한국어
中文まとめ
パイル体力の不均一な分布、大規模な構造障害、杭の品質への大きな影響、DMPデジタルマイクロ摂動4軸混合パイルの新しいテクノロジーなど、杭の体力の不均一な分布、杭の品質への大きな影響など、従来のセメント土壌混合物の杭技術に存在する問題を考慮して開発されました。この技術では、4つのドリルビットがスラリーとガスを同時にスプレーし、多数の可変角度切断ブレードの複数の層と連携して、パイル形成プロセス中に土壌を切断することができます。アップダウン変換スプレープロセスに補足され、パイルボディの不均一な強度分布の問題を解決し、セメントの消費を効果的に減らすことができます。特別な形のドリルパイプと土壌の間にギャップの助けを借りて、スラリーは自律的に排出され、建設プロセス中に山の周りの土壌のわずかな乱れを達成します。デジタル制御システムは、パイル形成の自動構造を実現し、パイル形成プロセスの監視、記録、およびリアルタイムで早期警告を提供できます。
導入
セメント土壌の混合パイルは、工学構造の分野で広く使用されています。これは、土壌の補強や基礎ピットプロジェクトの水防止カーテンなどです。シールドトンネルとパイプジャッキ井戸の穴の補強。弱い土壌層の基礎処理。ウォーターコンサーバンシーのアンチセページは、埋め立て地の障壁だけでなく、壁を投影します。現在、プロジェクトの規模がますます大きくなるにつれて、セメント土壌混合パイルの建設効率と環境保護の要件はますます高くなっています。さらに、プロジェクトの建設に関するますます複雑な環境保護要件を満たすには、セメント土壌混合物の建設品質を制御する必要があります。そして、周囲の環境に対する建設の影響を減らすことは、緊急のニーズになりました。
ミキシングパイルの構築は、主にミキシングドリルビットを使用してセメントと土壌をその場で混合し、特定の強度とアンチセープパフォーマンスを備えた山を形成します。一般的に使用されるセメントと土壌の混合パイルには、単一軸、二重軸、3軸、5軸セメントおよび土壌混合杭が含まれます。これらのタイプの混合パイルには、スプレーと混合プロセスも異なります。
シングル軸の混合パイルにはドリルパイプが1つしかなく、底がスプレーされ、混合は少数のブレードを通して行われます。これは、ドリルパイプと混合ブレードの数によって制限され、作業効率は比較的低いです。
二軸混合パイルは2つのドリルパイプで構成され、グラウトのために中央に別のスラリーパイプがあります。 2つのドリルパイプには、平面範囲内の中央のスラリーパイプからスラリーを噴霧するために両側のドリルビットを繰り返し攪拌する必要があるため、グラウト機能はありません。分布は均一であるため、二重シャフトの構築中に「2つのスプレーと3つの攪拌」プロセスが必要であり、二重シャフトの構造効率を制限し、杭形成の均一性も比較的低いです。最大構造の深さは約18メートルです[1]。
3軸の混合パイルには3つのドリルパイプが含まれており、グラウトが両側にスプレーされ、中央に圧縮空気が吹き付けられています。この配置により、中央の山の強度が両側の強度よりも小さくなり、パイルボディは飛行機に弱いリンクを持ちます。さらに、使用する水セメントの3軸の混合物は比較的大きく、パイル体の強度がある程度減少します。
5軸の混合パイルは、2軸と3軸に基づいており、作業効率を改善するために混合ドリルロッドの数を追加し、混合ブレードの数を増やすことでパイルボディの品質を改善します[2-3]。スプレーとミキシングのプロセスは、最初の2つとは異なります。違いはありません。
セメント土壌混合杭の構築中の周囲の土壌への乱れは、主に混合刃の攪拌によって引き起こされる土壌の絞りと亀裂、およびセメントスラリーの浸透と分裂によって引き起こされます[4-5]。従来の混合パイルの建設によって引き起こされる大きな妨害により、隣接する市営施設や保護された建物などの敏感な環境で建設する場合、通常、より高価なオールラウンドの高圧ジェット手法（MJS方法）または単一軸混合杭（IMS法）およびその他のミクロ留置型を使用する必要があります。邪魔な建設方法。
さらに、従来の混合パイルの構築中、ドリルパイプの沈没速度や持ち上げ速度やショットクリートの量などの重要な構造パラメーターは、オペレーターの経験と密接に関連しています。これにより、混合パイルの構造プロセスを追跡することも困難になり、杭の品質に違いが生じます。
不均一なパイル強度分布、大規模な建設障害、多くの人間の干渉要因などの従来のセメント土壌混合物の問題を解決するために、上海エンジニアリングコミュニティは、新しいデジタルマイクロ摂動4軸ミキシングパイルテクノロジーを開発しました。この記事では、ショットクリート混合技術、建設障害制御、自動化された建設における4軸混合パイルテクノロジーの特性と工学アプリケーション効果を詳細に紹介します。
1 、DMPデジタルマイクロ摂動4軸混合パイル機器
DMP-Iデジタルマイクロ摂動4軸混合パイルドライバー機器は、主に混合システム、パイルフレームシステム、ガス供給システム、自動パルプ供給およびパルプ供給システム、および自動パイル構造を実現するためのデジタル制御システムで構成されています。
2、混合およびスプレープロセス
4つのドリルパイプには、内部にショットクリートパイプとジェットパイプが装備されています。図2に示すように、ドリルヘッドは、パイル形成プロセス中にスラリーと圧縮空気を同時にスプレーし、ドリルパイプの散布といくつかのドリルパイプの噴霧によって引き起こされる問題を回避できます。平面上のパイル強度の不均一な分布の問題。各ドリルパイプには圧縮空気の介入があるため、混合抵抗を完全に減らすことができます。これは、より硬い土壌層と砂質土壌での建設に役立ち、セメントと土壌を混合することができます。さらに、圧縮された空気は、セメントと土壌の炭酸化プロセスを加速し、混合パイルのセメントと土壌の初期強度を改善することができます。
DMP-Iデジタルマイクロ摂動4軸混合パイルドライバーの混合ドリルビットには、7層の可変角混合ブレードが装備されています。単一点土壌の混合の数は50倍に達する可能性があり、仕様で推奨される20回をはるかに超えています。ミキシングドリルビットには、パイル形成プロセス中にドリルパイプで回転しないディファレンシャルブレードが装備されており、粘土泥ボールの形成を効果的に防ぐことができます。これにより、土壌の混合時間の数を増やすだけでなく、混合プロセス中の大きな土壌塊の形成を防ぐことができ、土壌中のスラリーの均一性が確保されます。
DMP-Iデジタルマイクロ摂動4軸ミキシングパイルは、図3に示すように、アップダウンショットクリートテクノロジーを採用しています。ミキシングドリルヘッドにショットクリートポートの2つの層があります。沈むと、下のショットクリートポートが開かれます。スプレーされたスラリーは、上部混合刃の作用下で土壌と完全に混合されます。持ち上げられると、下のショットクリートポートが閉じられ、同時に上部のガニテポートを開き、上部のグナイトポートから排出されたスラリーが下部ブレードの作用の下で土壌と完全に混合できるようにします。このようにして、沈没と攪拌のプロセス全体でスラリーと土壌を完全に攪拌することができます。これにより、パイルボディの深さ範囲内のセメントと土壌の均一性がさらに高まり、ドリルパイプリフティングプロセスにおけるパイル技術の二重軸と3軸混合の問題を効果的に解決します。問題は、底部の注入ポートからスプレーされたスラリーが攪拌ブレードによって完全に攪拌できないことです。
3、マイクロ障害構造制御
DMP-Iデジタルマイクロ摂動の4軸混合パイルドライバーのドリルパイプの断面は、楕円形の特別な形の形状です。ドリルパイプが回転したり、沈んだり、持ち上げたりすると、ドリルパイプの周りにスラリー放電と排気チャネルが形成されます。攪拌すると、土壌の内圧が現場応力を超えると、スラリーはドリルパイプの周りのスラリー放電チャネルに沿って自然に排出され、それによって混合ドリルビットの近くのスラリーガス圧の蓄積によって引き起こされる土壌の圧迫を回避します。
DMP-Iデジタルマイクロ摂動4軸混合パイルドライバーには、ドリルビットに地下圧力監視システムが装備されており、パイル形成プロセス全体で地下圧力の変化をリアルタイムで監視し、スラーリーガス圧力を調整することにより地下圧が合理的な範囲内で制御されることを保証します。同時に、構成された微分ブレードは、粘土がドリルパイプと泥ボールの形成を効果的に防ぐことができ、また混合抵抗と土壌障害を効果的に減少させることができます。
4、インテリジェントな建設制御
DMP-Iデジタルマイクロ摂取4軸ミキシングパイルドライバー機器には、自動パイル構造、リアルタイムでの記録的な構造プロセスパラメーターを実現し、杭形成プロセス中に早期警告を監視および提供できるデジタル制御システムが装備されています。
デジタル制御システムは、試行山によって決定された構造パラメーターに基づいて、ミキシングパイルの構築を自動的に完了できます。垂直土壌層の分布に応じて、セクションの混合システムの沈下と持ち上げ、スラリーの流れの一致、杭形成速度を自動的に制御し、地下圧の設定値に応じてジェット圧を調整し、スプレーグラウトの上下の変換などの制御構造プロセスを調整できます。これにより、建設プロセス中の混合パイルの建設品質に対するヒューマンファクターの影響が大幅に減少し、混合パイルの品質の信頼性と一貫性が向上します。
デジタル制御システムは、機器に設置された精密センサーの助けを借りて、混合速度、スプレー容積、スラリー圧力と流れ、地下圧力などの主要な構造パラメーターを監視し、異常な建設条件の早期警告を提供し、混合パイル構造プロセスの安全性を高めることができます。問題解決の透明性と適時性。同時に、デジタル制御システムは、構造プロセス全体のパラメーターを記録し、記録された構造パラメーターをネットワークモジュールからリアルタイムでクラウドプラットフォームにアップロードして、簡単に表示と検査を行い、建設プロセス中に生成されたデータの信頼性と安全性を確保できます。
5、建設技術とパラメーター
DMPデジタルマイクロダイカンス4軸混合パイル構造プロセスには、主に建設準備、試行用パイル構造、正式なパイル構造が含まれます。トライアルパイル構造から得られた建設パラメーターによると、デジタル建設制御システムは、パイルの自動構造を実現します。実際のエンジニアリングエクスペリエンスと組み合わせて、表1に示す構造パラメーターを選択できます。従来の混合の山とは異なり、4軸の混合パイルに使用される水とセメントの比率は、沈んで持ち上げるときに異なります。沈没に使用される水とセメントの比率は1.0〜1.5で、持ち上げの水とセメントの比率は0.8〜1.0です。沈没して攪拌すると、セメントスラリーの水セメント比が大きくなり、スラリーは土壌に対してより十分な軟化効果を持ち、攪拌抵抗を効果的に減らすことができます。持ち上げると、パイル体内の土壌が混合されているため、水セメント比が小さくなると、パイル体の強度が効果的に増加する可能性があります。
上記のショットクリート混合プロセスを使用して、4軸の混合パイルは、セメント含有量が13％から18％の従来のプロセスと同じ効果を達成し、セメント土壌混合パイルの強度と不透過性のエンジニアリング要件を満たし、同時に同時に、セメントを再測定するための変化をもたらすための変化をもたらします。ドリルパイプに設置された傾斜計は、従来のセメント土壌混合物の構築中に垂直性の困難な制御の問題を解決します。 4軸混合パイルボディの測定された垂直性は1/300に達する可能性があります。
6、エンジニアリングアプリケーション
DMPデジタルマイクロ摂動の4軸混合パイルと周囲の土壌へのパイル形成プロセスの影響をさらに研究するために、異なる層序条件で野外実験を実施しました。収集された混合パイルコアサンプルの21日目と28日目に測定されたセメントおよび土壌コアサンプルの強度は0.8 MPaに達し、従来の地下工学におけるセメントと土壌強度の要件を満たしています。
従来のセメント土壌混合物と比較して、一般的に使用されるオールラウンドの高圧ジェットグラウト（MJSメソッド）およびマイクロダイカンスミキシングパイル（IMSメソッド）は、周囲の土壌の水平変位とパイル構造によって引き起こされる水平沈下を大幅に減らすことができます。 。エンジニアリングの実践では、上記の2つの方法はマイクロ障害の構築技術として認識されており、周囲の環境保護のための高い要件を備えたエンジニアリングプロジェクトでよく使用されます。
表2は、建設プロセス中のDMPデジタルマイクロ摂動4軸混合パイル、MJS建設方法、IMS建設方法によって引き起こされる周囲の土壌と表面変形の監視データを比較しています。マイクロ摂動4軸混合パイルの建設プロセス中、パイル体から2メートルの距離で、土壌の水平変位と垂直方向の隆起は、MJS構造方法とIMS構築方法に相当する約5 mmに制御でき、PILE構造プロセス中の土壌の最小限の乱れを達成できます。
現在、DMPデジタルマイクロダイカンス4軸ミキシングパイルは、江蘇、Z江、上海、その他の場所の基礎補強材や基礎ピットエンジニアリングなど、さまざまな種類のプロジェクトで成功裏に使用されています。 4軸ミキシングパイルテクノロジーの研究開発とエンジニアリングアプリケーションの組み合わせ「マイクロダイカンス4軸ミキシングパイルの技術基準」（T/SSCE 0002-2022）（上海土木学会グループ標準）がまとめられました。
投稿時間：2023年9月22日