Wymiana badawcza | Badania, rozwój i zastosowanie technologii czteroosiowego stosu mieszającego DMP-I

Streszczenie

W związku z problemami występującymi w konwencjonalnej technologii pali cementowo-gruntowych, takimi jak nierównomierny rozkład wytrzymałości korpusu pala, duże zaburzenia konstrukcyjne oraz duży wpływ czynnika ludzkiego na jakość pala, nowa technologia cyfrowych mikrozaburzeń DMP cztero- opracowano pal mieszający osiowy. W tej technologii cztery wiertła mogą jednocześnie rozpylać szlam i gaz oraz pracować z wieloma warstwami ostrzy tnących o zmiennym kącie, aby przeciąć glebę podczas procesu formowania pala. Uzupełniony procesem natryskiwania konwersyjnego góra-dół, rozwiązuje problem nierównomiernego rozkładu wytrzymałości korpusu pala i może skutecznie zmniejszyć zużycie cementu. Za pomocą szczeliny utworzonej pomiędzy specjalnie ukształtowaną rurą wiertniczą a gruntem, szlam jest odprowadzany autonomicznie, co powoduje niewielkie poruszenie gruntu wokół pala podczas procesu budowy. Cyfrowy system sterowania realizuje zautomatyzowaną konstrukcję formowania pala i może monitorować, rejestrować i zapewniać wczesne ostrzeganie o procesie formowania pala w czasie rzeczywistym.

Wstęp

Pale do mieszania cementu i gruntu są szeroko stosowane w budownictwie inżynieryjnym: takie jak wzmocnienie gruntu i kurtyny wodoodporne w projektach wykopów fundamentowych; wzmocnienie otworów w tunelach osłonowych i studniach przeciskowych; obróbka fundamentów słabych warstw gleby; środki zapobiegające przesiąkaniu w projektach oszczędzania wody, ścianach, a także barierach na składowiskach śmieci i nie tylko. Obecnie, w miarę zwiększania się skali projektów, wymagania dotyczące efektywności budowy i ochrony środowiska pali do mieszania cementu z gruntem są coraz wyższe. Ponadto, aby sprostać coraz bardziej złożonym wymogom ochrony środowiska wokół inwestycji, należy kontrolować jakość wykonania pali do mieszania cementu i gruntu. Pilną potrzebą stało się zmniejszenie wpływu budowy na otaczające środowisko.

Do budowy pali mieszających wykorzystuje się głównie wiertło mieszające do mieszania cementu i gleby na miejscu w celu utworzenia pala o określonej wytrzymałości i działaniu zapobiegającym przesiąkaniu. Powszechnie stosowane pale do mieszania cementu i gruntu obejmują pale jednoosiowe, dwuosiowe, trójosiowe i pięcioosiowe pale do mieszania cementu i gruntu. Tego typu pale mieszające mają również różne procesy natryskiwania i mieszania.

Jednoosiowy stos mieszający ma tylko jedną rurę wiertniczą, dno jest natryskiwane, a mieszanie odbywa się za pomocą niewielkiej liczby łopatek. Jest to ograniczone liczbą rur wiertniczych i łopatek mieszających, a wydajność pracy jest stosunkowo niska;

Dwuosiowy stos mieszający składa się z 2 rur wiertniczych, z oddzielną rurą szlamową pośrodku do iniekcji. Obie rury wiertnicze nie pełnią funkcji fugowania, ponieważ wiertła po obu stronach wymagają wielokrotnego mieszania, aby szlam wytryskiwany ze środkowej rury szlamowej znajdował się w płaskim zakresie. Rozkład jest równomierny, dlatego podczas budowy podwójnego wału wymagany jest proces „dwóch rozpyleń i trzech mieszań”, co ogranicza wydajność konstrukcji podwójnego wału, a równomierność formowania pala jest również stosunkowo słaba. Maksymalna głębokość zabudowy wynosi około 18 metrów [1];

Trójosiowy pal mieszający składa się z trzech rur wiertniczych, z obu stron natryskiwanych zaczynem i pośrodku natryskiwanych sprężonym powietrzem. Takie ustawienie spowoduje, że wytrzymałość środkowego pala będzie mniejsza niż obu boków, a korpus pala będzie miał słabe ogniwa na płaszczyźnie; dodatkowo trójosiowy pal mieszający. Zastosowany cement wodny jest stosunkowo duży, co w pewnym stopniu zmniejsza wytrzymałość korpusu pala;

Pale mieszające pięcioosiowe opierają się na konstrukcji pala dwuosiowego i trzyosiowego, dodając liczbę żerdzi mieszających w celu poprawy wydajności pracy i poprawy jakości korpusu pala poprzez zwiększenie liczby łopatek mieszających [2-3] . Proces natryskiwania i mieszania różni się od dwóch pierwszych. Nie ma różnicy.

Naruszenie otaczającego gruntu podczas budowy pali mieszalniczych cementowo-gruntowych spowodowane jest głównie ściskaniem i pękaniem gruntu na skutek mieszania łopatek mieszających oraz penetracją i rozszczepianiem zaczynu cementowego [4-5]. Ze względu na duże zakłócenia spowodowane budową konwencjonalnych pali mieszających, przy budowie w wrażliwych środowiskach, takich jak sąsiednie obiekty komunalne i budynki chronione, zwykle konieczne jest zastosowanie droższego, wszechstronnego, wysokociśnieniowego iniekcji strumieniowej (metoda MJS) lub pojedynczego pale mieszające osiowe (metoda IMS) i inne mikrostruktury. Niepokojące metody budowy.

Ponadto podczas budowy konwencjonalnych pali mieszających kluczowe parametry konstrukcyjne, takie jak prędkość opadania i podnoszenia rury wiertniczej oraz ilość torkretu są ściśle powiązane z doświadczeniem operatorów. Utrudnia to również prześledzenie procesu budowy pali mieszanych i skutkuje różnicami w jakości pali.

Aby rozwiązać problemy związane z konwencjonalnymi stosami do mieszania cementu i gruntu, takie jak nierówny rozkład wytrzymałości pala, duże zakłócenia konstrukcyjne i wiele czynników związanych z ingerencją człowieka, społeczność inżynierów w Szanghaju opracowała nową cyfrową technologię czteroosiowego stosu mieszającego z mikrozaburzeniami. W artykule szczegółowo przedstawiona zostanie charakterystyka i efekty zastosowań inżynieryjnych technologii czteroosiowych pali mieszających w technologii mieszania betonu natryskowego, kontroli zakłóceń w budowie i zautomatyzowanym budownictwie.

1. Cyfrowy czteroosiowy sprzęt mieszający DMP z mikrozakłóceniami

Cyfrowe czteroosiowe urządzenie do wbijania pali z mikrozaburzeniami DMP-I składa się głównie z systemu mieszania, systemu ramy pala, systemu zasilania gazem, automatycznego systemu roztwarzania i dostarczania miazgi oraz cyfrowego systemu sterowania do realizacji zautomatyzowanej budowy pala .