한국어
中文Santrauka
Atsižvelgiant į įprastos cemento ir dirvožemio maišymo polių technologijos problemas, pvz., netolygų polio korpuso stiprumo pasiskirstymą, didelius konstrukcijos trikdžius ir didelį žmogiškųjų faktorių poveikį polių kokybei, nauja DMP skaitmeninio mikro-perturbacijos technologija. sukurtas ašies maišymo polis. Taikant šią technologiją, keturi grąžtai gali tuo pačiu metu purkšti srutas ir dujas ir dirbti su keliais sluoksniais kintamo kampo pjovimo peilių, kad būtų išpjautas dirvožemis formuojant krūvą. Papildytas purškimo aukštyn ir žemyn konversijos procesu, jis išsprendžia netolygaus polio korpuso stiprumo pasiskirstymo problemą ir gali veiksmingai sumažinti cemento suvartojimą. Naudojant tarpą, susidariusį tarp specialios formos gręžimo vamzdžio ir grunto, srutos išleidžiamos autonomiškai, todėl statybos metu pasiekiamas nedidelis grunto trikdymas aplink krūvą. Skaitmeninė valdymo sistema realizuoja automatizuotą polių formavimo konstrukciją ir gali stebėti, įrašyti ir iš anksto įspėti apie polių formavimo procesą realiu laiku.
Įvadas
Cemento ir grunto maišymo poliai plačiai naudojami inžinerinės statybos srityje: pavyzdžiui, grunto sutvirtinimas ir vandeniui atsparios užuolaidos pamatų duobių projektuose; skylių sutvirtinimas skydiniuose tuneliuose ir vamzdžių pakėlimo šuliniuose; silpnų dirvožemio sluoksnių pamatų apdorojimas; vandens apsaugos projektų sienos, taip pat kliūtys sąvartynuose ir kt. Šiuo metu, projektų mastui vis didėjant, keliami cemento-grunto maišymo polių statybos efektyvumo ir aplinkosaugos reikalavimai vis aukštesni. Be to, siekiant atitikti vis sudėtingesnius aplinkos apsaugos reikalavimus, susijusius su projekto statyba, turi būti kontroliuojama cemento ir grunto maišymo polių konstrukcijos kokybė. O statybų poveikio supančiai aplinkai mažinimas tapo neatidėliotinu poreikiu.
Konstruojant maišymo polius, daugiausia naudojamas maišymo grąžtas, skirtas cementui ir dirvožemiui maišyti vietoje, kad susidarytų tam tikro stiprumo ir apsaugos nuo prasisunkimo krūva. Dažniausiai naudojami cemento ir dirvožemio maišymo poliai yra vienos ašies, dviejų ašių, trijų ašių ir penkių ašių cemento ir dirvožemio maišymo poliai. Šių tipų maišymo poliai taip pat turi skirtingus purškimo ir maišymo procesus.
Vienos ašies maišymo krūva turi tik vieną gręžimo vamzdį, dugnas yra purškiamas, o maišymas atliekamas per nedidelį skaičių menčių. Tai riboja gręžimo vamzdžių ir maišymo peilių skaičius, o darbo efektyvumas yra palyginti mažas;
Dviašį maišymo krūvą sudaro 2 gręžimo vamzdžiai, kurių viduryje yra atskiras srutų vamzdis injektavimui. Du gręžimo vamzdžiai neturi glaistymo funkcijos, nes abiejų pusių grąžtai turi būti pakartotinai maišomi, kad suspensija būtų išpurškiama iš vidurinio srutų vamzdžio plokštumos diapazone. Paskirstymas yra tolygus, todėl statant dvigubą veleną reikalingas procesas „du purškimai ir trys pamaišymai“, o tai riboja dvigubo veleno konstrukcijos efektyvumą, o krūvos formavimo vienodumas taip pat yra gana prastas. Didžiausias statybos gylis – apie 18 metrų [1];
Trijų ašių maišymo krūvoje yra trys gręžimo vamzdžiai, iš abiejų pusių purškiamas skiedinys, o per vidurį purškiamas suspaustas oras. Dėl tokio išdėstymo vidurinio polio stiprumas bus mažesnis nei abiejų pusių, o polio korpusas turės silpnas jungtis plokštumoje; be to, trijų ašių maišymo krūva Naudojamas santykinai didelis vandens cementas, kuris tam tikru mastu sumažina polio korpuso stiprumą;
Penkių ašių maišymo krūva yra pagrįsta dviejų ašių ir trijų ašių, pridedant maišymo gręžimo strypų skaičių, kad būtų pagerintas darbo efektyvumas, ir pagerinant polio korpuso kokybę, padidinant maišymo ašmenų skaičių [2-3] . Purškimo ir maišymo procesas skiriasi nuo pirmųjų dviejų. Nėra skirtumo.
Aplinkinio grunto trikdymas statant cemento-grunto maišymo polius daugiausia atsiranda dėl grunto susispaudimo ir įtrūkimų maišant maišymo mentėms bei cemento srutos prasiskverbimui ir skilimui [4-5]. Dėl didelių trikdžių, kuriuos sukelia įprastų maišymo polių statyba, statant jautrioje aplinkoje, pvz., gretimose savivaldybės patalpose ir saugomuose pastatuose, dažniausiai reikia naudoti brangesnį visapusišką aukšto slėgio srovę (MJS metodas) arba vieną. -ašiniai maišymo poliai (IMS metodas) ir kitos mikrostruktūros. Nerimą keliantys statybos metodai.
Be to, statant įprastus maišymo polius pagrindiniai konstrukcijos parametrai, tokie kaip gręžimo vamzdžio grimzlės ir kėlimo greitis bei šrato betono kiekis, yra glaudžiai susiję su operatorių patirtimi. Dėl to taip pat sunku atsekti maišymo polių statybos procesą ir skiriasi polių kokybė.
Siekdama išspręsti įprastų cemento ir dirvožemio maišymo polių problemas, tokias kaip netolygus polių stiprumo pasiskirstymas, dideli statybos trikdžiai ir daugelis žmogaus trukdžių veiksnių, Šanchajaus inžinierių bendruomenė sukūrė naują skaitmeninę mikro-perturbacijos keturių ašių maišymo polių technologiją. Šis straipsnis išsamiai supažindins su keturių ašių maišymo polių technologijos charakteristikomis ir inžineriniais pritaikymo efektais šratinio betono maišymo technologijoje, statybos trikdžių valdyme ir automatizuotoje statyboje.
1、DMP skaitmeninė mikro-perturbacijos keturių ašių maišymo polių įranga
DMP-I skaitmeninės mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polių sukimo įrangą daugiausia sudaro maišymo sistema, polių rėmo sistema, dujų tiekimo sistema, automatinė celiuliozės ir plaušienos tiekimo sistema ir skaitmeninė valdymo sistema, skirta automatizuotai polių statybai. .
2 、 Maišymo ir purškimo procesas
Keturių gręžimo vamzdžių viduje yra šratinio betono vamzdžiai ir reaktyviniai vamzdžiai. Kaip parodyta 2 paveiksle, gręžimo galvutė gali purkšti suspensiją ir suslėgtą orą tuo pačiu metu formuojant polius, taip išvengiant problemų, kylančių dėl kai kurių gręžimo vamzdžių purškimo ir kai kurių gręžimo vamzdžių purškimo. Netolygaus polio stiprumo pasiskirstymo plokštumoje problema; Kadangi kiekvienas gręžimo vamzdis turi suspausto oro įsikišimą, maišymo pasipriešinimas gali būti visiškai sumažintas, o tai naudinga statant kietesnius dirvožemio sluoksnius ir smėlėtą dirvą, todėl gali susimaišyti cementas ir dirvožemis. Be to, suslėgtas oras gali pagreitinti cemento ir dirvožemio karbonizacijos procesą ir pagerinti ankstyvą cemento ir dirvožemio stiprumą maišymo krūvoje.
DMP-I skaitmeninio mikroperturbacinio keturių ašių maišymo polių suktuvo maišymo grąžtai yra su 7 sluoksniais kintamo kampo maišymo mentėmis. Vieno taško dirvožemio maišymo skaičius gali siekti 50 kartų, o tai gerokai viršija specifikacijoje rekomenduojamą 20 kartų; maišymo grąžtas Jame sumontuoti diferencialiniai mentės, kurios nesisuka kartu su gręžimo vamzdžiu krūvos formavimo proceso metu, o tai gali veiksmingai užkirsti kelią molio purvo kamuoliukų susidarymui. Tai gali ne tik padidinti dirvožemio maišymo kartų skaičių, bet ir užkirsti kelią didelių dirvožemio grumstų susidarymui maišymo proceso metu, taip užtikrinant srutų vienodumą dirvožemyje.
DMP-I skaitmeninis mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polis pritaikytas aukštyn-žemyn konversijos sraigtinio betono technologiją, kaip parodyta 3 paveiksle. Maišymo gręžimo galvutėje yra du sluoksniai sraigtinio betono prievadų. Jam nuskendus, atsidaro apatinė šratinio betono anga. Išpurkštos srutos pilnai susimaišo su žeme, veikiant viršutinei maišymo mentei. Kai jis pakeliamas, apatinis šratinio betono anga uždaroma ir tuo pačiu metu atidaroma viršutinė gunito anga, kad iš viršutinio gunito angos išstumtos srutos būtų visiškai sumaišytos su žeme, veikiant apatiniams peiliams. Tokiu būdu srutos ir dirvožemis gali būti visiškai išmaišomi viso grimzdymo ir maišymo proceso metu, o tai dar labiau padidina cemento ir dirvožemio vienodumą polio korpuso gylio diapazone ir veiksmingai išsprendžia dvigubos ašies ir trijų ašių problemą. - ašies maišymo polių technologija gręžimo vamzdžio kėlimo procese. Problema ta, kad iš apatinės įpurškimo angos išpurkštos srutos negali visiškai išmaišyti maišymo mentėmis.
3, mikro trikdžių konstrukcijos kontrolė
DMP-I skaitmeninio mikroperturbacinio keturių ašių maišymo polių suktuvo gręžimo vamzdžio skerspjūvis yra ovalo formos specialios formos. Kai gręžimo vamzdis sukasi, nusileidžia arba pakyla, aplink gręžimo vamzdį susidaro srutų išleidimo ir išmetimo kanalas. Maišant, kai vidinis dirvožemio slėgis viršija in situ įtampą, srutos natūraliai išleidžiamos išilgai srutų išleidimo kanalo aplink gręžimo vamzdį, taip išvengiant dirvožemio susispaudimo dėl srutų dujų slėgio kaupimosi šalia gręžimo vamzdžio. maišymo grąžtas.
DMP-I skaitmeninis mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polių suktuvas turi požeminio slėgio stebėjimo sistemą ant grąžto, kuri realiu laiku stebi požeminio slėgio pokyčius viso polių formavimo proceso metu ir užtikrina, kad požeminis slėgis reguliuojamas protingu diapazonu, reguliuojant suspensijos dujų slėgį. Tuo pačiu metu sukonfigūruotos diferencialinės mentės gali veiksmingai užkirsti kelią molio prilipimui prie gręžimo vamzdžio ir purvo kamuoliukų susidarymo, taip pat efektyviai sumažinti atsparumą maišymuisi ir dirvožemio trikdymą.
4 、 Pažangi konstrukcijos kontrolė
DMP-I skaitmeninės mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polių sukimo įrangoje yra įrengta skaitmeninė valdymo sistema, kuri gali realizuoti automatizuotą polių konstrukciją, realiu laiku registruoti statybos proceso parametrus, stebėti ir teikti išankstinį įspėjimą polių formavimo proceso metu.
Skaitmeninė valdymo sistema gali automatiškai užbaigti maišymo polių statybą pagal bandomųjų polių nustatytus konstrukcijos parametrus. Jis gali automatiškai valdyti maišymo sistemos nuskendusį ir pakėlimą, srutų srauto suderinimą ir krūvų susidarymo greitį sekcijose pagal vertikalaus dirvožemio sluoksnio pasiskirstymą, reguliuoti srovės slėgį pagal nustatytą žemės slėgio vertę ir valdyti statybos procesus. pvz., purškimo glaistymo aukštyn ir žemyn konversija. Tai labai sumažina žmogiškųjų veiksnių įtaką maišymo polio konstrukcijos kokybei statybos procese, pagerina maišymo polio kokybės patikimumą ir pastovumą.
Naudodama įrangoje sumontuotus tikslus jutiklius, skaitmeninė valdymo sistema gali stebėti pagrindinius konstrukcijos parametrus, tokius kaip maišymo greitis, purškimo tūris, suspensijos slėgis ir srautas bei požeminis slėgis, ir gali iš anksto įspėti apie neįprastas statybos sąlygas, padidindama saugumą. maišymo polių statybos procesą. Problemos sprendimo skaidrumas ir savalaikiškumas. Tuo pačiu metu skaitmeninė valdymo sistema gali įrašyti viso statybos proceso parametrus ir per tinklo modulį realiu laiku įkelti įrašytus statybos parametrus į debesų platformą, kad būtų lengva peržiūrėti ir patikrinti, užtikrinant generuojamų duomenų autentiškumą ir saugumą. statybos proceso metu.
5、Statybos technologija ir parametrai
DMP skaitmeninis mikro trikdžių keturių ašių maišymo polių statybos procesas daugiausia apima statybos paruošimą, bandomąjį polių statymą ir formalų polių statymą. Pagal konstrukcinius parametrus, gautus iš bandomojo polio konstrukcijos, skaitmeninė statybos valdymo sistema realizuoja automatizuotą polio konstrukciją. Kartu su faktine inžinerine patirtimi galima pasirinkti 1 lentelėje nurodytus statybos parametrus. Skirtingai nuo įprastų maišymo polių, vandens ir cemento santykis, naudojamas keturių ašių maišymo poliui, skiriasi grimztant ir keliant. Skandinant naudojamas vandens ir cemento santykis yra 1,0–1,5, o vandens ir cemento santykis kėlimui yra 0,8–1,0. Skęstant ir maišant cemento suspensijos vandens ir cemento santykis yra didesnis, o srutos pakankamai minkština dirvą, o tai gali efektyviai sumažinti atsparumą maišymui; Keliant, kadangi polio korpuse esantis gruntas buvo sumaišytas, mažesnis vandens ir cemento santykis gali efektyviai padidinti polio korpuso stiprumą.
Naudojant aukščiau minėtą betono maišymo procesą, keturių ašių maišymo krūva gali pasiekti tokį patį poveikį kaip ir įprastas procesas, kai cemento kiekis yra nuo 13% iki 18%, atitinkantis inžinerinius cemento ir dirvožemio maišymo polių stiprumo ir nepralaidumo reikalavimus. , ir tuo pačiu sukelia pokyčius dėl cemento. Ant gręžimo vamzdžio sumontuotas inklinometras išsprendžia sudėtingo vertikalumo valdymo problemą statant įprastus cemento-grunto maišymo polius. Išmatuotas keturių ašių maišymo polio korpuso vertikalumas gali siekti 1/300.
6, inžinerinės programos
Siekiant toliau tirti skaitmeninio mikroperturbacinio keturių ašių maišymo polio DMP polio korpuso stiprumą ir polių formavimo proceso įtaką aplinkiniam gruntui, buvo atlikti lauko eksperimentai skirtingomis stratigrafinėmis sąlygomis. Cemento ir grunto šerdies mėginių stiprumas, išmatuotas 21-ą ir 28-ąją surinktų maišymo polių šerdies mėginių dienas, siekė 0,8 MPa, o tai atitinka įprastoje požeminėje inžinerijoje keliamus cemento ir grunto stiprumo reikalavimus.
Palyginti su tradiciniais cemento ir dirvožemio maišymo poliais, dažniausiai naudojami visapusiški aukšto slėgio srove (MJS metodas) ir mikro trikdžių maišymo poliai (IMS metodas) gali žymiai sumažinti aplinkinio grunto horizontalų poslinkį ir paviršiaus nuosėdas, atsirandančias dėl polių konstrukcijos. . . Inžinerinėje praktikoje pirmiau minėti du metodai yra pripažinti mikro trukdžių statybos būdais ir dažnai naudojami inžineriniuose projektuose, kuriems keliami aukšti aplinkos apsaugos reikalavimai.
2 lentelėje palyginami aplinkinio grunto ir paviršiaus deformacijų, sukeltų DMP skaitmeninio mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polio, MJS konstravimo metodo ir IMS statybos metodo statybos proceso metu, monitoringo duomenys. Statant mikroperturbacinį keturių ašių maišymo polią, 2 metrų atstumu nuo polio korpuso Horizontalus poslinkis ir vertikalus grunto pakilimas gali būti reguliuojamas iki maždaug 5 mm, o tai atitinka MJS statybos metodą. ir IMS statybos metodą, ir polių tiesimo metu galima pasiekti minimalų grunto aplink polią trikdymą.
Šiuo metu DMP skaitmeniniai mikro trikdžių keturių ašių maišymo poliai buvo sėkmingai naudojami įvairių tipų projektuose, tokiuose kaip pamatų sutvirtinimas ir pamatų duobių inžinerija Dziangsu, Džedziange, Šanchajuje ir kitose vietose. Apjungiant keturių ašių maišymo polių technologijos tyrimus ir plėtrą bei inžinerinį taikymą, buvo sudarytas „Mikro trikdžių keturių ašių maišymo polių techninis standartas“ (T/SSCE 0002-2022) (Šanchajaus civilinės inžinerijos visuomenės grupės standartas), kuris apima įrangą, projektavimą, konstravimą ir bandymus ir tt Buvo pateikti konkretūs reikalavimai standartizuoti DMP skaitmeninės mikroperturbacijos keturių ašių maišymo polių technologijos taikymą.
Paskelbimo laikas: 2023-09-22