à u pianu; in più, u pile di mischju di trè assi U cimentu di l'acqua utilizatu hè relativamente grande, chì riduce a forza di u corpu di pila in una certa misura;
A pila di mischju di cinque assi hè basatu annantu à i dui assi è trè assi, aghjunghjendu u numeru di barre di drill di mischju per migliurà l'efficienza di u travagliu, è migliurà a qualità di u corpu di pila aumentendu u nùmeru di lame di mistura [2-3] . U prucessu di spraying è mischju hè sfarente di i primi dui. Ùn ci hè micca differenza.
U disturbu à u tarrenu circundante durante a custruzzione di pile di mistura di cimentu-terra hè principalmente causatu da u squeezing and cracking of the soil causatu da a stirring of the mixing blades, and the penetration and splitting of the ciment slurry [4-5]. A causa di a grande perturbazione causata da a custruzzione di pile di mistura cunvinziunali, quandu custruite in ambienti sensittivi, cum'è strutture municipali adiacenti è edifici protetti, hè di solitu necessariu d'utilizà un jet grouting d'alta pressione (metudu MJS) più caru o unicu. -axis mixing piles (metudu IMS) è altri micro-strutture. Metudi di custruzzione disturbanti.
Inoltre, durante a custruzzione di pile di mistura cunvinziunali, i paràmetri chjave di a custruzzione, cum'è a velocità di affonda è di elevazione di u pipa di perforazione è a quantità di shotcrete sò strettamente ligati à l'esperienza di l'operatori. Questu hè ancu difficiuli di traccia u prucessu di custruzzione di i pile di mischju è i risultati in differenzi in a qualità di e pile.
In ordine per risolviri i prublemi di cimentu-terra cunvinziunali munzeddu cum'è a distribuzione irregolari di forza di pile, grande perturbazione di custruzzione, è parechji fattori di interferenza umani, a cumunità di l'ingegneria di Shanghai hà sviluppatu una nova tecnulugia di pile mixing micro-perturbation digitale di quattru assi. Questu articulu introduverà in dettaglio e caratteristiche è l'effetti di l'applicazioni di l'ingegneria di a tecnulugia di pila di mischju di quattru assi in a tecnulugia di mistura di shotcrete, u cuntrollu di disturbazione di a custruzzione è a custruzzione automatizata.
1 、 Equipamentu di pila di mischju à quattru assi di micro-perturbazione digitale DMP
U DMP-I digitale micro-perturbazione di l'equipaggiu di mischju di pila di quattru assi hè principalmente custituitu da un sistema di mischju, un sistema di cornice di pila, un sistema di fornitura di gas, un sistema di fornitura automatica di polpa è polpa, è un sistema di cuntrollu digitale per realizà a custruzzione di pila automatizata. .
2, prucessu di mischju è spraying
I quattru tubi di perforazione sò furnuti cù tubi di shotcrete è jet pipes in l'internu. Cum'è mostra in a Figura 2, a testa di perforazione pò spruverà slurry è aria compressa à u stessu tempu durante u prucessu di furmazione di pile, evitendu i prublemi causati da a spruzzatura di certi tubi di perforazione è a spruzzatura di certi tubi di perforazione. U prublema di distribuzione irregulare di forza di pila in u pianu; perchè ogni pipa di perforazione hà l'intervenzione di l'aria compressa, a resistenza di u mischju pò esse cumplettamente ridutta, chì hè d'aiutu per a custruzzione in strati di terra più duru è terra sabbiosa, è pò fà cimentu è mischju di terra. Inoltre, l'aria compressa pò accelerà u prucessu di carbonazione di u cimentu è a terra è migliurà a forza iniziale di u cimentu è a terra in a pila di mischju.
I drill bits di u DMP-I digital micro-perturbation missing pile driver di quattru assi sò dotati di 7 strati di lame di mischju à angolo variabile. U nùmeru di mischju di terra unicu puntu pò ghjunghje sin'à 50 volte, sopra à 20 volte ricumandate da a specificazione; u drill bit di mischju Hè furnutu cù pale differenziali chì ùn giranu micca cù u drill pipe durante u prucessu di furmazione di pila, chì ponu efficacemente impediscenu a furmazione di palle di fangu di argilla. Stu pò micca solu aumentà u nùmeru di i tempi di mischjà tarra, ma dinù impediscenu la furmazioni di grande tarra clods durante u prucessu di mischjera, assicurendu cusì L'uniformità di slurry in a tarra.
DMP-I digitale micro-perturbation four-axis mixing pile adopta up-down cunversione shotcrete tecnulugia cum'è mostra in Figura 3. Ci sò dui strati di porti shotcrete nant'à a testa drill mixing. Quandu s'affonda, u portu di spruzzo più bassu hè apertu. U slurry spruzzatu hè cumpletamente mischju cù a terra sottu l'azzione di a pala di mistura superiore. Quandu hè alzatu, u portu di shotcrete più bassu hè chjusu è à u stessu tempu Apertura u portu di gunite superiore in modu chì u slurry ejected da u portu di gunite superiore pò esse mischiatu cumplettamente cù a terra sottu à l'azzione di e lame più bassu. In questu modu, u slurry è a terra ponu esse agitati cumplettamente durante u prucessu tutale di affondamentu è agitazione, chì aumenta ulteriormente l'uniformità di cimentu è terra in a gamma di prufundità di u corpu di pila, è risolve in modu efficace u prublema di doppiu assi è trè. -axis mischjà tecnulugia pile in u prucessu di drill pipe lifting. U prublema hè chì u slurry spruzzatu da u portu di l'iniezione di u fondu ùn pò micca esse agitatu cumplettamente da e lame di stirring.
3 、 cuntrollu di custruzzione di micro-disturbi
A sezione trasversale di a pipa di perforazione di u DMP-I digitale micro-perturbazione di missing pila di quattru assi hè una forma ovale cum'è una forma speciale. Quandu u pipa di perforazione gira, s'affonda o s'eleva, un scaricamentu di slurry è un canale di scarico seranu furmatu intornu à a pipa di perforazione. Quandu si agita, quandu a pressione interna di u tarritoriu supera u stress in situ, u slurry sarà naturalmente scaricatu longu u canali di scaricamentu di slurry intornu à u tubu di perforazione, evitendu cusì a spremitura di a terra causata da l'accumulazione di pressione di gas slurry vicinu à u trapanu mischju.
U DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver hè dotatu di un sistema di surviglianza di pressione sotterranea nantu à u drill bit, chì monitorizza i cambiamenti in a pressione sotterranea in tempu reale durante tuttu u prucessu di furmazione di pila, è assicura chì a pressione sotterranea hè cuntrullata in un intervallu raghjonu aghjustendu a pressione di gas di slurry. À u listessu tempu, i lame differenziali cunfigurati ponu impedisce in modu efficace l'argilla di aderisce à a pipa di perforazione è a furmazione di bola di fangu, è ancu riduce in modu efficace a resistenza di mistura è a perturbazione di a terra.
4 、 cuntrollu di custruzzione intelligente
L'equipaggiu digitale di micro-perturbazione digitale DMP-I missing four-axis driver driver hè dotatu di un sistema di cuntrollu digitale, chì pò realizà a custruzzione di pila automatizata, registrà i paràmetri di u prucessu di custruzzione in tempu reale, è monitorà è furnisce un avvisu precoce durante u prucessu di furmazione di pila.
U sistema di cuntrollu digitale pò cumplettà automaticamente a custruzzione di pile di mischju basatu nantu à i paràmetri di custruzzione determinati da i pilastri di prova. Pò cuntrullà automaticamente l'affondamentu è l'elevazione di u sistema di mischju, l'abbinamentu di u flussu di slurry è a velocità di furmazione di pila in sezioni secondu a distribuzione di a strata verticale di terra, aghjustà a pressione di u jet secondu u valore stabilitu di a pressione di terra, è cuntrullà i prucessi di custruzzione. cum'è a cunversione su è giù di spray grouting. Stu riduce assai l'impattu di i fatturi umani nantu à a qualità di a custruzzione di a pila di mischju durante u prucessu di custruzzione, è migliurà l'affidabilità è a cunsistenza di a qualità di a pila di mischju.
Cù l'aiutu di sensori di precisione installati nantu à l'equipaggiu, u sistema di cuntrollu digitale pò monitorà i paràmetri chjave di a custruzzione cum'è a velocità di mistura, u voluminu di spruzzatura, a pressione è u flussu di slurry, è a pressione sotterranea, è ponu avvistà precoce per e cundizioni di custruzzione anormali, aumentendu a sicurezza. di u prucessu di custruzzione di pila di mischju. Trasparenza è puntualità di a risoluzione di u prublema. À u listessu tempu, u sistema di cuntrollu digitale pò registrà i paràmetri di tuttu u prucessu di custruzzione è carica i paràmetri di custruzzione registrati à a piattaforma nuvola in tempu reale attraversu u modulu di rete per una visualizazione è ispezione faciule, assicurendu l'autenticità è a sicurità di e dati generati. durante u prucessu di custruzzione.
5 、 Tecnulugia di custruzzione è paràmetri
U prucessu di custruzzione di pila di mistura di quattru assi di microdisturbazione digitale DMP include principalmente a preparazione di a custruzzione, a custruzzione di pila di prova è a custruzzione formale di pila. Sicondu i paràmetri di custruzzione ottenuti da a custruzzione di pila di prova, u sistema di cuntrollu di a custruzzione digitale rializeghja a custruzzione automatizata di a pila. Cumminatu cù l'esperienza di ingegneria attuale, i paràmetri di custruzzione mostrati in a Tabella 1 ponu esse selezziunati. Differenti da i pali di mischju cunvinziunali, u rapportu acqua-à-cimentu utilizatu per a pila di mischju di quattru assi hè diversu quandu si affundà è si alza. U rapportu di l'acqua à u cimentu utilizatu per affruntà hè 1,0 ~ 1,5, mentre chì u rapportu di l'acqua à u cimentu per l'elevazione hè 0,8 ~ 1,0. Quandu s'affonda è sbulicà, u slurry di cimentu hà un rapportu d'acqua-cimentu più grande, è u slurry hà un effettu addolzante più suffirenze nantu à a terra, chì pò riduce in modu efficace a resistenza di stirring; quandu si alzà, postu chì a terra in u corpu di pila hè stata mischiata, un rapportu acqua-cimentu più chjucu pò efficaci Aumentà a forza di u corpu di pila.
Aduprendu u prucessu di mischju di cimentu sopra menzionatu, a pila di mischju di quattru assi pò ottene u stessu effettu cum'è u prucessu cunvinziunali cun un cuntenutu di cimentu da 13% à 18%, risponde à i requisiti di l'ingegneria per a forza è l'impermeabilità di pile di mistura di cimentu-terra. , è à u stessu tempu chì portanu cambiamenti per via di u cimentu U vantaghju di riduzzione di a dosa hè chì a terra di rimpiazzamentu durante u prucessu di custruzzione hè ancu ridutta per quessa. L'inclinometru installatu nantu à a pipa di perforazione risolve u prublema di cuntrollu difficiuli di a verticalità durante a custruzzione di pile cunvinziunali di cimentu-terrenu. A verticalità misurata di u corpu di pila di mischju di quattru assi pò ghjunghje à 1/300.
6, Applicazioni di Ingegneria
In ordine à studià più a forza corpu di pila di u DMP digitale micro-perturbation pila di mischjà quattru assi è l'impattu di u prucessu di pile-forming nant'à u tarrenu circundante, esperimenti campu sò stati fatti in diverse cundizioni stratigraphic. A forza di i campioni di cimentu è di terra misurata nantu à i 21 è 28 ghjorni di i campioni di core di pila di mischju raccolti hà righjuntu 0,8 MPa, chì risponde à i requisiti per a forza di cimentu è di a terra in l'ingegneria sotterranea cunvinziunali.
In cunfrontu cù i pali tradiziunali di mistura di cimentu-terra, u jet grouting ad alta pressione cumunmente utilizatu (metudu MJS) è i pali di mistura micro-disturbazione (metudu IMS) ponu riduce significativamente u spostamentu horizontale di a terra circundante è l'insediamentu di a superficia causatu da a custruzzione di pila. . . In a pratica di l'ingegneria, i dui metudi sopra sò ricunnisciuti cum'è tecniche di custruzzione di micro-disturbi è sò spessu usati in prughjetti di ingegneria cù esigenze elevate per a prutezzione ambientale circundante.
Tabella 2 paragunà i dati di monitoraghju di a terra circundante è a deformazione di a superficia causata da a pila di mischju di quattru assi di micro-perturbazione digitale DMP, u metudu di custruzzione MJS è u metudu di custruzzione IMS durante u prucessu di custruzzione. Durante u prucessu di custruzzione di a pila di mischju di quattru assi di micro-perturbazione, à una distanza di 2 metri da u corpu di pila U spustamentu horizontale è l'elevazione verticale di a terra pò esse cuntrullati à circa 5 mm, chì hè equivalente à u metudu di custruzzione MJS. è u metudu di custruzzione IMS, è pò ottene un minimu disturbu à a terra intornu à a pila durante u prucessu di custruzzione di pila.
Attualmente, DMP digitale micro-disturbazione pila di mischjà di quattru assi sò stati aduprati cù successu in diversi tipi di prughjetti cum'è rinfurzamentu di fundazioni è ingegneria di fossa di fundazione in Jiangsu, Zhejiang, Shanghai è altri lochi. Cumminendu a ricerca è u sviluppu è l'applicazione di l'ingegneria di a tecnulugia di pila di mischju di quattru assi, hè statu compilatu u "Standard Tecnicu per Micro-Disturbance Four-Axis Mixing Pile" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard), chì include l'equipaggiu, u disignu, a custruzzione è a prova, etc. Esigenze specifiche sò state presentate per standardizà l'appiecazione di a tecnulugia di pila di mischju di quattru assi di micro-perturbazione digitale DMP.
Tempu di post: 22-Sep-2023