Резиме
С обзиром на проблеме који постоје у конвенционалној технологији шипова за мешање цемента и тла, као што су неравномерна расподела чврстоће тела шипова, велики поремећаји у конструкцији и велики утицај на квалитет шипова од стране људских фактора, нова технологија ДМП дигиталне микро пертурбације четири- развијена је осовинска мешачка гомила. У овој технологији, четири бургије могу истовремено да прскају муљ и гас и раде са више слојева сечива за сечење са променљивим углом како би секли тло током процеса формирања шипова. Допуњен процесом прскања конверзијом горе-доле, решава проблем неравномерне расподеле чврстоће тела шипа и може ефикасно да смањи потрошњу цемента. Уз помоћ зазора који се формира између бушаће цеви специјалног облика и тла, суспензија се испушта аутономно, чиме се постиже благо нарушавање тла око шипа током процеса изградње. Дигитални контролни систем реализује аутоматизовану конструкцију формирања шипова и може да прати, снима и даје рано упозорење за процес формирања шипова у реалном времену.
Увод
Шипови за мешање цемента и тла се широко користе у области инжењерске конструкције: као што су армирање тла и водоотпорне завесе у пројектима темељних јама; ојачање рупа у штитним тунелима и бунарима за подизање цеви; обрада темеља слабих слојева тла; против продирања у водопривредне пројекте, зидове, као и баријере на депонијама и друго. Тренутно, како обим пројеката постаје све већи и већи, захтеви за ефикасношћу изградње и заштитом животне средине шипова за мешање цемента и тла постају све већи и већи. Поред тога, како би се испунили све сложенији захтеви заштите животне средине око изградње пројекта, мора се контролисати квалитет изградње шипова за мешање цемента и тла. А смањење утицаја изградње на околину постала је хитна потреба.
Конструкција мешајућих шипова углавном користи бургију за мешање за мешање цемента и земље на лицу места како би се формирала гомила одређене чврстоће и перформанси против продирања. Уобичајено коришћени шипови за мешање цемента и тла укључују једноосни, двоосни, троосни и петоосни шипови за цемент и мешање тла. Ове врсте мешајућих шипова такође имају различите процесе прскања и мешања.
Једноосна мешана гомила има само једну бушаћу цев, дно је прскано, а мешање се врши кроз мали број лопатица. Ово је ограничено бројем бушаћих цеви и ножева за мешање, а ефикасност рада је релативно ниска;
Биаксијална мешална гомила се састоји од 2 бушаће цеви, са посебном цеви за суспензију у средини за фуговање. Две бушаће цеви немају функцију фугирања јер бургије са обе стране морају више пута да се мешају да би се суспензија распршила из средње цеви за суспензију у оквиру равни. Расподела је уједначена, тако да је при изградњи дуплог окна потребан процес „два прскања и три мешања”, што ограничава ефикасност конструкције дуплог окна, а уједначеност формирања шипова је такође релативно лоша. Максимална дубина изградње је око 18 метара [1];
Гомила за мешање са три осе садржи три бушаће цеви, са фугом распршеном са обе стране и компримованим ваздухом распршеним у средини. Овај распоред ће узроковати да јачина средње гомиле буде мања од јачине две стране, а тело гомиле ће имати слабе везе на равни; поред тога, троосни мешајући шип Употребљени водени цемент је релативно велики, што у одређеној мери смањује чврстоћу тела шипа;
Гомила за мешање са пет оса је заснована на двоосни и троосни, додавањем броја шипки за мешање за побољшање ефикасности рада и побољшањем квалитета тела шипа повећањем броја ножева за мешање [2-3] . Процес прскања и мешања се разликује од прва два. Нема разлике.
Поремећај околног тла при изградњи шипова за мешање цемента и тла углавном је узрокован стискањем и пуцањем тла изазваним мешањем лопатица за мешање и продирањем и цепањем цементне суспензије [4-5]. Због великих сметњи изазваних изградњом конвенционалних мешајућих шипова, при изградњи у осетљивим срединама као што су суседни општински објекти и заштићени објекти, обично је потребно користити скупље свестрано фугирање под високим притиском (МЈС метода) или једноструко -осовински мешајући шипови (ИМС метода) и друге микро-структуре. Узнемирујуће методе градње.
Поред тога, током изградње конвенционалних мешајућих шипова, кључни параметри конструкције као што су брзина потонућа и подизања цеви за бушење и количина млазног бетона су уско повезани са искуством оператера. Ово такође отежава праћење процеса изградње мешајућих шипова и резултира разликама у квалитету шипова.
Да би се решили проблеми конвенционалних шипова за мешање цемента и тла, као што су неравномерна дистрибуција чврстоће шипова, велики поремећаји у конструкцији и многи фактори утицаја људи, инжењерска заједница у Шангају развила је нову дигиталну технологију мешања шипова са четири осе са микро пертурбацијама. Овај чланак ће детаљно представити карактеристике и ефекте инжењерске примене технологије мешања гомила са четири осе у технологији мешања млазног бетона, контроли конструкцијских поремећаја и аутоматизованој изградњи.
1、ДМП дигитална микро-пертурбација четвороосна опрема за мешање гомиле
ДМП-И дигитална микро-пертурбација четвороосна опрема за мешање шипова углавном се састоји од система за мешање, система оквира шипова, система за снабдевање гасом, аутоматског система за довод пулпе и пулпе и дигиталног контролног система за реализацију аутоматизоване конструкције шипова. .
2、Процес мешања и прскања
Четири бушаће цеви су опремљене цевима од млазног бетона и млазним цевима изнутра. Као што је приказано на слици 2, глава за бушење може да распршује суспензију и компримовани ваздух истовремено током процеса формирања шипова, избегавајући проблеме изазване прскањем неких бушаћих цеви и прскањем неких бушаћих цеви. Проблем неравномерне расподеле чврстоће шипова на равни; јер свака бушаћа цев има интервенцију компримованог ваздуха, отпор мешању се може у потпуности смањити, што је од помоћи за изградњу у тврђим слојевима тла и песковитом тлу, а може да направи мешавину цемента и тла. Поред тога, компримовани ваздух може убрзати процес карбонизације цемента и земљишта и побољшати рану чврстоћу цемента и земље у гомили за мешање.
Мешане бургије ДМП-И дигиталног микропертурбационог четвороосног мешајућег шипа за мешање опремљене су са 7 слојева лопатица за мешање са променљивим углом. Број мешања тла у једној тачки може да достигне 50 пута, далеко премашујући 20 пута препоручених спецификацијом; бургија за мешање Опремљена је диференцијалним ножевима који се не ротирају са бушаћом цеви током процеса формирања шипова, што може ефикасно спречити стварање куглица глиненог блата. Ово не само да може повећати број времена мешања земљишта, већ и спречити стварање великих грудвица земље током процеса мешања, чиме се обезбеђује уједначеност каше у земљишту.
ДМП-И дигитална микропертурбација са четири осе за мешање прихвата технологију млазног бетона за конверзију горе-доле као што је приказано на слици 3. Постоје два слоја отвора за млазни бетон на глави бушилице за мешање. Када потоне, отвара се доњи отвор за млазни бетон. Распршена суспензија се у потпуности меша са земљом под дејством горње лопатице за мешање. Када се подигне, доњи отвор за млазни бетон се затвара и истовремено отвара горњи отвор за пиштољ тако да се суспензија избачена из горњег отвора за млазни бетон може у потпуности помешати са земљом под дејством доњих ножева. На овај начин, суспензија и земљиште могу бити у потпуности промешани током целог процеса потонућа и мешања, чиме се додатно побољшава уједначеност цемента и земље у опсегу дубине тела шипа и ефикасно решава проблем двоосног и троосног. -технологија мешања осовине у процесу подизања бушаће цеви. Проблем је у томе што лопатица за мешање не може у потпуности да промеша суспензију која се прска из доњег отвора за убризгавање.
3、Контрола изградње микро-поремећаја
Попречни пресек бушаће цеви ДМП-И дигиталног микропертурбационог четвороосног мешајућег шипова је овалног посебног облика. Када се бушаћа цев ротира, тоне или подиже, око бушаће цеви ће се формирати канал за испуштање и издувни канал. Приликом мешања, када унутрашњи притисак тла премаши напон на лицу места, муљ ће се природно испуштати дуж канала за испуштање муљног раствора око бушаће цеви, чиме се избегава стискање земљишта узроковано акумулацијом притиска муљног гаса у близини бургија за мешање.
ДМП-И дигитални микропертурбациони четвороосни мешајући шипови шипови опремљен је системом за праћење подземног притиска на бургији, који прати промене подземног притиска у реалном времену током читавог процеса формирања шипова и обезбеђује да подземни притисак буде контролисан у разумном опсегу подешавањем притиска муљног гаса. У исто време, конфигурисане диференцијалне лопатице могу ефикасно спречити лепљење глине на бушаћу цев и формирање лоптица блата, а такође ефикасно смањују отпор мешању и нарушавање тла.
4、Интелигентна контрола конструкције
ДМП-И дигитална микро-пертурбација четвороосна опрема за мешање шипова опремљена је дигиталним контролним системом, који може да реализује аутоматизовану конструкцију шипова, снима параметре процеса изградње у реалном времену и надгледа и даје рано упозорење током процеса формирања шипова.
Дигитални контролни систем може аутоматски да заврши изградњу мешајућих шипова на основу конструкцијских параметара одређених пробним шиповима. Може аутоматски да контролише потонуће и подизање система мешања, усклађивање протока суспензије и брзину формирања шипова у секцијама према дистрибуцији вертикалног слоја тла, подешава притисак млаза према подешеној вредности притиска тла и контролише процесе изградње као што је горе-доле конверзија фугирања спрејом. Ово у великој мери смањује утицај људских фактора на квалитет конструкције мешајућег шипа током процеса изградње и побољшава поузданост и конзистентност квалитета мешајућег шипа.
Уз помоћ прецизних сензора инсталираних на опреми, дигитални контролни систем може да прати кључне параметре конструкције као што су брзина мешања, запремина прскања, притисак и проток суспензије и подземни притисак, и може да обезбеди рано упозорење о ненормалним условима изградње, повећавајући безбедност процеса изградње шипова за мешање. Транспарентност и благовременост решавања проблема. Истовремено, дигитални контролни систем може снимити параметре читавог процеса изградње и отпремити снимљене параметре изградње на Цлоуд платформу у реалном времену преко мрежног модула ради лакшег прегледа и инспекције, осигуравајући аутентичност и сигурност генерисаних података. током процеса изградње.
5、Технологија изградње и параметри
ДМП дигитални микро-поремећајни процес изградње мешовитих шипова са четири осе углавном укључује припрему конструкције, пробну конструкцију шипова и формалну конструкцију шипова. Према параметрима конструкције добијеним из пробне конструкције шипа, дигитални систем управљања конструкцијом реализује аутоматизовану конструкцију шипа. У комбинацији са стварним инжењерским искуством, могу се одабрати параметри конструкције приказани у табели 1. За разлику од конвенционалних мешајућих шипова, однос воде и цемента који се користи за четвороосну мешавину шипова је другачији при потапању и подизању. Однос вода-цемент који се користи за потонуће је 1,0~1,5, док је однос вода-цемент за подизање 0,8~1,0. Приликом потонућа и мешања, цементна суспензија има већи однос воде и цемента, а суспензија има више ефекта омекшавања на тлу, што може ефикасно смањити отпор мешања; при подизању, пошто је тло унутар тела шипа помешано, мањи однос вода-цемент може ефикасно да повећа чврстоћу тела шипа.
Користећи горе поменути процес мешања млазног бетона, четвороосни мешајући гомила може постићи исти ефекат као и конвенционални процес са садржајем цемента од 13% до 18%, испуњавајући инжењерске захтеве за чврстоћу и непропусност шипова за мешање цемента и тла. , а уједно и доношење промена због цемента Предност смањења дозирања је у томе што се сходно томе смањује и заменска земља током процеса изградње. Инклинометар инсталиран на бушаћој цеви решава проблем отежане контроле вертикалности приликом изградње конвенционалних шипова за мешање цемента и тла. Измерена вертикалност тела гомиле за мешање са четири осе може да достигне 1/300.
6、Инжењерске апликације
У циљу даљег проучавања чврстоће тела шипова ДМП дигиталног микропертурбационог четвороосног мешајућег шипа и утицаја процеса формирања шипова на околно земљиште, изведени су теренски експерименти у различитим стратиграфским условима. Чврстоћа узорака цемента и језгра земљишта мерена 21. и 28. дана сакупљених узорака језгра шипова за мешање достигла је 0,8 МПа, што задовољава захтеве за цемент и чврстоћу тла у конвенционалном подземном инжењерству.
У поређењу са традиционалним шиповима за мешање цемента и тла, уобичајено коришћено свестрано ињектовање под високим притиском (МЈС метода) и шипови за мешање микро-поремећаја (ИМС метода) могу значајно смањити хоризонтално померање околног тла и слегање површине узроковано конструкцијом шипова. . . У инжењерској пракси, горње две методе су препознате као технике изградње са микро поремећајима и често се користе у инжењерским пројектима са високим захтевима за заштиту животне средине.
У табели 2 упоређени су подаци мониторинга околног тла и деформације површине узроковане ДМП дигиталним микропертурбационим четвороосним мешајућим шипом, МЈС методом конструкције и ИМС методом конструкције током процеса изградње. Током процеса изградње микропертурбационог четвороосног мешајућег шипа, на удаљености од 2 метра од тела шипа Хоризонтално померање и вертикално издизање тла може се контролисати на око 5 мм, што је еквивалентно методи изградње МЈС. и ИМС методом изградње, и може постићи минимално ометање тла око шипа током процеса изградње шипа.
Тренутно, ДМП дигитални микро-поремећајни шипови за мешање са четири осе успешно се користе у различитим типовима пројеката као што су ојачање темеља и инжењеринг темељних јама у Ђангсуу, Зхејиангу, Шангају и другим местима. Комбинујући истраживање и развој и инжињерску примену технологије мешања шипова са четири осе, састављен је „Технички стандард за четвороосни мешајући шип са четири осе“ (Т/ССЦЕ 0002-2022) (Схангхаи Цивил Енгинееринг Гроуп Стандард) који укључује опрему, пројектовање, конструкцију и тестирање, итд. Специфични захтеви су постављени за стандардизацију примене ДМП дигиталне микро-пертурбационе технологије мешања гомила са четири осе.
Време поста: 22.09.2023