한국어
中文Resumo
Á vista dos problemas existentes na tecnoloxía convencional de pila de mestura de solos de cemento, como a distribución desigual da forza corporal da pila, a gran perturbación da construción e o gran impacto sobre a calidade das pilas por factores humanos, desenvolveuse unha nova tecnoloxía da pila de mestura de catro eixes de micro-eixe DMP. Nesta tecnoloxía, catro brocas poden pulverizar a suspensión e o gas ao mesmo tempo e traballar con varias capas de láminas de corte de ángulo variable para cortar o chan durante o proceso de formación de pila. Complementado co proceso de pulverización de conversión ascendente, resolve o problema da distribución de forza desigual do corpo da pila e pode reducir eficazmente o consumo de cemento. Coa axuda da brecha formada entre o tubo de perforación de forma especial e o chan, a suspensión é descargada de xeito autónomo, o que consegue unha lixeira perturbación do chan ao redor da pila durante o proceso de construción. O sistema de control dixital realiza a construción automatizada da formación de pilas e pode controlar, rexistrar e proporcionar aviso precoz para o proceso de formación de pilas en tempo real.
Introdución
As pilas de mestura de solos de cemento son amplamente utilizadas no campo da construción de enxeñería: como o reforzo do solo e as cortinas a proba de auga nos proxectos de fosa de fundación; Reforzo de burato en túneles de escudo e pozos de pipa; Tratamento da fundación de capas de solo débiles; Anti-Sepepage en paredes de proxectos de conservación de auga, así como barreiras nos recheos e moito máis. Na actualidade, a medida que a escala de proxectos faise maior e maior, os requisitos para a eficiencia da construción e a protección ambiental das pilas de mestura de solos de cemento fixéronse maiores e maiores. Ademais, para cumprir os requisitos cada vez máis complexos de protección ambiental en torno á construción do proxecto, hai que controlar a calidade da construción das pilas de mestura de solos de cemento. E reducir o impacto da construción no ambiente circundante converteuse nunha necesidade urxente.
A construción de pilas de mestura usa principalmente unha broca de mestura para mesturar cemento e solo in situ para formar unha pila con certa forza e rendemento anti-resistencia. As pilas de mestura de cemento e solo usadas inclúen un eixe único, dobre eixe, tres eixes e pilas de mestura de cemento e cinco eixes. Este tipo de pilas de mestura tamén teñen procesos de pulverización e mestura diferentes.
A pila de mestura dun só eixe ten só un tubo de perforación, o fondo pulverízase e a mestura realízase a través dun pequeno número de láminas. Isto está limitado polo número de tubaxes de perforación e a mestura de láminas, e a eficiencia laboral é relativamente baixa;
A pila de mestura biaxial consta de 2 tubos de perforación, cun tubo de luxo separado no medio para o chisco. Os dous tubos de perforación non teñen a función de rejote porque as brocas de ambos os dous lados deben ser axitadas repetidamente para facer que a suspensión pulverizada desde o tubo de suspensión media dentro do rango do plano. A distribución é uniforme, polo que os "dous sprays e tres shirs" son necesarios durante a construción do dobre eixe, o que restrinxe a eficiencia da construción do dobre eixe, e a uniformidade da formación da pila tamén é relativamente pobre. A profundidade máxima da construción é de aproximadamente 18 metros [1];
A pila de mestura de tres eixes contén tres tubos de perforación, con chea pulverizado por ambos os lados e aire comprimido pulverizado no medio. Este arranxo fará que a forza da pila media sexa menor que a dos dous lados, e o corpo da pila terá vínculos débiles no plano; Ademais, a pila de tres eixes que se usa o cemento de auga é relativamente grande, o que reduce a forza do corpo da pila ata certo punto;
A pila de mestura de cinco eixes baséase no eixe de dous e eixes, engadindo o número de barras de perforación para mellorar a eficiencia laboral e mellorar a calidade do corpo da pila aumentando o número de láminas de mestura [2-3]. O proceso de pulverización e mestura é diferente dos dous primeiros. Non hai diferenza.
A perturbación do chan circundante durante a construción de pilas de mestura de solos de cemento é causada principalmente polo espremer e rachadura do chan causado pola axitación das láminas de mestura, e a penetración e a división da suspensión de cemento [4-5]. Debido á gran perturbación causada pola construción de pilas de mestura convencionais, cando se constrúen en ambientes sensibles como instalacións municipais adxacentes e edificios protexidos, normalmente é necesario empregar un chorro de chorro de alta presión (método MJS) ou pilas de mestura dun só eixo (método IMS) e outras micro estruturas. Métodos de construción perturbadores.
Ademais, durante a construción de pilas de mestura convencionais, os parámetros clave de construción como a velocidade de afundimento e elevación do tubo de perforación e a cantidade de tiro está intimamente relacionada coa experiencia dos operadores. Isto tamén fai difícil rastrexar o proceso de construción das pilas de mestura e resulta en diferenzas na calidade das pilas.
Para resolver os problemas de pilas convencionais de mestura de solos como a distribución de forza de pilas desigual, unha gran perturbación da construción e moitos factores de interferencia humana, a comunidade de enxeñaría de Shanghai desenvolveu unha nova tecnoloxía de pila de mestura de catro eixes de microperturbación dixital. Este artigo introducirá en detalle as características e os efectos das aplicacións de enxeñaría da tecnoloxía de pila de combinación de catro eixes en tecnoloxía de mestura de tiro, control de perturbacións na construción e construción automatizada.
1 、 DMP Micro-Perturbación dixital Micro-Perturbación Equipo de pila de catro eixes
O equipo de controlador de pila de catro eixes DMP-I de micro-perturbación dixital consiste principalmente nun sistema de mestura, un sistema de marco de pila, un sistema de subministración de gas, un sistema de subministración de pulpa e pulpa automática e un sistema de control dixital para realizar unha construción automatizada de pilas.
2 、 Proceso de mestura e pulverización
Os catro tubos de perforación están equipados con tubos de tiro e tubos de chorro dentro. Como se mostra na figura 2, a cabeza de perforación pode pulverizar pureza e aire comprimido ao mesmo tempo durante o proceso de formación da pila, evitando os problemas causados pola pulverización dalgúns tubos de perforación e a pulverización dalgúns tubos de perforación. O problema da distribución desigual da forza da pila no plano; Debido a que cada tubo de perforación ten a intervención de aire comprimido, a resistencia á mestura pode reducirse completamente, o que é útil para a construción en capas máis duras do solo e o chan areoso e pode facer que o cemento e o solo se mesturen. Ademais, o aire comprimido pode acelerar o proceso de carbonatación de cemento e solo e mellorar a forza precoz do cemento e do solo na pila de mestura.
Os brotes de mestura do controlador de pila de catro eixes de micro-perfurbación dixital DMP-I están equipados con 7 capas de láminas de mestura de ángulo variable. O número de mestura de solo dun só punto pode alcanzar 50 veces, superando con moito as 20 veces recomendado pola especificación; A broca de mestura está equipada con láminas diferenciais que non xiran co tubo de perforación durante o proceso de formación de pila, que pode evitar efectivamente a formación de bolas de barro de arxila. Isto non só pode aumentar o número de tempos de mestura do solo, senón que tamén evitar a formación de grandes clods do solo durante o proceso de mestura, asegurando así a uniformidade da suspensión no chan.
DMP-I Micro-Perturbación dixital Pila de mestura de catro eixes adopta a tecnoloxía de tiro de conversión arriba como se mostra na figura 3. Hai dúas capas de portos de tiro na cabeza de perforación de mestura. Cando se afunde, ábrese o porto inferior de tiro. A suspensión pulverizada está completamente mesturada co chan baixo a acción da lámina de mestura superior. Cando se levanta, o porto de tiro inferior está pechado e ao mesmo tempo abre o porto superior de pistola para que a suspensión expulsada do porto superior da pistola poida mesturarse completamente co chan baixo a acción das láminas inferiores. Deste xeito, a suspensión e o solo pódense axitar completamente durante todo o proceso de afundimento e axitación, o que aumenta aínda máis a uniformidade do cemento e do solo dentro do rango de profundidade do corpo da pila e resolve efectivamente o problema do dobre eixo e a tecnoloxía de pila de tres eixes no proceso de elevación de tubos de perforación. O problema é que a suspensión pulverizada do porto de inxección inferior non pode ser completamente axitada polas palas axitantes.
3 、 Control de construción de micro-perturbacións
A sección transversal do tubo de perforación do controlador de mestura de catro eixes de microperturbación dixital DMP-I é unha forma de forma especial como oval. Cando o tubo de perforación xira, afundos ou ascensores, formarase unha canle de descarga e escape ao redor do tubo de perforación. Ao axitar, cando a presión interna do solo supere o estrés in situ, a suspensión descargarase naturalmente ao longo da canle de descarga de suspensión ao redor da tubería de perforación, evitando así o espremer o chan causado pola acumulación de presión de gas de suspensión preto da broca de perforación.
O controlador de pila de catro eixes de microperturbación dixital de DMP-I está equipado cun sistema de control de presión subterránea na broca, que monitor os cambios na presión subterránea en tempo real durante todo o proceso de formación de pila e asegura que a presión subterránea está controlada dentro dun rango razoable axustando a presión de gas lúpolo. Ao mesmo tempo, as láminas diferenciais configuradas poden evitar que a arxila se adhira ao tubo de perforación e á formación de bolas de barro e tamén reduza efectivamente a resistencia da mestura e a perturbación do solo.
4 、 Control de construción intelixente
O equipo de controlador de pila de catro eixes DMP-I de microperturbación dixital está equipado cun sistema de control dixital, que pode realizar a construción automatizada de pilas, rexistrar parámetros do proceso de construción en tempo real e supervisar e proporcionar un aviso precoz durante o proceso de formación de pilas.
O sistema de control dixital pode completar automaticamente a construción de pilas de mestura en función dos parámetros de construción determinados polas pilas de proba. Pode controlar automaticamente o afundimento e o levantamento do sistema de mestura, a correspondencia de fluxo de suspensión e a velocidade de formación de pilas en seccións segundo a distribución da capa vertical do solo, axusta a presión do chorro segundo o valor definido da presión do chan e controlan os procesos de construción como a conversión de subida e a caída de spray. Isto reduce enormemente o impacto dos factores humanos na calidade da construción da pila de mestura durante o proceso de construción e mellora a fiabilidade e a coherencia da calidade da pila de mestura.
Coa axuda de sensores de precisión instalados no equipo, o sistema de control dixital pode controlar os parámetros de construción clave como a velocidade de mestura, o volume de pulverización, a presión e o fluxo de luxo e a presión subterránea e pode proporcionar un aviso precoz para condicións de construción anormais, aumentando a seguridade do proceso de construción de pilas de mestura. Transparencia e puntualidade da resolución de problemas. Ao mesmo tempo, o sistema de control dixital pode rexistrar os parámetros de todo o proceso de construción e cargar os parámetros de construción rexistrados na plataforma da nube en tempo real a través do módulo de rede para visualizar e inspeccionar fácilmente, asegurando a autenticidade e seguridade dos datos xerados durante o proceso de construción.
5 、 Tecnoloxía e parámetros de construción
O proceso de construción de pila de catro eixes de micro-perturbación dixital DMP inclúe principalmente a preparación da construción, a construción de pilas de proba e a construción formal de pilas. Segundo os parámetros de construción obtidos da construción de pilas de proba, o sistema de control de construción dixital realiza a construción automatizada da pila. Combinados coa experiencia de enxeñería real, pódense seleccionar os parámetros de construción mostrados na táboa 1. Diferentes das pilas de mestura convencionais, a relación auga-cemento empregada para a pila de mestura de catro eixes é diferente ao afundir e levantar. A relación auga-cemento empregada para o afundimento é de 1,0 ~ 1,5, mentres que a relación auga-cemento para o levantamento é de 0,8 ~ 1,0. Ao afundirse e axitar, a suspensión de cemento ten unha maior relación de cemento de auga e a suspensión ten un efecto suavizante máis suficiente no chan, o que pode reducir eficazmente a resistencia axitante; Ao levantar, dado que o chan dentro do corpo da pila foi mesturado, unha relación de auga máis pequena pode aumentar efectivamente a forza do corpo da pila.
Usando o proceso de mestura de Shotcrete anteriormente mencionado, a pila de mestura de catro eixes pode conseguir o mesmo efecto que o proceso convencional cun contido de cemento do 13% ao 18%, cumprindo os requisitos de enxeñería para a forza e a impermeabilidade da mestura de solos de cemento e, ao mesmo tempo, o proceso de construción tamén se reduce o cemento. O inclinómetro instalado no tubo de perforación resolve o problema dun difícil control da verticalidade durante a construción de pilas de mestura de solos convencionais de cemento. A verticalidade medida do corpo de pila de mestura de catro eixes pode chegar a 1/300.
6 、 Aplicacións de enxeñaría
Para estudar aínda máis a forza corporal da pila da pila de mestura de catro eixes de micro-eixe de micro-eixe DMP e o impacto do proceso de formación de pilas no chan circundante, os experimentos de campo realizáronse en diferentes condicións estratigráficas. A forza das mostras de núcleo de cemento e solo medidas os días 21 e 28 das mostras de núcleo de pila recollida alcanzou os 0,8 MPa, o que cumpre os requisitos para a forza de cemento e do solo na enxeñaría subterránea convencional.
En comparación coas pilas tradicionais de mestura de solos de cemento, o chaleco de chorro de alta presión (método MJS) e a mestura de micro-perturbacións de micro-perturbacións (método IMS) poden reducir significativamente o desprazamento horizontal do solo e asentamento superficial circundantes causados pola construción de pilas. . Na práctica de enxeñaría, os dous métodos anteriores son recoñecidos como técnicas de construción de micro-perturbacións e adoitan usarse en proxectos de enxeñería con altos requisitos para a protección ambiental circundante.
A táboa 2 compara os datos de seguimento da deformación do solo e superficial circundantes causadas pola micro-perturbación dixital DMP Pila de mestura de catro eixes, método de construción MJS e método de construción de IMS durante o proceso de construción. Durante o proceso de construción da pila de mestura de catro eixes de micro-perturbación, a unha distancia de 2 metros do corpo da pila, o desprazamento horizontal e a elevación vertical do chan pódese controlar a aproximadamente 5 mM, o que equivale ao método de construción de MJS e ao método de construción IMS e pode lograr un mínimo de perturbación ao soil ao redor do PILE.
Na actualidade, a micro-perturbación dixital DMP pilas de mestura de catro eixes usáronse con éxito en diferentes tipos de proxectos como o reforzo de fundación e a enxeñaría de fosas de fundación en Jiangsu, Zhejiang, Shanghai e outros lugares. Combinando a investigación e desenvolvemento de investigación e enxeñería de tecnoloxía de pila de catro eixes, o "estándar técnico para a micro-perturbación de catro eixes pila de mestura" (T/SSCE 0002-2022) (Sociedade de Enxeñaría Civil Shanghai) foi compilada, que inclúe equipos, deseño, construción e probas, etc. Tecnoloxía de pila.
Tempo post: 22-2023 de setembro