한국어
中文Samenvatting
Gezien de problemen die bestaan in de conventionele cement-soil mengpaaltechnologie, zoals ongelijke verdeling van paallichaamsterkte, grote constructiestoornissen en grote impact op de paalkwaliteit door menselijke factoren, werd een nieuwe technologie van DMP digitale micro-perturbatie vier-as mengstapel ontwikkeld. In deze technologie kunnen vier boorbits tegelijkertijd slurry en gas spuiten en werken met meerdere lagen variabele hoeksnijbladen om de grond te snijden tijdens het paalvormingsproces. Het aangevuld met het omhoog conversiespuitproces lost het het probleem op van ongelijke sterkteverdeling van het paallichaam en kan het cementverbruik effectief verminderen. Met behulp van de opening gevormd tussen de speciaal gevormde boorpijp en de grond, wordt de slurry autonoom ontladen, die tijdens het bouwproces een lichte verstoring van de grond rond de stapel bereikt. Het digitale besturingssysteem realiseert de geautomatiseerde constructie van paalvorming en kan in realtime vroege waarschuwing voor het paalvormingsproces volgen, registreren en bieden.
Invoering
Cement-bodemmengpalen worden veel gebruikt op het gebied van technische constructie: zoals bodemversterking en waterdichte gordijnen in funderingsputprojecten; Gatversterking in schildtunnels en pijp jacking putten; funderingsbehandeling van zwakke bodemlagen; Anti-seepage in water conservancy projecteert muren en barrières in stortplaatsen en meer. Op dit moment, naarmate de schaal van projecten groter en groter wordt, zijn de vereisten voor de bouwefficiëntie en de milieubescherming van cement-soil mengpalen hoger en hoger geworden. Om te voldoen aan de steeds complexere vereisten voor milieubescherming rond de projectconstructie, moet bovendien de bouwkwaliteit van cement-bodemmengpalen worden gecontroleerd. En het verminderen van de impact van de constructie op de omliggende omgeving is een dringende behoefte geworden.
De constructie van het mengen van palen maakt voornamelijk gebruik van een mengboor om cement en grond in situ te mengen om een stapel te vormen met een bepaalde sterkte en anti-seepage-prestaties. Veelgebruikte cement- en bodemmengpalen omvatten enkele as, dubbele as, drie-assige cement en vijfassige cement en bodemmengpalen. Dit soort mengpalen hebben ook verschillende spuit- en mengprocessen.
De mengstapel met één as heeft slechts één boorpijp, de bodem wordt gespoten en het mengen wordt uitgevoerd door een klein aantal messen. Dit wordt beperkt door het aantal boorleidingen en mengbladen, en de werkefficiëntie is relatief laag;
De biaxiale mengstapel bestaat uit 2 boorpijpen, met een afzonderlijke slurrypijp in het midden voor voegen. De twee boorpijpen hebben niet de velfunctie omdat de boorbits aan beide zijden herhaaldelijk moeten worden geroerd om de slurry uit de middelste slurrypijp binnen het vlakbereik te laten spuiten. De verdeling is uniform, dus het proces "twee sprays en drie roer" zijn vereist tijdens de constructie van de dubbele as, die de constructie -efficiëntie van de dubbele as beperkt, en de uniformiteit van de paalvorming is ook relatief slecht. De maximale bouwdiepte is ongeveer 18 meter [1];
De drie-assige mengstapel bevat drie boorleidingen, met vel gespoten aan beide zijden en perslucht gespoten in het midden. Deze opstelling zal ervoor zorgen dat de sterkte van de middelste stapel kleiner is dan die van de twee zijden, en het stapellichaam zal zwakke schakels op het vlak hebben; Bovendien is de drie-assige mengstapel die het gebruikte watercement relatief groot is, wat de sterkte van het paallichaam tot op zekere hoogte vermindert;
De mengstapel van vijf as is gebaseerd op de tweeassige en drie-as, waardoor het aantal mengboorstaven wordt toegevoegd om de werkefficiëntie te verbeteren en de kwaliteit van het paallichaam te verbeteren door het aantal mengbladen te vergroten [2-3]. Het proces van spuiten en mengen is anders dan de eerste twee. Er is geen verschil.
De verstoring van de omliggende grond tijdens de constructie van cement-bodemmengstalen wordt voornamelijk veroorzaakt door het knijpen en barsten van de grond veroorzaakt door het roeren van de mengbladen, en de penetratie en splijten van de cementslurry [4-5]. Vanwege de grote verstoring veroorzaakt door de constructie van conventionele mengpalen, is het meestal noodzakelijk om bij het bouwen van gevoelige omgevingen zoals aangrenzende gemeentelijke faciliteiten en beschermde gebouwen te construeren. Storende bouwmethoden.
Tijdens de constructie van conventionele mengpalen zijn bovendien belangrijke constructieparameters zoals de zinkende en hefsnelheid van de boorpijp en de hoeveelheid shotcrete nauw verwant aan de ervaring van de operators. Dit maakt het ook moeilijk om het bouwproces van de mengpalen te traceren en resulteert in verschillen in de kwaliteit van de palen.
Om de problemen van conventionele cement-bodemmengpalen zoals ongelijke paalsterkte-verdeling, grote bouwstoornissen en vele menselijke interferentiefactoren op te lossen, heeft de Shanghai Engineering Community een nieuwe digitale micro-perturbatie vier-assige mengtechnologie ontwikkeld. Dit artikel introduceert in detail de kenmerken en technische toepassing-effecten van vier-assige mengpaaltechnologie in shotcrete mengtechnologie, constructiestoornissen en geautomatiseerde constructie.
1 、 DMP digitale micro-perturbatie vier-as mengpaaluitrusting
De DMP-I digitale micro-perturbatie vier-as mengpaalapparatuur uitrusting bestaat voornamelijk uit een mengsysteem, een paalframesysteem, een gasvoorzieningssysteem, een automatisch pulp- en pulptoevoersysteem en een digitaal besturingssysteem om geautomatiseerde paalconstructie te realiseren.
2 、 Meng- en spuitproces
De vier boorpijpen zijn uitgerust met shotcrete pijpen en straalpijpen erin. Zoals getoond in figuur 2, kan de boorkop slurry en gecomprimeerde lucht tegelijkertijd spuiten tijdens het paalvormingsproces, waardoor de problemen worden vermeden die worden veroorzaakt door het spuiten van sommige boorpijpen en het spuiten van sommige boorpijpen. Het probleem van ongelijke verdeling van paalsterkte op het vlak; Omdat elke boorpijp de interventie van perslucht heeft, kan de mengweerstand volledig worden verminderd, wat nuttig is voor de constructie in hardere grondlagen en zandige grond, en kan het cement- en bodemmengsel maken. Bovendien kan gecomprimeerde lucht het carbonatatieproces van cement en bodem versnellen en de vroege sterkte van cement en grond in de mengstapel verbeteren.
De mengboorbits van de DMP-I digitale micro-perturbatie vierassige mengpaaldriver zijn uitgerust met 7 lagen variabele hoekmengbladen. Het aantal single-point bodemmenging kan 50 keer bereiken, veel groter dan de 20 keer aanbevolen door de specificatie; De mengboorbit Het is uitgerust met differentiaalbladen die niet roteren met de boorpijp tijdens het stapelvormingsproces, wat effectief de vorming van klei -modderballen kan voorkomen. Dit kan niet alleen het aantal bodemmengtijden verhogen, maar ook voorkomen dat de vorming van grote bodemclodes tijdens het mengproces, waardoor de uniformiteit van slurry in de grond wordt gewaarborgd.
DMP-I digitale micro-perturbatie vier-as mengstapel hanteert de om-down conversie shotcrete-technologie zoals weergegeven in figuur 3. Er zijn twee lagen shotcrete poorten op de mengboorkop. Wanneer het zinkt, wordt de onderste shotcrete -poort geopend. De gespoten slurry is volledig gemengd met de grond onder de werking van het bovenste mengmes. Wanneer het wordt opgeheven, is de onderste shotcrete -poort gesloten en openen tegelijkertijd de bovenste gunite -haven zodat de slurry uit de bovenste gunite -poort volledig kan worden gemengd met de grond onder de werking van de onderste messen. Op deze manier kunnen de slurry en de grond volledig worden geroerd tijdens het hele proces van zinken en roeren, wat de uniformiteit van cement en grond binnen het dieptebereik van het paallichaam verder verbetert en effectief het probleem van dubbele as en drie-assige mengholte-pooltechnologie in het boorbuishefproces oplost. Het probleem is dat de slurry die uit de bodeminjectiepoort is gespoten, niet volledig kan worden geroerd door de roerende messen.
3 、 Micro-storingsconstructiecontrole
De dwarsdoorsnede van de boorpijp van de DMP-I digitale micro-perturbatie Four-Axis mengpaaldriver is een ovaal-achtige speciaal gevormde vorm. Wanneer de boorpijp roteert, gootstenen of liften, worden een slurryafvoer en uitlaatkanaal gevormd rond de boorpijp. Wanneer het roer, wanneer de interne druk van de grond de in-situ spanning overschrijdt, wordt de slurry van nature gelost langs het slurry-ontladingskanaal rond de boorpijp, waardoor het persen van de grond wordt vermeden die wordt veroorzaakt door de accumulatie van slurze gasdruk nabij het mengboor.
De DMP-I digitale micro-perturbatie vier-assige mengpaaldriver is uitgerust met een ondergronds drukbewakingssysteem op de boorbit, die in realtime in realtime veranderingen in de ondergrondse druk bewaakt tijdens het gehele paalvormingsproces en zorgt ervoor dat de ondergrondse druk binnen een redelijk bereik wordt geregeld door de slurry-gasdruk aan te passen. Tegelijkertijd kunnen de geconfigureerde differentiaalbladen effectief voorkomen dat klei zich aan de boorpijp en de vorming van modderballen houdt, en ook effectief de mengweerstand en bodemstoornissen verminderen.
4 、 Intelligente constructiecontrole
De DMP-I digitale micro-perturbatie vier-assige mengpaalapparatuur apparatuur is uitgerust met een digitaal besturingssysteem, dat geautomatiseerde paalconstructie, parameters voor het opbouwen van bouwproces in realtime kan realiseren en vroege waarschuwing tijdens het paalvormingsproces kan bewaken.
Het digitale besturingssysteem kan automatisch de constructie van het mengen van palen voltooien op basis van de bouwparameters bepaald door de proefpalen. Het kan automatisch het zinken en het tillen van het mengsysteem, de matching van de slurrystroom en de stapelvormingssnelheid in secties regelen volgens de verdeling van de verticale grondlaag, de straaldruk aanpassen aan de ingestelde waarde van de gronddruk en controle -bouwprocessen zoals omhoog en omlaag conversie van spray -routing. Dit vermindert de impact van menselijke factoren op de bouwkwaliteit van de mengstapel tijdens het bouwproces aanzienlijk en verbetert de betrouwbaarheid en consistentie van de kwaliteit van de mengstapel.
Met behulp van precisiesensoren die op de apparatuur zijn geïnstalleerd, kan het digitale besturingssysteem de belangrijkste constructieparameters volgen, zoals mengsnelheid, spuitvolume, slurrydruk en -stroom en ondergrondse druk, en kan het een vroege waarschuwing bieden voor abnormale constructieomstandigheden, waardoor de veiligheid van het mengstapelconstructieproces wordt verhoogd. Transparantie en tijdigheid van probleemoplossing. Tegelijkertijd kan het digitale besturingssysteem de parameters van het gehele bouwproces opnemen en de opgenomen bouwparameters in realtime via de netwerkmodule uploaden voor eenvoudige weergave en inspectie, waardoor de authenticiteit en veiligheid van de gegevens die tijdens het bouwproces worden gegenereerd, waarborgen.
5 、 Bouwtechnologie en parameters
Het DMP Digital Micro-Disturbance Four-Axis Mixing Pile Construction Proces omvat voornamelijk bouwbereiding, proefstapelconstructie en formele paalconstructie. Volgens de constructieparameters verkregen uit de bouw van de proefstapel, realiseert het digitale bouwcontrolesysteem de geautomatiseerde constructie van de stapel. Gecombineerd met de daadwerkelijke technische ervaring, kunnen de bouwparameters die worden weergegeven in tabel 1 worden geselecteerd. Anders dan conventionele mengpalen, is de water-cementverhouding die wordt gebruikt voor de mengstapel met vierassige meng, anders bij het zinken en tillen. De water-cementverhouding die wordt gebruikt voor zinken is 1,0 ~ 1,5, terwijl de water-cementverhouding voor tillen 0,8 ~ 1,0 is. Bij het zinken en roeren heeft de cementslurry een grotere watercementverhouding en heeft de slurry een meer voldoende verzachtende effect op de grond, wat de roerende weerstand effectief kan verminderen; Tijdens het tillen, omdat de grond in het paallichaam is gemengd, kan een kleinere watercementverhouding de sterkte van het paallichaam effectief verhogen.
Using the above-mentioned shotcrete mixing process, the four-axis mixing pile can achieve the same effect as the conventional process with a cement content of 13% to 18%, meeting the engineering requirements for the strength and impermeability of cement-soil mixing piles, and at the same time bringing about changes due to cement The advantage of reducing the dosage is that the replacement soil during the construction process is also reduced accordingly. De inclinometer die op de boorpijp is geïnstalleerd, lost het probleem van moeilijke controle van verticaliteit op tijdens de constructie van conventionele cement-bodemmengstalen. De gemeten verticaliteit van het menghichaam van de vierassige menghoofdlichaam kan 1/300 bereiken.
6 、 Engineering -toepassingen
Om de paallichaamsterkte van de DMP digitale micro-perturbatie vier-assige mengstapel en de impact van het stapelvormende proces op de omringende grond verder te bestuderen, werden in verschillende stratigrafische omstandigheden uitgevoerd. De sterkte van de cement- en bodemkernmonsters gemeten op de 21e en 28e dagen van de verzamelde mengpaalkernmonsters bereikte 0,8 MPa, wat voldoet aan de vereisten voor cement en bodemsterkte in conventionele ondergrondse engineering.
Vergeleken met traditionele cement-bodemmengpalen, kunnen de veelgebruikte allround hogedruk jetmorting (MJS-methode) en micro-storingen mengende palen (IMS-methode) de horizontale verplaatsing van omringende bodem en oppervlakte-afwikkeling veroorzaakt door paalconstructie aanzienlijk verminderen. . In de technische praktijk worden de bovenstaande twee methoden erkend als constructietechnieken voor micro-storingen en worden ze vaak gebruikt in engineeringprojecten met hoge vereisten voor omringende milieubescherming.
Tabel 2 vergelijkt de bewakingsgegevens van de omringende bodem en oppervlakte-vervorming veroorzaakt door de DMP digitale micro-perturbatie vierassige mengstapel, MJS-constructiemethode en IMS-constructiemethode tijdens het bouwproces. Tijdens het bouwproces van de micro-perturbatie vier-as mengstapel, op een afstand van 2 meter van het paallichaam, kan de horizontale verplaatsing en verticale opheffing van de bodem worden geregeld tot ongeveer 5 mm, wat gelijkwaardig is aan de MJS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode en de IMS-constructiemethode kunnen worden geregeld.
Momenteel zijn DMP digitale micro-storingen vier-assige mixpalen met succes gebruikt in verschillende soorten projecten, zoals stichtingsversterking en foundation pit engineering in Jiangsu, Zhejiang, Shanghai en andere plaatsen. Het combineren van de onderzoek en ontwikkeling en technische toepassing van vier-assige mengpaaltechnologie, de "Technische standaard voor micro-disturbance vier-assige mengstapel" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard) is samengesteld, waaronder apparatuur, ontwerp, ontwerp, constructie en testen, enz. Specifieke vereisten zijn naar voren gebracht om de toepassing van DMP Digital Micro-Perturbation Fouraxis-instapte technologie te standaardiseren.
Posttijd: SEP-22-2023