สรุป
ในมุมมองของปัญหาที่มีอยู่ในเทคโนโลยีการผสมซีเมนต์ปูนซีเมนต์แบบดั้งเดิมเช่นการกระจายความแข็งแรงของกองกองที่ไม่สม่ำเสมอการรบกวนการก่อสร้างขนาดใหญ่และผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพกองโดยปัจจัยมนุษย์เทคโนโลยีใหม่ของ DMP ดิจิตอลไมโครพาสเทอร์ ในเทคโนโลยีนี้บิตสว่านสี่ตัวสามารถพ่นสารละลายและก๊าซในเวลาเดียวกันและทำงานกับใบมีดตัดมุมแปรผันหลายชั้นเพื่อตัดดินในระหว่างกระบวนการสร้างเสาเข็ม เสริมด้วยกระบวนการฉีดพ่นแปลงขึ้นลงมันช่วยแก้ปัญหาของการกระจายความแข็งแรงที่ไม่สม่ำเสมอของร่างกายเสาเข็มและสามารถลดการใช้ซีเมนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยความช่วยเหลือของช่องว่างที่เกิดขึ้นระหว่างท่อเจาะรูปทรงพิเศษและดินสารละลายจะถูกปล่อยออกมาอย่างอิสระซึ่งทำให้เกิดการรบกวนเล็กน้อยของดินรอบกองในระหว่างกระบวนการก่อสร้าง ระบบควบคุมดิจิตอลตระหนักถึงการสร้างการก่อตัวของเสาเข็มอัตโนมัติและสามารถตรวจสอบบันทึกและให้คำเตือนล่วงหน้าสำหรับกระบวนการสร้างเสาเข็มแบบเรียลไทม์
การแนะนำ
กองผสมซีเมนต์-ดินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการก่อสร้างทางวิศวกรรม: เช่นการเสริมแรงในดินและม่านกันน้ำในโครงการหลุมมูลนิธิ การเสริมแรงของหลุมในอุโมงค์โล่และบ่อน้ำท่อ การรักษารากฐานของชั้นดินที่อ่อนแอ การต่อต้านการสำรวจในโครงการอนุรักษ์น้ำรวมถึงอุปสรรคในการฝังกลบและอื่น ๆ ในปัจจุบันเมื่อขนาดของโครงการมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพการก่อสร้างและการปกป้องสิ่งแวดล้อมของกองผสมซีเมนต์ซีเมนต์ได้สูงขึ้นเรื่อย ๆ นอกจากนี้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการป้องกันสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อนมากขึ้นเกี่ยวกับการก่อสร้างโครงการจะต้องมีการควบคุมคุณภาพการก่อสร้างของกองผสมซีเมนต์ซีเมนต์ และการลดผลกระทบของการก่อสร้างต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบได้กลายเป็นความต้องการเร่งด่วน
การสร้างกองผสมส่วนใหญ่ใช้บิตสว่านผสมเพื่อผสมซีเมนต์และดินในแหล่งกำเนิดเพื่อสร้างกองที่มีความแข็งแรงและประสิทธิภาพการต่อต้านการวัด ปูนซีเมนต์ที่ใช้กันทั่วไปและกองผสมดิน ได้แก่ แกนเดี่ยวแกนสองแกนสามแกนและซีเมนต์ห้าแกนและกองผสมดิน กองผสมประเภทนี้ยังมีกระบวนการฉีดพ่นและการผสมที่แตกต่างกัน
กองผสมแกนเดียวมีท่อเจาะเพียงอันเดียวด้านล่างจะพ่นและการผสมจะดำเนินการผ่านใบมีดจำนวนน้อย สิ่งนี้ถูก จำกัด ด้วยจำนวนท่อเจาะและใบมีดผสมและประสิทธิภาพการทำงานค่อนข้างต่ำ
เสาเข็มผสมแกนสองประกอบด้วยท่อเจาะ 2 ท่อโดยมีท่อสารละลายแยกต่างหากตรงกลางสำหรับการอัดฉีด ท่อเจาะทั้งสองไม่มีฟังก์ชั่นการอัดฉีดเพราะบิตสว่านทั้งสองด้านจะต้องกวนซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ เพื่อให้สารละลายพ่นจากท่อสารละลายกลางภายในช่วงระนาบ การกระจายนั้นสม่ำเสมอดังนั้นกระบวนการ "สองสเปรย์และสามคน" จำเป็นต้องใช้ในระหว่างการก่อสร้างเพลาคู่ซึ่ง จำกัด ประสิทธิภาพการก่อสร้างของเพลาคู่และความสม่ำเสมอของการก่อตัวของเสาเข็มก็ค่อนข้างแย่เช่นกัน ความลึกการก่อสร้างสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 18 เมตร [1];
กองผสมสามแกนประกอบด้วยท่อสว่านสามท่อโดยยาแนวพ่นทั้งสองด้านและอัดลมพ่นตรงกลาง การจัดเรียงนี้จะทำให้ความแข็งแรงของกองตรงกลางมีขนาดเล็กกว่าของทั้งสองด้านและร่างกายกองจะมีการเชื่อมโยงที่อ่อนแอบนเครื่องบิน นอกจากนี้กองผสมสามแกนที่ซีเมนต์น้ำที่ใช้มีขนาดค่อนข้างใหญ่ซึ่งจะช่วยลดความแข็งแรงของร่างกายกองในระดับหนึ่ง
กองผสมห้าแกนขึ้นอยู่กับสองแกนและสามแกนเพิ่มจำนวนของการผสมแท่งเจาะเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและปรับปรุงคุณภาพของร่างกายกองโดยการเพิ่มจำนวนใบมีดผสม [2-3] กระบวนการฉีดพ่นและการผสมนั้นแตกต่างจากสองครั้งแรก ไม่มีความแตกต่าง
การรบกวนไปยังดินรอบ ๆ ในระหว่างการก่อสร้างกองผสมซีเมนต์-ดินส่วนใหญ่เกิดจากการบีบและการแตกของดินที่เกิดจากการกวนของใบมีดผสมและการเจาะและการแยกของสารละลายซีเมนต์ [4-5] เนื่องจากการรบกวนขนาดใหญ่ที่เกิดจากการก่อสร้างกองผสมแบบดั้งเดิมเมื่อสร้างในสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อนเช่นสิ่งอำนวยความสะดวกเทศบาลที่อยู่ติดกันและอาคารที่ได้รับการป้องกันจึงจำเป็นต้องใช้เจ็ทเจ็ทแรงดันสูงที่มีราคาแพงกว่า รบกวนวิธีการก่อสร้าง
นอกจากนี้ในระหว่างการก่อสร้างกองผสมแบบดั้งเดิมพารามิเตอร์การก่อสร้างที่สำคัญเช่นความเร็วในการจมและการยกของท่อเจาะและปริมาณของ shotcrete มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับประสบการณ์ของผู้ประกอบการ สิ่งนี้ทำให้ยากที่จะติดตามกระบวนการก่อสร้างของกองผสมและส่งผลให้เกิดความแตกต่างในคุณภาพของกอง
เพื่อแก้ปัญหาของกองผสมซีเมนต์แบบดั้งเดิมเช่นการกระจายความแข็งแรงของกองที่ไม่สม่ำเสมอการรบกวนการก่อสร้างขนาดใหญ่และปัจจัยการแทรกแซงของมนุษย์หลายอย่างชุมชนวิศวกรรมเซี่ยงไฮ้ได้พัฒนาเทคโนโลยีการผสมสี่แกนดิจิตอลแบบดิจิตอล บทความนี้จะแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะและเอฟเฟกต์แอปพลิเคชันทางวิศวกรรมของเทคโนโลยีการผสมสี่แกนในเทคโนโลยีการผสม Shotcrete การควบคุมการรบกวนการก่อสร้างและการก่อสร้างอัตโนมัติ
1、 DMP Digital Micro-Perturbation สี่แกนผสมอุปกรณ์กอง
DMP-I digital micro-perturbation สี่แกนผสมอุปกรณ์ไดรเวอร์เสาเข็มส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบผสมระบบเฟรมพวงระบบระบบจ่ายก๊าซระบบเยื่อกระดาษอัตโนมัติและระบบจ่ายเยื่อกระดาษและระบบควบคุมดิจิตอลเพื่อตระหนักถึงการก่อสร้างเสาเข็มอัตโนมัติ

2、 กระบวนการผสมและฉีดพ่น
ท่อเจาะทั้งสี่ติดตั้งท่อยิงและท่อเจ็ทภายใน ดังที่แสดงในรูปที่ 2 หัวสว่านสามารถฉีดพ่นสารละลายและอากาศอัดในเวลาเดียวกันในระหว่างกระบวนการขึ้นเสาเข็มหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากการฉีดพ่นของท่อเจาะและการฉีดพ่นท่อเจาะบางอย่าง ปัญหาของการกระจายความแข็งแรงของเสาเข็มที่ไม่สม่ำเสมอบนเครื่องบิน เนื่องจากท่อเจาะแต่ละอันมีการแทรกแซงของอากาศอัดความต้านทานการผสมสามารถลดลงอย่างเต็มที่ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการก่อสร้างในชั้นดินที่แข็งและดินทรายและสามารถสร้างซีเมนต์และดินผสม นอกจากนี้อากาศอัดสามารถเร่งกระบวนการคาร์บอเนตของซีเมนต์และดินและปรับปรุงความแข็งแรงเริ่มต้นของซีเมนต์และดินในกองผสม

บิตสว่านผสมของ DMP-I Digital Micro-Perturbation สี่แกนผสมไดรเวอร์มาพร้อมกับใบมีดผสมมุมตัวแปร 7 ชั้น จำนวนการผสมดินจุดเดียวสามารถเข้าถึงได้ 50 เท่าซึ่งเกินกว่า 20 เท่าที่แนะนำโดยข้อกำหนด บิตสว่านผสมมันมาพร้อมกับใบมีดต่าง ๆ ที่ไม่หมุนด้วยท่อสว่านในระหว่างกระบวนการก่อตัวของเสาเข็มซึ่งสามารถป้องกันการก่อตัวของลูกโคลนดินเหนียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ไม่เพียง แต่สามารถเพิ่มจำนวนเวลาการผสมดินเท่านั้น แต่ยังป้องกันการก่อตัวของก้อนดินขนาดใหญ่ในระหว่างกระบวนการผสมซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าความสม่ำเสมอของสารละลายในดิน

DMP-I Digital Micro-Perturbation สี่แกนผสมกองใช้เทคโนโลยี Shotcrete แปลงขึ้นลงดังแสดงในรูปที่ 3 มีพอร์ต shotcrete สองชั้นบนหัวสว่านผสม เมื่อมันจมพอร์ต shotcrete ล่างจะถูกเปิด สารละลายที่พ่นถูกผสมกับดินภายใต้การกระทำของใบมีดผสมด้านบน เมื่อมันถูกยกพอร์ต shotcrete ล่างจะถูกปิดและในเวลาเดียวกันเปิดพอร์ต Gunite ด้านบนเพื่อให้สารละลายที่พุ่งออกมาจากพอร์ต Gunite ด้านบนสามารถผสมกับดินภายใต้การกระทำของใบมีดที่ต่ำกว่า ด้วยวิธีนี้สารละลายและดินสามารถกวนอย่างเต็มที่ในระหว่างกระบวนการทั้งหมดของการจมและกวนซึ่งช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของซีเมนต์และดินภายในช่วงความลึกของร่างกายกองและแก้ปัญหาของแกนสองแกนและสามแกนผสมเทคโนโลยีในกระบวนการยกท่อเจาะ ปัญหาคือว่าสารละลายที่พ่นจากพอร์ตการฉีดด้านล่างไม่สามารถกวนได้อย่างเต็มที่โดยใบมีดกวน
3、 การควบคุมการก่อสร้างที่มีความแตกต่างจากไมโคร
ภาพตัดขวางของท่อเจาะของ DMP-I ดิจิตอลดิจิตอลไมโครเพอร์ตอเรชั่นไดรเวอร์การผสมสี่แกนเป็นรูปทรงคล้ายรูปไข่ เมื่อท่อเจาะหมุนอ่างล้างมือหรือยกจะมีการปล่อยสารละลายและช่องไอเสียที่เกิดขึ้นรอบ ๆ ท่อเจาะ เมื่อกวนเมื่อความดันภายในของดินเกินความเครียดในแหล่งกำเนิดสารละลายจะถูกปล่อยออกมาตามธรรมชาติตามช่องทางของสารละลายรอบ ๆ ท่อเจาะดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการบีบดินที่เกิดจากการสะสมของแรงดันก๊าซที่ติดสารละลาย
ไดรเวอร์การผสมแบบสี่แกนดิจิตอล DMP-I แบบดิจิตอลจะติดตั้งระบบตรวจสอบความดันใต้ดินบนบิตสว่านซึ่งตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความดันใต้ดินในเวลาจริงในระหว่างกระบวนการสร้างเสาเข็มทั้งหมดและทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันใต้ดินจะถูกควบคุมภายในช่วงที่เหมาะสม ในเวลาเดียวกันใบมีดต่างกันที่กำหนดค่าสามารถป้องกันไม่ให้ดินยึดติดกับท่อเจาะและการก่อตัวของลูกโคลนและลดความต้านทานการผสมและการรบกวนของดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4、 การควบคุมการก่อสร้างอัจฉริยะ
DMP-I Digital Micro-Perturbation Four-Axis Mixing Pile Driver Equipment มีระบบควบคุมดิจิตอลซึ่งสามารถตระหนักถึงการก่อสร้างเสาเข็มอัตโนมัติพารามิเตอร์กระบวนการก่อสร้างบันทึกแบบเรียลไทม์และตรวจสอบและให้คำเตือนล่วงหน้าในระหว่างกระบวนการสร้างเสาเข็ม

ระบบควบคุมดิจิตอลสามารถทำให้การสร้างเสาเข็มผสมโดยอัตโนมัติตามพารามิเตอร์การก่อสร้างที่กำหนดโดยกองทดลอง มันสามารถควบคุมการจมและการยกของระบบผสมโดยอัตโนมัติการจับคู่การไหลของสารละลายและความเร็วในการก่อตัวของเสาเข็มในส่วนตามการกระจายของชั้นดินแนวตั้งปรับความดันเจ็ทตามค่าที่กำหนดของความดันพื้นดิน สิ่งนี้จะช่วยลดผลกระทบของปัจจัยมนุษย์ที่มีต่อคุณภาพการก่อสร้างของกองผสมในระหว่างกระบวนการก่อสร้างและปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความสอดคล้องของคุณภาพของกองผสม

ด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำที่ติดตั้งบนอุปกรณ์ระบบควบคุมดิจิตอลสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์การก่อสร้างที่สำคัญเช่นความเร็วในการผสมปริมาตรการฉีดพ่นความดันและการไหลของสารละลายและความดันใต้ดินและสามารถให้คำเตือนล่วงหน้าสำหรับสภาพการก่อสร้างที่ผิดปกติเพิ่มความปลอดภัยของกระบวนการก่อสร้างกองผสม ความโปร่งใสและความตรงต่อเวลาของการแก้ไขปัญหา ในเวลาเดียวกันระบบควบคุมดิจิตอลสามารถบันทึกพารามิเตอร์ของกระบวนการก่อสร้างทั้งหมดและอัปโหลดพารามิเตอร์การก่อสร้างที่บันทึกไว้ไปยังแพลตฟอร์มคลาวด์แบบเรียลไทม์ผ่านโมดูลเครือข่ายเพื่อการดูและการตรวจสอบที่ง่ายดาย
5、 เทคโนโลยีการก่อสร้างและพารามิเตอร์
DMP Digital Micro-Disturbance สี่แกนผสมการก่อสร้างเสาเข็มส่วนใหญ่รวมถึงการเตรียมการก่อสร้างการก่อสร้างเสาเข็มทดลองและการก่อสร้างเสาเข็มอย่างเป็นทางการ ตามพารามิเตอร์การก่อสร้างที่ได้รับจากการก่อสร้างกองทดลองระบบระบบควบคุมการก่อสร้างดิจิตอลตระหนักถึงการก่อสร้างโดยอัตโนมัติของกอง เมื่อรวมกับประสบการณ์ทางวิศวกรรมจริงพารามิเตอร์การก่อสร้างที่แสดงในตารางที่ 1 สามารถเลือกได้ แตกต่างจากกองผสมแบบเดิมอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่ใช้สำหรับกองผสมสี่แกนนั้นแตกต่างกันเมื่อจมและยก อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ที่ใช้สำหรับการจมอยู่ที่ 1.0 ~ 1.5 ในขณะที่อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์สำหรับการยกคือ 0.8 ~ 1.0 เมื่อจมและกวนสารละลายซีเมนต์จะมีอัตราส่วนน้ำซีเมนต์ที่ใหญ่ขึ้นและสารละลายมีผลต่อการอ่อนตัวลงอย่างเพียงพอต่อดินซึ่งสามารถลดความต้านทานต่อการกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อยกขึ้นเนื่องจากดินที่อยู่ในลำตัวของกองมีการผสมอัตราส่วนน้ำซีเมนต์ขนาดเล็กสามารถเพิ่มความแข็งแรงของร่างกายกองได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การใช้กระบวนการผสม shotcrete ที่กล่าวถึงข้างต้นกองผสมสี่แกนสามารถบรรลุผลเช่นเดียวกับกระบวนการทั่วไปที่มีปริมาณซีเมนต์ 13% ถึง 18% ตรงตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมสำหรับความแข็งแรงและความไม่สามารถทำได้ Inclinometer ที่ติดตั้งบนท่อสว่านช่วยแก้ปัญหาการควบคุมแนวดิ่งที่ยากลำบากในระหว่างการสร้างกองผสมซีเมนต์ซีเมนต์ทั่วไป แนวดิ่งที่วัดได้ของตัวผสมสี่แกนสามารถถึง 1/300
6、 แอปพลิเคชันวิศวกรรม
เพื่อศึกษาต่อไปความแข็งแรงของกองกองของ DMP ดิจิตอลดิจิตอลขนาดเล็กที่มีการผสมสี่แกนและผลกระทบของกระบวนการขึ้นรูปกองบนดินโดยรอบการทดลองภาคสนามได้ดำเนินการในสภาพที่แตกต่างกัน ความแข็งแรงของตัวอย่างซีเมนต์และแกนดินที่วัดได้ในวันที่ 21 และ 28 ของตัวอย่างแกนกลางผสมที่รวบรวมได้ถึง 0.8 MPa ซึ่งตรงตามข้อกำหนดสำหรับซีเมนต์และความแข็งแรงของดินในวิศวกรรมใต้ดินทั่วไป
เมื่อเทียบกับกองผสมซีเมนต์แบบดั้งเดิมที่ใช้กันทั่วไปการอัดฉีดเจ็ทแรงดันสูงทุกรอบที่ใช้กันทั่วไป (วิธี MJS) และการผสมผสานแบบไมโครซ้อน (วิธี IMS) สามารถลดการเคลื่อนที่ในแนวนอนของดินและการตั้งถิ่นฐานพื้นผิวที่เกิดจากการก่อสร้างเสาเข็มอย่างมีนัยสำคัญ - ในการปฏิบัติทางวิศวกรรมวิธีการสองวิธีข้างต้นได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคนิคการก่อสร้างที่มีความซาบซึ้งขนาดเล็กและมักใช้ในโครงการวิศวกรรมที่มีความต้องการสูงสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยรอบ
ตารางที่ 2 เปรียบเทียบข้อมูลการตรวจสอบของดินและการเสียรูปพื้นผิวโดยรอบที่เกิดจากกองผสมสี่แกนดิจิตอล DMP Digital Micro-Perturbation วิธีการก่อสร้าง MJS และวิธีการก่อสร้าง IMS ในระหว่างกระบวนการก่อสร้าง ในระหว่างกระบวนการก่อสร้างของกองผสมสี่แกนขนาดเล็กที่ระยะ 2 เมตรจากกองกองการเคลื่อนที่ในแนวนอนและการยกระดับแนวตั้งของดินสามารถควบคุมได้ประมาณ 5 มม. ซึ่งเทียบเท่ากับวิธีการก่อสร้าง MJS และวิธีการก่อสร้าง IMS

ในปัจจุบันกองการผสมสี่แกนดิจิตอล DMP Digital ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในโครงการประเภทต่าง ๆ เช่นการเสริมแรงมูลนิธิและวิศวกรรมหลุมมูลนิธิในเจียงซู, เจ้อเจียง, เซี่ยงไฮ้และสถานที่อื่น ๆ การรวมการวิจัยและพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผสมสี่แกน "มาตรฐานทางเทคนิคสำหรับการผสมสี่แกนแบบไมโครแกน" (T/SSCE 0002-2022) (กลุ่มวิศวกรรมพลเรือนเซี่ยงไฮ้ได้รับการรวบรวมซึ่งรวมถึงอุปกรณ์การออกแบบการก่อสร้างและการทดสอบ ฯลฯ

เวลาโพสต์: -22-2023