Samantekt
Með hliðsjón af vandamálum sem eru fyrir hendi í hefðbundinni sement-jarðvegsblöndunarbunkatækni, svo sem ójafnri dreifingu á styrkleika bunka, mikils byggingartruflana og mikils áhrifa mannlegra þátta á hauggæði, er ný tækni DMP stafræns örtruflana fjögurra- ás blöndunarhaugur var þróaður. Í þessari tækni geta fjórir borar úðað slurry og gasi á sama tíma og unnið með mörgum lögum af skurðarblöðum með breytilegum hornum til að skera jarðveginn meðan á haugmynduninni stendur. Bætt við upp- og niður umbreytingarúðunarferlið leysir það vandamálið við ójafna styrkdreifingu á haughólfinu og getur í raun dregið úr sementsnotkun. Með hjálp bilsins sem myndast á milli sérlaga borpípunnar og jarðvegsins er slurry losað sjálfstætt, sem veldur smá röskun á jarðveginum í kringum hauginn meðan á byggingarferlinu stendur. Stafræna eftirlitskerfið gerir sér grein fyrir sjálfvirkri smíði haugmyndunar og getur fylgst með, skráð og veitt snemma viðvörun fyrir haugmyndunarferlið í rauntíma.
Inngangur
Sement-jarðvegsblöndunarhrúgur eru mikið notaðar á sviði verkfræðibyggingar: svo sem jarðvegsstyrking og vatnsheldar gardínur í grunnholaverkefnum; holustyrking í skjaldgöngum og píputjakkholum; grunnmeðferð á veikum jarðvegi; gegnrennsli í vatnsverndarverkefnum veggjum auk hindrana í urðunarstöðum og fleira. Um þessar mundir, eftir því sem umfang verkefna verður stærra og stærra, hafa kröfur um byggingarhagkvæmni og umhverfisvernd sements-jarðvegsblöndunarhauga orðið hærri og hærri. Að auki, til að mæta sífellt flóknari umhverfisverndarkröfum í kringum byggingu verkefnisins, verður að stjórna byggingargæðum sement-jarðvegsblöndunarhauga. Og að draga úr áhrifum framkvæmda á umhverfið í kring er orðin brýn þörf.
Við smíði blöndunarhauga er aðallega notað blöndunarbor til að blanda sementi og jarðvegi á staðnum til að mynda haug með ákveðnum styrkleika og gegn sigi. Algengt er að nota sements- og jarðvegsblöndunarhrúgur eru einása, tvíása, þriggja ása og fimm ása sements- og jarðvegsblöndunarhaugar. Þessar tegundir blöndunarhrúga hafa einnig mismunandi úða- og blöndunarferli.
Einása blöndunarhaugurinn hefur aðeins eitt borpípa, botninn er úðaður og blöndunin fer fram í gegnum fáan fjölda blaða. Þetta er takmarkað af fjölda borpípa og blöndunarblaða og vinnuafköst eru tiltölulega lítil;
Tvíása blöndunarstúkan samanstendur af 2 borrörum, með aðskildu slurry pípu í miðjunni fyrir fúgun. Borrörin tvö hafa ekki fúguaðgerðina vegna þess að það þarf að hræra endurtekið í borunum á báðum hliðum til að úða greyjunni úr miðju slurry pípunni innan flugsviðs. Dreifingin er einsleit, þannig að "tveir úðar og þrír hræringar" ferlið er krafist meðan á byggingu tvöfalda skaftsins stendur, sem takmarkar byggingarskilvirkni tvöfalda skaftsins, og einsleitni haugmyndunarinnar er einnig tiltölulega léleg. Mesta byggingardýpt er um 18 metrar [1];
Þriggja ása blöndunarhaugurinn inniheldur þrjú borrör, með fúgu úðað á báðar hliðar og þrýstilofti úðað í miðjuna. Þetta fyrirkomulag mun valda því að styrkur miðbunkans verður minni en hinna tveggja hliða, og haughlutinn mun hafa veika hlekki á planinu; að auki, þriggja ása blöndunarstúkan. Vatnssementið sem notað er er tiltölulega stórt, sem dregur úr styrk bunkahlutans að vissu marki;
Fimm ása blöndunarhaugurinn er byggður á tveggja ása og þriggja ása, sem bætir við fjölda blöndunarbora til að bæta vinnu skilvirkni og bæta gæði haughússins með því að fjölga blöndunarblöðum [2-3] . Ferlið við að úða og blanda er frábrugðið fyrstu tveimur. Það er enginn munur.
Truflan á nærliggjandi jarðvegi við smíði sements-jarðvegsblöndunarhrúga stafar aðallega af því að jarðvegurinn kreistur og sprunginn vegna hræringar í blöndunarblöðunum og innsogs og klofnunar sementslosunnar [4-5]. Vegna mikillar truflunar sem stafar af byggingu hefðbundinna blöndunarhauga, þegar byggt er í viðkvæmu umhverfi eins og aðliggjandi aðstöðu sveitarfélagsins og friðlýstum byggingum, er venjulega nauðsynlegt að nota dýrari alhliða háþrýstidælu (MJS aðferð) eða stakan fúgu. -ás blöndunarhaugar (IMS aðferð) og önnur örbygging. Truflandi byggingaraðferðir.
Að auki, meðan á smíði hefðbundinna blöndunarhauga stendur, eru helstu byggingarfæribreytur eins og sökkvandi og lyftihraði borpípunnar og magn sprautusteins nátengd reynslu rekstraraðila. Þetta gerir líka erfitt að rekja byggingarferli blöndunarhauganna og leiðir til mismunar á gæðum hauganna.
Til þess að leysa vandamál hefðbundinna sements-jarðvegsblöndunarhrúga eins og ójafnrar dreifingar á styrkleika, mikils byggingartruflana og margra mannlegra truflunarþátta, hefur verkfræðisamfélagið í Shanghai þróað nýja stafræna fjögurra ása blöndunarhrúgutækni með örtruflunum. Þessi grein mun kynna ítarlega eiginleika og verkfræðilega notkunaráhrif fjögurra ása blöndunarhaugatækni í sprotasteypublöndunartækni, stjórnun truflana á byggingu og sjálfvirkri byggingu.
1、DMP stafrænn örtruflun fjögurra ása blöndunarbunkabúnaður
DMP-I stafræna örtruflanir fjögurra ása blöndunarstúkubúnaðar samanstendur aðallega af blöndunarkerfi, hauggrindkerfi, gasveitukerfi, sjálfvirku kvoða- og kvoðaveitukerfi og stafrænu stjórnkerfi til að gera sjálfvirka haugbyggingu. .
2、 Blöndunar- og úðunarferli
Borrörin fjögur eru búin sprungusteinsrörum og þoturörum að innan. Eins og sýnt er á mynd 2 getur borhausinn úðað slurry og þjappað lofti á sama tíma meðan á hrúgunarferlinu stendur og forðast vandamálin sem stafa af úða sumra borröra og úða sumra borröra. Vandamálið með ójafnri dreifingu haugstyrks á flugvélinni; Vegna þess að hvert borpípa hefur inngrip þjappaðs lofts, er hægt að minnka blöndunarþolið að fullu, sem er gagnlegt fyrir byggingu í harðari jarðvegslögum og sandi jarðvegi, og getur gert sement og jarðveg blandast. Að auki getur þjappað loft flýtt fyrir kolsýringarferli sements og jarðvegs og bætt snemma styrk sements og jarðvegs í blöndunarhaugnum.
Blöndunarborarnir á DMP-I stafræna örtruflanum fjögurra ása blöndunarstúkubúnaðinum eru búnir 7 lögum af blöndunarblöðum með breytilegum hornum. Fjöldi eins punkta jarðvegsblöndunar getur náð 50 sinnum, langt umfram 20 sinnum sem mælt er með í forskriftinni; blöndunarborinn Hann er búinn mismunablöðum sem snúast ekki með borpípunni meðan á hrúgunarferlinu stendur, sem getur í raun komið í veg fyrir myndun leirkúla. Þetta getur ekki aðeins aukið fjölda jarðvegsblöndunartíma, heldur einnig komið í veg fyrir myndun stórra jarðvegsklossa meðan á blöndunarferlinu stendur og tryggir þannig einsleitni slurrys í jarðveginum.
DMP-I stafræn örtruflanir fjögurra ása blöndunarhaugur samþykkir upp-niður umbreytingu skotsteyputækni eins og sýnt er á mynd 3. Það eru tvö lög af skotsteypuhöfnum á blöndunarborhausnum. Þegar það sekkur opnast neðri steypuportið. Sprautaða grisjan er að fullu blandað við jarðveginn undir áhrifum efra blöndunarblaðsins. Þegar því er lyft er neðri steypuportinu lokað og um leið opnað efri gunite portið þannig að hægt sé að blanda greyinu sem kastað er út úr efri gunite portinu að fullu saman við jarðveginn undir áhrifum neðri blaðanna. Á þennan hátt er hægt að hræra að fullu í grugglausninni og jarðveginum í öllu ferlinu við að sökkva og hræra, sem eykur enn frekar einsleitni sements og jarðvegs innan dýptarsviðs haughlutans og leysir í raun vandamálið með tvöföldum ás og þremur -ás blöndunarbunkatækni í lyftingarferli borpípa. Vandamálið er að grugglausnin sem er úðuð úr botninnsprautunarportinu er ekki hægt að hræra að fullu með hræriblöðunum.
3、 Byggingarstýring á örtruflunum
Þverskurður borpípunnar á DMP-I stafrænu örtruflunum fjögurra ása blöndunarstúkudrifi er sporöskjulaga sérlaga lögun. Þegar borrörið snýst, sekkur eða lyftist, myndast losunar- og útblástursrás í kringum borpípuna. Þegar hrært er, þegar innri þrýstingur jarðvegsins fer yfir streitu á staðnum, verður slurry náttúrulega losað meðfram slurry losunarrásinni í kringum borpípuna, þannig að forðast kreistingu jarðvegsins sem stafar af uppsöfnun slry gasþrýstings nálægt blöndunarbor.
DMP-I stafræna örtruflanir fjögurra ása blöndunarstauradrifinn er búinn neðanjarðarþrýstingseftirlitskerfi á borkronanum, sem fylgist með breytingum á neðanjarðarþrýstingi í rauntíma á öllu haugmyndunarferlinu og tryggir að neðanjarðarþrýstingur sé stjórnað innan hæfilegs marks með því að stilla slurry gasþrýstinginn. Á sama tíma geta stilltu mismunadrifblöðin í raun komið í veg fyrir að leir festist við borpípuna og myndun leðjubolta og einnig dregið úr blöndunarviðnámi og jarðvegsröskun.
4、 Greind byggingarstýring
DMP-I stafræna örtruflanir fjögurra ása blöndunarbúnaðar fyrir hrúgur er búinn stafrænu stýrikerfi, sem getur gert sér grein fyrir sjálfvirkri haugbyggingu, skráð byggingarferlisbreytur í rauntíma og fylgst með og veitt snemma viðvörun meðan á haugmyndun stendur.
Stafræna eftirlitskerfið getur sjálfkrafa lokið smíði blöndunarhauga byggt á byggingarbreytum sem ákvarðaðar eru af prufuhrúgunum. Það getur sjálfkrafa stjórnað sökkva og lyftingu blöndunarkerfisins, samsvörun slurryflæðis og hraðamyndunarhraða í köflum í samræmi við dreifingu lóðrétta jarðvegslagsins, stillt þotuþrýstinginn í samræmi við stillt gildi jarðþrýstings og stjórnað byggingarferlum svo sem upp og niður umbreytingu á úðafúgu. Þetta dregur verulega úr áhrifum mannlegra þátta á byggingargæði blöndunarhaugsins í byggingarferlinu og bætir áreiðanleika og samkvæmni gæða blöndunarhaugsins.
Með hjálp nákvæmniskynjara sem settir eru upp á búnaðinum getur stafræna stýrikerfið fylgst með helstu byggingarstærðum eins og blöndunarhraða, úðarúmmáli, slurryþrýstingi og flæði og neðanjarðarþrýstingi og getur veitt snemma viðvörun um óeðlilegar byggingaraðstæður, aukið öryggi af byggingarferli blöndunarhauga. Gagnsæi og tímabærni við úrlausn vandamála. Á sama tíma getur stafræna eftirlitskerfið skráð færibreytur alls byggingarferlisins og hlaðið upp skráðum byggingarbreytum á skýjapallinn í rauntíma í gegnum neteininguna til að auðvelda skoðun og skoðun, sem tryggir áreiðanleika og öryggi gagna sem myndast. meðan á byggingarferlinu stendur.
5、 Byggingartækni og breytur
DMP stafræna örtruflun fjögurra ása blöndunarhöggsbyggingarferlið felur aðallega í sér byggingarundirbúning, prufusmíði og formlega haugbyggingu. Samkvæmt byggingarbreytum sem fengnar eru úr prufusmíðina, gerir stafræna byggingarstýringarkerfið sér grein fyrir sjálfvirkri byggingu haugsins. Ásamt raunverulegri verkfræðireynslu er hægt að velja byggingarfæribreyturnar sem sýndar eru í töflu 1. Ólíkt hefðbundnum blöndunarhaugum er vatns-til-sementhlutfallið sem notað er fyrir fjögurra ása blöndunarbunkana öðruvísi þegar sökkva og lyfta. Vatns-til-sementhlutfallið sem notað er til að sökkva er 1,0~1,5, en vatns-til-sementhlutfallið til að lyfta er 0,8~1,0. Þegar það er sökkt og hrært, hefur sementsmyllan stærra hlutfall vatns-sements og slurryn hefur nægjanlegri mýkingaráhrif á jarðveginn, sem getur í raun dregið úr hræringarþolinu; við lyftingu, þar sem jarðvegurinn innan haugsins hefur verið blandaður, getur minna vatns-sementhlutfall í raun aukið styrk bunkans.
Með því að nota ofangreint sprotasteypublöndunarferli getur fjögurra ása blöndunarhaugurinn náð sömu áhrifum og hefðbundið ferli með sementinnihaldi 13% til 18%, sem uppfyllir verkfræðilegar kröfur um styrk og ógegndræpi sement-jarðvegsblöndunarhauga. , og hafa um leið breytingar vegna sements Kosturinn við að minnka skammtinn er að endurnýjunarjarðvegurinn í byggingarferlinu minnkar að sama skapi. Hallamælirinn sem settur er upp á borpípunni leysir vandamálið við erfiða stjórn á lóðréttingu við byggingu hefðbundinna sement-jarðvegsblöndunarhauga. Mældur lóðréttleiki fjögurra ása blöndunarstúkuhlutans getur náð 1/300.
6、 Verkfræðiforrit
Í því skyni að rannsaka frekar styrk hrúgulíkamans DMP stafrænna örtruflana fjögurra ása blöndunarstafla og áhrif hrúgumyndunarferlisins á jarðveginn í kring, voru gerðar tilraunir á vettvangi við mismunandi jarðlagaaðstæður. Styrkur sements- og jarðvegskjarnasýna sem mæld voru á 21. og 28. degi safnaðra blöndunarhaugkjarnasýna náði 0,8 MPa, sem uppfyllir kröfur um sements- og jarðvegsstyrk í hefðbundinni neðanjarðarverkfræði.
Í samanburði við hefðbundna sement-jarðvegsblöndunarhauga, geta almennt notaðir alhliða háþrýstiþota fúgun (MJS aðferð) og örtruflanir blöndunarhrúgur (IMS aðferð) verulega dregið úr láréttri tilfærslu nærliggjandi jarðvegs og yfirborðsseturs af völdum haugbyggingar . . Í verkfræðistörfum eru ofangreindar tvær aðferðir viðurkenndar sem örtruflanir byggingartækni og eru oft notaðar í verkfræðiverkefnum með miklar kröfur um umhverfisvernd.
Í töflu 2 eru borin saman vöktunargögn jarðvegsins í kring og aflögun yfirborðs af völdum DMP stafrænna örtruflana fjögurra ása blöndunarhaugsins, MJS byggingaraðferð og IMS byggingaraðferð meðan á byggingarferlinu stendur. Meðan á byggingarferlinu stendur yfir fjögurra ása blöndunarstöpul, í 2 metra fjarlægð frá staflarhlutanum. Hægt er að stjórna láréttri tilfærslu og lóðréttri upplyftingu jarðvegsins í um það bil 5 mm, sem jafngildir MJS byggingaraðferðinni. og IMS byggingaraðferð, og getur náð lágmarks röskun á jarðvegi í kringum hauginn meðan á haugbyggingu stendur.
Sem stendur hafa DMP stafrænar örtruflanir fjögurra ása blöndunarhrúgur verið notaðar með góðum árangri í mismunandi gerðum verkefna eins og grunnstyrkingu og grunngryfjuverkfræði í Jiangsu, Zhejiang, Shanghai og öðrum stöðum. Með því að sameina rannsóknir og þróun og verkfræðilega beitingu fjögurra ása blöndunarhauga tækni, var "Tæknilegur staðall fyrir örtruflanir fjögurra ása blöndunarhaugur" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard) tekinn saman, sem felur í sér búnað, hönnun, smíði og prófun o.s.frv. Sérstakar kröfur hafa verið settar fram til að staðla beitingu DMP stafrænnar örtruflana fjögurra ása blöndunarhaugatækni.
Birtingartími: 22. september 2023