한국어
中文Sammanfattning
Med tanke på de problem som finns i den konventionella cement-jordblandningstekniken, såsom ojämn distribution av högkroppsstyrka, stor konstruktionsstörning och stor påverkan på högkvaliteten av mänskliga faktorer, utvecklades en ny teknik av DMP digital mikro-perturbation fyra-axelblandning. I denna teknik kan fyra borrbitar spruta uppslamning och gas samtidigt och arbeta med flera lager av skärblad med variabel vinkel för att klippa jorden under högbildningsprocessen. Kompletterad med upp-down-omvandlingsprocessen löser det problemet med ojämn styrka fördelning av högkroppen och kan effektivt minska cementförbrukningen. Med hjälp av klyftan som bildas mellan det specialformade borrröret och jorden släpps uppslamningen autonomt, vilket uppnår liten störning av jorden runt högen under byggprocessen. Det digitala kontrollsystemet inser den automatiserade konstruktionen av högbildning och kan övervaka, spela in och ge tidig varning för högbildningsprocessen i realtid.
Introduktion
Cement-jordblandningshögar används allmänt inom teknikkonstruktionen: såsom markförstärkning och vattentäta gardiner i fundamentgropprojekt; Hålförstärkning i sköldtunnlar och röruttagare; Grundbehandling av svaga marklager; Anti-seepage i vattenvårdsprojekt väggar såväl som hinder i deponier och mer. För närvarande, när projektets omfattning blir större och större, har kraven för konstruktionseffektivitet och miljöskydd av cement-jordblandning blivit högre och högre. För att uppfylla de alltmer komplexa miljöskyddskraven kring projektkonstruktionen måste dessutom konstruktionskvaliteten för cement-jordblandning av högar kontrolleras. Och att minska inverkan av konstruktion på den omgivande miljön har blivit ett brådskande behov.
Konstruktionen av blandningshögar använder huvudsakligen en blandningsborrbit för att blanda cement och jord in situ för att bilda en hög med en viss styrka och anti-seepage-prestanda. Vanligt använda cement- och jordblandningshögar inkluderar enkelaxel, dubbelaxel, treaxel och femaxelcement och jordblandande högar. Dessa typer av blandningshögar har också olika sprut- och blandningsprocesser.
Enaxelns blandningshög har bara ett borrrör, botten sprayas och blandningen utförs genom ett litet antal blad. Detta begränsas av antalet borrrör och blandningsblad, och arbetseffektiviteten är relativt låg;
Den biaxiala blandningshögen består av 2 borrrör, med ett separat uppslamningsrör i mitten för injektering. De två borrrören har inte injekteringsfunktionen eftersom borrbitarna på båda sidor måste upprepas upprepade gånger för att göra uppslamningen sprutad från mittuppslamningsröret inom planområdet. Distributionen är enhetlig, så "två sprayer och tre omrörningar" -processen krävs under konstruktionen av dubbelaxeln, vilket begränsar konstruktionseffektiviteten för dubbelaxeln, och enhetens enhetlighet är också relativt dålig. Det maximala konstruktionsdjupet är cirka 18 meter [1];
Den tre axliga blandningshögen innehåller tre borrrör, med injekteringsprutad på båda sidor och tryckluft sprayad i mitten. Detta arrangemang kommer att göra att styrkan hos den mellersta högen är mindre än de två sidorna, och högkroppen kommer att ha svaga länkar på planet; Dessutom är den tre axliga blandningshögen som den använda vattencementet är relativt stort, vilket minskar styrkan hos högkroppen i viss utsträckning;
Den femaxlade blandningshögen är baserad på tvåaxel och tre axlar, tillsätt antalet blandningsborrstänger för att förbättra arbetseffektiviteten och förbättra kvaliteten på högkroppen genom att öka antalet blandningsblad [2-3]. Processen för sprutning och blandning skiljer sig från de två första. Det finns ingen skillnad.
Störningen av den omgivande jorden under konstruktionen av cement-jordblandning på högar orsakas huvudsakligen av pressning och sprickbildning av jorden orsakad av omrörning av blandningsbladen, och penetration och delning av cementuppslamningen [4-5]. På grund av den stora störningen som orsakas av konstruktion av konventionella blandningshögar, när det byggs i känsliga miljöer som angränsande kommunala anläggningar och skyddade byggnader, är det vanligtvis nödvändigt att använda dyrare allround högtrycksstrålegångning (MJS-metod) eller en-axelblandningspår (IMS-metod) och andra mikrostrukturer. Störande konstruktionsmetoder.
Dessutom, under konstruktionen av konventionella blandningshögar, är nyckelkonstruktionsparametrar såsom sjunkande och lyfthastighet för borrröret och mängden skottbetong nära besläktade med operatörernas upplevelse. Detta gör det också svårt att spåra byggprocessen för blandningshögarna och resulterar i skillnader i högkvaliteten.
För att lösa problemen med konventionell cement-jordblandning på högar såsom ojämn högstyrka fördelning, stor konstruktionsstörning och många mänskliga interferensfaktorer, har Shanghai Engineering Community utvecklat en ny digital mikrostyrd fyra-axlig blandningsteknik. Den här artikeln kommer i detalj introducerar egenskaper och tekniska applikationseffekter av fyra-axel blandningsteknologi i skjutbetong blandningsteknologi, konstruktionsstörningskontroll och automatiserad konstruktion.
1 、 DMP Digital mikrostödning Fyraxel blandningshögutrustning
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver Equipment består huvudsakligen av ett blandningssystem, ett högramsystem, ett gasförsörjningssystem, ett automatiskt massa- och massaförsörjningssystem och ett digitalt styrsystem för att realisera automatiserad högkonstruktion.
2 、 Blandning och sprutningsprocess
De fyra borrrören är utrustade med skjutrör och jetrör inuti. Såsom visas i figur 2 kan borrhuvudet spruta uppslamning och tryckluft samtidigt under högformningsprocessen, vilket undviker problemen som orsakas av sprutning av vissa borrrör och sprutning av vissa borrrör. Problemet med ojämn fördelning av högstyrka på planet; Eftersom varje borrrör har ingripande av tryckluft kan blandningsmotståndet minskas helt, vilket är användbart för konstruktion i hårdare jordlager och sandjord och kan göra cement och jordblandning. Dessutom kan tryckluft påskynda kolsyrningsprocessen för cement och jord och förbättra den tidiga styrkan hos cement och jord i blandningshögen.
De blandningsborrbitar i DMP-I digitala mikrostödning fyra-axel blandningshögförare är utrustade med 7 lager av blandningsblad med variabel vinkel. Antalet enpunktsjordblandning kan nå 50 gånger, mycket över de 20 gånger som rekommenderas av specifikationen; Den blandningsborrbiten är utrustad med differentiella blad som inte roterar med borrröret under högbildningsprocessen, vilket effektivt kan förhindra bildning av lera lera bollar. Detta kan inte bara öka antalet jordblandningstider, utan också förhindra bildning av stora jordklods under blandningsprocessen och därmed säkerställa enhetligheten av uppslamning i jorden.
DMP-I Digital mikro-perturbation Fyra-axel blandningshög Antar upp-Down Conversion Shotcrete Technology Som visas i figur 3. Det finns två lager av skottbetongportar på blandningsborrhuvudet. När den sjunker öppnas den nedre skjutbetongporten. Den sprayade uppslamningen är helt blandad med jorden under verkan av det övre blandningsbladet. När den lyfts är den nedre skjutbetongporten stängd och samtidigt öppnar den övre pistolporten så att uppslamningen som kastas ut från den övre pistolporten kan blandas helt med jorden under de nedre bladens verkan. På detta sätt kan uppslamningen och jorden omröras helt under hela processen med att sjunka och omrörning, vilket ytterligare förbättrar cementens enhetlighet och jord inom djupområdet för högkroppen och löser effektivt problemet med dubbelaxel och tre-axel blandningsteknologi i borrrörslyftningsprocessen. Problemet är att uppslamningen som sprutas från den nedre injektionsporten inte kan omröras helt av de rörande bladen.
3 、 Konstruktionskontroll för mikrostyrka
Tvärsnittet av borrröret i DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver är en oval liknande specialformad form. När borrröret roterar, sjunker eller hissar, kommer en uppslamningsutsläpp och avgaskanal att bildas runt borrröret. Vid omrörning, när det inre trycket på jorden överskrider spänningen på plats, kommer uppslamningen att urladdas naturligt längs uppslamningskanalen runt borrröret och därmed undvika pressningen av jorden orsakad av ackumulering av uppslamningsgastrycket nära blandningsborrbiten.
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver är utrustad med ett underjordiskt tryckövervakningssystem på borrbiten, vilket övervakar förändringar i underjordiskt tryck i realtid under hela högbildningsprocessen och säkerställer att det underjordiska trycket styrs inom ett rimligt intervall genom att justera uppslamningsgastrycket. Samtidigt kan de konfigurerade differentiella bladen effektivt förhindra att lera vidhäftar till borrröret och bildandet av lera bollar, och också effektivt minska blandningsmotståndet och jordstörningen.
4 、 Intelligent konstruktionskontroll
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver Equipment är utrustad med ett digitalt styrsystem, som kan realisera automatiserad högkonstruktion, registrera byggprocessparametrar i realtid och övervaka och ge tidig varning under högbildningsprocessen.
Det digitala styrsystemet kan automatiskt slutföra konstruktionen av blandningshögar baserat på konstruktionsparametrarna som bestäms av försökspolarna. Det kan automatiskt styra sjunkningen och lyftningen av blandningssystemet, slamflödesmatchning och högbildningshastighet i sektioner enligt fördelningen av det vertikala jordskiktet, justera jettrycket enligt det inställda värdet på marktrycket och kontrollkonstruktionsprocesser såsom upp- och nedomvandling av sprayfogning. Detta minskar kraftigt effekterna av mänskliga faktorer på blandningskvaliteten på blandningshögen under byggprocessen och förbättrar tillförlitligheten och konsistensen i kvaliteten på blandningshögen.
Med hjälp av precisionssensorer installerade på utrustningen kan det digitala styrsystemet övervaka viktiga konstruktionsparametrar såsom blandningshastighet, sprutvolym, uppslamningstryck och flöde och underjordiskt tryck och kan ge tidig varning för onormala konstruktionsförhållanden, öka säkerheten för blandning av högkonstruktionsprocessen. Transparens och aktualitet för problemupplösning. Samtidigt kan det digitala styrsystemet registrera parametrarna för hela konstruktionsprocessen och ladda upp de registrerade konstruktionsparametrarna till molnplattformen i realtid genom nätverksmodulen för enkel visning och inspektion, vilket säkerställer äktheten och säkerheten för de data som genererades under byggprocessen.
5 、 Konstruktionsteknik och parametrar
DMP Digital Micro-Disturbance Four-Axis Mixing Pile Construction Process inkluderar huvudsakligen konstruktionsförberedelser, provkonstruktion och formell högkonstruktion. Enligt konstruktionsparametrarna erhållna från testpilakonstruktionen inser det digitala konstruktionskontrollsystemet den automatiserade konstruktionen av högen. I kombination med faktisk teknisk erfarenhet kan konstruktionsparametrarna som visas i tabell 1 väljas. Till skillnad från konventionella blandningshögar är vatten-till-cementförhållandet som används för den fyra axelblandningshögen annorlunda när man sjunker och lyft. Vatten-till-cementförhållandet som används för sjunkning är 1,0 ~ 1,5, medan vatten-till-cementförhållandet för lyft är 0,8 ~ 1,0. Vid sjunkning och omrörning har cementuppslamningen ett större vattencementförhållande, och uppslamningen har en mer tillräcklig mjukgörande effekt på jorden, vilket effektivt kan minska det rörande motståndet; Vid lyftning, eftersom jorden i högkroppen har blandats, kan ett mindre vattencementförhållande effektivt öka styrkan hos högkroppen.
Med hjälp av den ovannämnda blandningsprocessen för skottbetong kan fyra-axelblandningshögen uppnå samma effekt som den konventionella processen med ett cementinnehåll på 13% till 18%, uppfyller konstruktionskraven för styrkan och ogenomträngligheten för cement-jordblandning också, och samtidigt för att få förändringar på grund av cement fördelen med att minska döljen är att den utbytesjorden under den konstruktionsprocessen också reducerade. Lutningsometern installerad på borrröret löser problemet med svår kontroll av vertikalitet under konstruktionen av konventionell cement-jordblandande högar. Den uppmätta vertikaliteten för den fyra axelblandande högkroppen kan nå 1/300.
6 、 Tekniska applikationer
För att ytterligare studera högkroppsstyrkan hos DMP-digitala mikro-perturbation med fyra axelblandningshög och effekterna av den högbildande processen på den omgivande jorden genomfördes fältexperiment under olika stratigrafiska förhållanden. Styrkan hos cement- och markkärnan som uppmättes på de 21 och 28: e dagarna av de insamlade blandningshögkärnan nådde 0,8 MPa, vilket uppfyller kraven för cement och markstyrka i konventionell underjordisk teknik.
Jämfört med traditionella cement-jordblandningshögar kan de vanligt använda allround högtrycksstrålegrutningarna (MJS-metoden) och mikrodesturbansblandning på högar (IMS-metoden) avsevärt minska den horisontella förskjutningen av omgivande jord och ytuppsättning orsakad av högkonstruktion. . I ingenjörspraxis erkänns ovanstående två metoder som konstruktionstekniker för mikrodesturbance och används ofta i tekniska projekt med höga krav för omgivande miljöskydd.
Tabell 2 jämför övervakningsdata för den omgivande mark- och ytdeformationen orsakad av DMP-digitala mikrostyrning med fyra axel blandningshög, MJS-konstruktionsmetod och IMS-konstruktionsmetod under byggprocessen. Under konstruktionsprocessen av mikrostödning med fyra axlarnas blandningshög, på ett avstånd av 2 meter från högkroppen kan den horisontella förskjutningen och vertikala höjningen av jorden kontrolleras till cirka 5 mm, vilket är motsvarande MJS-konstruktionsmetoden och IMS-konstruktionsmetoden och kan uppnå minimal störning till jorden runt högen under högkonstruktionsprocessen.
För närvarande har DMP Digital Micro-Disturbance Four-Axis-blandningshögar framgångsrikt använts på olika typer av projekt såsom Foundation Armering och Foundation Pit Engineering i Jiangsu, Zhejiang, Shanghai och andra platser. Genom att kombinera forsknings- och utvecklings- och teknisk tillämpning av fyra-axlig blandningsteknologi, den "tekniska standarden för mikrodesturbance fyra-axel blandningshög" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society-grupp) sammanställdes, som inkluderar utrustning, design, konstruktion och testning, etc. Specifika krav har lagts fram för att standardisera tillämpningen av DMP-micro-micro-micro-permis-blandning.
Posttid: september-22-2023