한국어
中文Sažetak
S obzirom na probleme koji postoje u konvencionalnoj tehnologiji pilota za miješanje cementa i tla, kao što su neravnomjerna raspodjela čvrstoće tijela pilota, veliki građevinski poremećaji i veliki utjecaj ljudskog faktora na kvalitetu pilota, nova tehnologija DMP digitalne mikroperturbacije četiri- razvijen je osovinski pilot za miješanje. U ovoj tehnologiji, četiri svrdla mogu prskati gnojnicu i plin u isto vrijeme i raditi s više slojeva reznih oštrica s promjenjivim kutom za rezanje tla tijekom procesa formiranja pilota. Dopunjen postupkom prskanja konverzije gore-dolje, rješava problem neravnomjerne raspodjele čvrstoće tijela pilota i može učinkovito smanjiti potrošnju cementa. Uz pomoć formiranog zazora između bušaće cijevi posebnog oblika i tla, gnojnica se autonomno ispušta, čime se postiže lagano remećenje tla oko pilota tijekom procesa izgradnje. Digitalni upravljački sustav ostvaruje automatiziranu konstrukciju formiranja pilota, te može pratiti, bilježiti i dati rano upozorenje za proces formiranja pilota u stvarnom vremenu.
Uvod
Piloti za miješanje cementa i tla naširoko se koriste u području inženjerskih konstrukcija: kao što su ojačanje tla i vodonepropusne zavjese u projektima temeljnih jama; ojačanje rupa u zaštitnim tunelima i bušotinama za podizanje cijevi; obrada temelja slabih slojeva tla; zaštita od procjeđivanja u zidovima projekata zaštite vode, kao i barijere na odlagalištima i još mnogo toga. Trenutačno, kako opseg projekata postaje sve veći i veći, zahtjevi za učinkovitost izgradnje i zaštitu okoliša pilota za miješanje cementa i tla postaju sve veći. Osim toga, kako bi se zadovoljili sve složeniji zahtjevi zaštite okoliša oko izgradnje projekta, kvaliteta izgradnje pilota za miješanje cementa i tla mora se kontrolirati. A smanjenje utjecaja izgradnje na okolni okoliš postala je hitna potreba.
Izgradnja pilota za miješanje uglavnom koristi svrdlo za miješanje za miješanje cementa i zemlje na licu mjesta kako bi se formirao pilot s određenom čvrstoćom i učinkom protiv curenja. Uobičajeno korišteni piloti za miješanje cementa i tla uključuju pilote s jednom osi, dvije osi, tri osi i pet osi za miješanje cementa i tla. Ove vrste pilota za miješanje također imaju različite postupke prskanja i miješanja.
Jednoosni pilot za miješanje ima samo jednu bušaću cijev, dno je prskano, a miješanje se vrši preko malog broja lopatica. To je ograničeno brojem bušaćih cijevi i noževa za miješanje, a učinkovitost rada je relativno niska;
Dvoosni pilot za miješanje sastoji se od 2 bušaće cijevi, s zasebnom cijevi za gnojnicu u sredini za injektiranje. Dvije cijevi za bušenje nemaju funkciju injektiranja jer se svrdla s obje strane moraju više puta miješati kako bi se gnojnica raspršila iz srednje cijevi za gnojnicu unutar raspona ravnine. Raspodjela je ujednačena, tako da je tijekom izgradnje dvostruke osovine potreban postupak "dva prskanja i tri miješanja", što ograničava učinkovitost konstrukcije dvostruke osovine, a ujednačenost formiranja pilota također je relativno loša. Maksimalna dubina izgradnje je oko 18 metara [1];
Troosni pilot za miješanje sadrži tri bušaće cijevi, s obje strane raspršenom žbukom i komprimiranim zrakom u sredini. Ovakav raspored uzrokovat će da čvrstoća srednjeg pilota bude manja od one dviju strana, a tijelo pilota će imati slabe veze na ravnini; osim toga, troosni pilot za miješanje Upotrijebljeni vodeni cement je relativno velik, što u određenoj mjeri smanjuje čvrstoću tijela pilota;
Pilot za miješanje s pet osi temelji se na dvije i tri osi, dodajući broj bušaćih šipki za miješanje radi poboljšanja radne učinkovitosti i poboljšavajući kvalitetu tijela pilota povećanjem broja lopatica za miješanje [2-3] . Proces prskanja i miješanja razlikuje se od prva dva. Nema razlike.
Poremećaji okolnog tla tijekom izgradnje pilota za miješanje cementa i tla uglavnom su uzrokovani stiskanjem i pucanjem tla uzrokovanim miješanjem lopatica za miješanje, te prodiranjem i cijepanjem cementne kaše [4-5]. Zbog velikih smetnji koje uzrokuje izgradnja konvencionalnih pilota za miješanje, kod gradnje u osjetljivim okruženjima kao što su susjedni komunalni objekti i zaštićene zgrade, obično je potrebno koristiti skuplje injektiranje pod visokim pritiskom (MJS metoda) ili jednostruko injektiranje. -osovinski miješajući piloti (IMS metoda) i druge mikrostrukture. Uznemirujuće metode gradnje.
Osim toga, tijekom izgradnje konvencionalnih pilota za miješanje, ključni građevinski parametri kao što su brzina tonjenja i podizanja cijevi za bušenje i količina mlaznog betona usko su povezani s iskustvom rukovatelja. To također otežava praćenje procesa izgradnje pilota za miješanje i rezultira razlikama u kvaliteti pilota.
Kako bi se riješili problemi konvencionalnih pilota za miješanje cementa i tla kao što su neravnomjerna raspodjela čvrstoće pilota, veliki poremećaji konstrukcije i mnogi faktori ljudske smetnje, šangajska inženjerska zajednica razvila je novu tehnologiju pilota za miješanje s četiri osi digitalne mikroperturbacije. Ovaj će članak detaljno predstaviti značajke i učinke inženjerske primjene tehnologije četveroosnih pilota za miješanje u tehnologiji miješanja mlaznog betona, kontroli smetnji u konstrukciji i automatiziranoj gradnji.
1、DMP digitalna mikroperturbacijska oprema za pilote s četiri osi
DMP-I digitalna mikro perturbacija četveroosne opreme za zabijanje pilota za miješanje uglavnom se sastoji od sustava za miješanje, sustava okvira pilota, sustava za opskrbu plinom, automatskog sustava za proizvodnju i opskrbu celulozom i digitalnog upravljačkog sustava za realizaciju automatizirane konstrukcije pilota .
2、Proces miješanja i raspršivanja
Četiri bušaće cijevi opremljene su cijevima od mlaznog betona i mlaznim cijevima. Kao što je prikazano na slici 2, glava bušilice može prskati gnojnicu i komprimirani zrak u isto vrijeme tijekom procesa oblikovanja pilota, izbjegavajući probleme uzrokovane prskanjem nekih bušaćih cijevi i prskanjem nekih bušaćih cijevi. Problem neravnomjerne raspodjele čvrstoće pilota na ravnini; budući da svaka bušaća cijev ima intervenciju komprimiranog zraka, otpor miješanja može se potpuno smanjiti, što je korisno za gradnju u tvrđim slojevima tla i pjeskovitom tlu, a može napraviti mješavinu cementa i tla. Osim toga, komprimirani zrak može ubrzati proces karbonizacije cementa i tla i poboljšati ranu čvrstoću cementa i tla u hrpi za miješanje.
Svrdla za miješanje DMP-I digitalnog mikroperturbacijskog četveroosnog zabijača pilota za miješanje opremljena su sa 7 slojeva lopatica za miješanje s promjenjivim kutom. Broj miješanja tla u jednoj točki može doseći 50 puta, daleko premašujući 20 puta preporučenih specifikacijom; svrdlo za miješanje Opremljeno je diferencijalnim noževima koji se ne okreću s bušaćom cijevi tijekom procesa formiranja pilota, što može učinkovito spriječiti stvaranje kuglica glinenog blata. Ovo ne samo da može povećati broj puta miješanja tla, već i spriječiti stvaranje velikih grudica tla tijekom procesa miješanja, čime se osigurava ujednačenost gnojnice u tlu.
DMP-I digitalni mikroperturbacijski četveroosni pilot za miješanje usvaja tehnologiju konverzije mlaznog betona gore-dolje kao što je prikazano na slici 3. Postoje dva sloja otvora za mlazni beton na glavi bušilice za miješanje. Kada tone, otvara se donji otvor za mlazni beton. Raspršena gnojnica potpuno se miješa s tlom pod djelovanjem gornje lopatice za miješanje. Kada se podigne, donji otvor za mlazni beton se zatvara i istovremeno se otvara gornji otvor za brizganje tako da se gnojnica izbačena iz gornjeg otvora za mlazni beton može u potpunosti pomiješati sa zemljom pod djelovanjem donjih noževa. Na taj se način gnojnica i tlo mogu potpuno promiješati tijekom cijelog procesa udubljenja i miješanja, što dodatno poboljšava ujednačenost cementa i tla unutar raspona dubine tijela pilota i učinkovito rješava problem dvoosne i tri osi -osna tehnologija pilota za miješanje u procesu podizanja bušaće cijevi. Problem je u tome što se kaša koja se raspršuje iz donjeg otvora za ubrizgavanje ne može u potpunosti promiješati pomoću lopatica za miješanje.
3、Kontrola konstrukcije mikrosmetnji
Poprečni presjek bušaće cijevi DMP-I digitalnog mikroperturbacijskog četveroosnog zabijača pilota za miješanje je ovalnog posebnog oblika. Kada se bušaća cijev rotira, tone ili podiže, oko bušaće cijevi formirat će se kanal za ispuštanje gnojnice i ispušni kanal. Prilikom miješanja, kada unutarnji tlak tla premaši naprezanje na licu mjesta, gnojnica će se prirodno ispuštati duž kanala za ispuštanje gnojnice oko cijevi za bušenje, čime se izbjegava stiskanje tla uzrokovano nakupljanjem tlaka plina gnojnice u blizini svrdlo za miješanje.
DMP-I digitalni mikroperturbacijski četveroosni zabijač pilota za miješanje opremljen je sustavom za nadzor podzemnog tlaka na bušaćem dlijetu, koji prati promjene podzemnog tlaka u stvarnom vremenu tijekom cijelog procesa formiranja pilota i osigurava da je podzemni tlak kontrolirati unutar razumnog raspona podešavanjem tlaka muljnog plina. U isto vrijeme, konfigurirane diferencijalne lopatice mogu učinkovito spriječiti prianjanje gline na bušaću cijev i stvaranje kuglica blata, a također učinkovito smanjuju otpor miješanju i ometanje tla.
4、Inteligentna kontrola konstrukcije
DMP-I digitalna mikroperturbacijska četveroosna oprema za zabijanje pilota za miješanje opremljena je digitalnim sustavom upravljanja, koji može realizirati automatiziranu konstrukciju pilota, bilježiti parametre procesa izgradnje u stvarnom vremenu te pratiti i pružati rano upozorenje tijekom procesa formiranja pilota.
Digitalni upravljački sustav može automatski dovršiti izgradnju miješajućih pilota na temelju građevinskih parametara određenih probnim pilotima. Može automatski kontrolirati tonjenje i podizanje sustava za miješanje, usklađivanje protoka gnojnice i brzinu formiranja pilota u sekcijama prema raspodjeli okomitog sloja tla, prilagoditi pritisak mlaza prema postavljenoj vrijednosti tlaka na tlo i kontrolirati procese izgradnje kao što je gore-donja konverzija injektiranja raspršivanjem. Time se uvelike smanjuje utjecaj ljudskog čimbenika na kvalitetu gradnje pilota za miješanje tijekom procesa gradnje i poboljšava pouzdanost i postojanost kvalitete pilota za miješanje.
Uz pomoć preciznih senzora instaliranih na opremi, digitalni upravljački sustav može nadzirati ključne parametre konstrukcije kao što su brzina miješanja, volumen raspršivanja, tlak i protok gnojnice i podzemni tlak te može pružiti rano upozorenje za nenormalne uvjete gradnje, povećavajući sigurnost procesa izgradnje pilota za miješanje. Transparentnost i pravovremenost rješavanja problema. Istodobno, digitalni upravljački sustav može bilježiti parametre cjelokupnog procesa izgradnje i učitati snimljene parametre izgradnje na cloud platformu u stvarnom vremenu putem mrežnog modula za lakši pregled i pregled, osiguravajući autentičnost i sigurnost generiranih podataka tijekom procesa izgradnje.
5、Tehnologija i parametri gradnje
DMP digitalni postupak gradnje pilota za miješanje s četiri osi s mikrosmetnjama uglavnom uključuje pripremu konstrukcije, probnu izgradnju pilota i formalnu izgradnju pilota. Sukladno konstrukcijskim parametrima dobivenim probnom izgradnjom pilota, digitalni sustav upravljanja izgradnjom realizira automatiziranu izvedbu pilota. U kombinaciji sa stvarnim inženjerskim iskustvom, mogu se odabrati parametri konstrukcije prikazani u tablici 1. Za razliku od konvencionalnih pilota za miješanje, omjer vode i cementa koji se koristi za pilote za miješanje s četiri osi razlikuje se prilikom potapanja i podizanja. Omjer vode i cementa koji se koristi za potapanje je 1,0~1,5, dok je omjer vode i cementa za podizanje 0,8~1,0. Pri tonjenju i miješanju, cementna kaša ima veći omjer vode i cementa, a kaša ima dovoljniji učinak omekšavanja na tlo, što može učinkovito smanjiti otpor miješanja; prilikom podizanja, budući da je tlo unutar tijela pilota izmiješano, manji omjer vode i cementa može učinkovito povećati čvrstoću tijela pilota.
Koristeći gore spomenuti postupak miješanja mlaznog betona, pilot za miješanje s četiri osi može postići isti učinak kao i konvencionalni postupak s udjelom cementa od 13% do 18%, ispunjavajući inženjerske zahtjeve za čvrstoću i nepropusnost pilota za miješanje cementa i tla , a istovremeno donosi promjene zbog cementa. Prednost smanjenja doziranja je u tome što se zamjensko tlo tijekom procesa izgradnje također smanjuje na odgovarajući način. Inklinometar ugrađen na bušaću cijev rješava problem otežane kontrole vertikalnosti pri gradnji konvencionalnih pilota za miješanje cementa i tla. Izmjerena vertikalnost tijela pilota za miješanje s četiri osi može doseći 1/300.
6、Inženjerske aplikacije
Kako bi se dodatno proučila čvrstoća tijela pilota DMP digitalnog mikroperturbacijskog pilota s četiri osi za miješanje i utjecaj procesa oblikovanja pilota na okolno tlo, provedeni su terenski pokusi u različitim stratigrafskim uvjetima. Čvrstoća jezgri cementa i tla izmjerena 21. i 28. dana prikupljenih uzoraka jezgre pilota dosegla je 0,8 MPa, što zadovoljava zahtjeve za čvrstoću cementa i tla u konvencionalnoj podzemnoj gradnji.
U usporedbi s tradicionalnim pilotima za miješanje cementa i tla, uobičajeno korišteno sveobuhvatno visokotlačno injektiranje (MJS metoda) i piloti za miješanje s mikrosmetnjama (IMS metoda) mogu značajno smanjiti horizontalni pomak okolnog tla i površinsko slijeganje uzrokovano izgradnjom pilota . . U inženjerskoj praksi, gornje dvije metode prepoznate su kao tehnike gradnje s mikrosmetnjama i često se koriste u inženjerskim projektima s visokim zahtjevima zaštite okoliša.
Tablica 2 uspoređuje podatke praćenja okolnog tla i površinske deformacije uzrokovane DMP digitalnim mikroperturbacijskim četveroosnim pilotom za miješanje, metodom MJS konstrukcije i IMS metodom konstrukcije tijekom procesa izgradnje. Tijekom procesa gradnje mikroperturbacijskog pilota za miješanje s četiri osi, na udaljenosti od 2 metra od tijela pilota, horizontalni pomak i vertikalno podizanje tla mogu se kontrolirati na oko 5 mm, što je ekvivalentno metodi gradnje MJS i IMS način gradnje, te može postići minimalno ometanje tla oko pilota tijekom procesa izgradnje pilota.
Trenutačno se piloti za miješanje s četiri osi s digitalnim mikrosmetnjama DMP uspješno koriste u različitim vrstama projekata kao što su ojačanje temelja i projektiranje temeljnih jama u Jiangsu, Zhejiangu, Šangaju i drugim mjestima. Kombinirajući istraživanje i razvoj te inženjersku primjenu tehnologije četveroosnih pilota za miješanje, sastavljen je "Tehnički standard za mikro-ometajuće četveroosne pilote za miješanje" (T/SSCE 0002-2022) (Standard grupe Šangajskog društva za građevinarstvo), koji uključuje opremu, dizajn, konstrukciju i ispitivanje, itd. Izneseni su posebni zahtjevi za standardizaciju primjene DMP digitalne mikroperturbacijske tehnologije pilota s četiri osi.
Vrijeme objave: 22. rujna 2023