한국어
中文Buod
Sa view ng mga problema na umiiral sa conventional cement-soil mixing pile technology, tulad ng hindi pantay na pamamahagi ng pile body strength, malaking pagkagambala sa konstruksiyon, at malaking epekto sa kalidad ng pile ng mga kadahilanan ng tao, isang bagong teknolohiya ng DMP digital micro-perturbation four- binuo ang axis mixing pile. Sa teknolohiyang ito, ang apat na drill bits ay maaaring mag-spray ng slurry at gas nang sabay-sabay at gumagana sa maraming layer ng variable-angle cutting blades upang putulin ang lupa sa panahon ng proseso ng pagbuo ng pile. Dinagdagan ng up-down na proseso ng pag-spray ng conversion, nilulutas nito ang problema ng hindi pantay na pamamahagi ng lakas ng katawan ng pile, at Maaaring epektibong bawasan ang pagkonsumo ng semento. Sa tulong ng puwang na nabuo sa pagitan ng espesyal na hugis na drill pipe at ng lupa, ang slurry ay pinalabas ng autonomously, na nakakamit ng bahagyang kaguluhan ng lupa sa paligid ng pile sa panahon ng proseso ng konstruksiyon. Napagtatanto ng digital control system ang automated construction ng pile formation, at kayang subaybayan, itala at magbigay ng maagang babala para sa proseso ng pagbuo ng pile sa real time.
Panimula
Ang mga pile ng paghahalo ng semento-lupa ay malawakang ginagamit sa larangan ng konstruksyon ng inhinyero: tulad ng pampalakas ng lupa at mga tabing na hindi tinatablan ng tubig sa mga proyekto ng foundation pit; pampalakas ng butas sa mga lagusan ng kalasag at mga balon ng pipe jacking; paggamot ng pundasyon ng mahina na mga layer ng lupa; anti-seepage sa water conservancy projects mga pader pati na rin ang mga hadlang sa mga landfill at higit pa. Sa kasalukuyan, habang ang laki ng mga proyekto ay nagiging mas malaki at mas malaki, ang mga kinakailangan para sa kahusayan sa pagtatayo at proteksyon sa kapaligiran ng mga pile ng paghahalo ng semento-lupa ay naging mas mataas at mas mataas. Bilang karagdagan, upang matugunan ang lalong kumplikadong mga kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran sa paligid ng pagtatayo ng proyekto, ang kalidad ng pagtatayo ng mga pile ng paghahalo ng semento-lupa ay dapat kontrolin. At ang pagbabawas ng epekto ng konstruksiyon sa nakapalibot na kapaligiran ay naging isang kagyat na pangangailangan.
Ang pagtatayo ng paghahalo ng mga tambak ay pangunahing gumagamit ng isang mixing drill bit upang paghaluin ang semento at lupa sa lugar upang bumuo ng isang tumpok na may tiyak na lakas at anti-seepage na pagganap. Kasama sa mga karaniwang ginagamit na cement at soil mixing piles ang single-axis, double-axis, three-axis at five-axis na semento at soil mixing piles. Ang mga uri ng paghahalo ng mga tambak ay mayroon ding iba't ibang proseso ng pagsabog at paghahalo.
Ang single-axis mixing pile ay mayroon lamang isang drill pipe, ang ilalim ay sina-spray, at ang paghahalo ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang maliit na bilang ng mga blades. Ito ay limitado sa pamamagitan ng bilang ng mga drill pipe at paghahalo ng mga blades, at ang kahusayan sa trabaho ay medyo mababa;
Ang biaxial mixing pile ay binubuo ng 2 drill pipe, na may hiwalay na slurry pipe sa gitna para sa grouting. Ang dalawang drill pipe ay walang grouting function dahil ang drill bits sa magkabilang panig ay kailangang paulit-ulit na hinalo upang gawing spray ang slurry mula sa gitnang slurry pipe sa loob ng plane range. Ang pamamahagi ay pare-pareho, kaya ang proseso ng "dalawang pag-spray at tatlong paghalo" ay kinakailangan sa panahon ng pagtatayo ng double shaft, na naghihigpit sa kahusayan ng konstruksiyon ng double shaft, at ang pagkakapareho ng pagbuo ng pile ay medyo mahirap din. Ang pinakamataas na lalim ng konstruksiyon ay humigit-kumulang 18 metro [1];
Ang three-axis mixing pile ay naglalaman ng tatlong drill pipe, na may grawt na na-spray sa magkabilang gilid at naka-compress na hangin na na-spray sa gitna. Ang pag-aayos na ito ay magiging sanhi ng lakas ng gitnang pile na maging mas maliit kaysa sa dalawang panig, at ang pile body ay magkakaroon ng mahinang mga link sa eroplano; bilang karagdagan, ang three-axis mixing pile Ang tubig na semento na ginamit ay medyo malaki, na binabawasan ang lakas ng katawan ng pile sa isang tiyak na lawak;
Ang five-axis mixing pile ay batay sa two-axis at three-axis, pagdaragdag ng bilang ng mixing drill rods upang mapabuti ang kahusayan sa trabaho, at pagpapabuti ng kalidad ng pile body sa pamamagitan ng pagtaas ng bilang ng mixing blades [2-3] . Ang proseso ng pag-spray at paghahalo ay iba sa unang dalawa. Walang pinagkaiba.
Ang kaguluhan sa nakapaligid na lupa sa panahon ng pagtatayo ng mga pile ng paghahalo ng semento-lupa ay pangunahing sanhi ng pagpiga at pag-crack ng lupa na dulot ng paghalo ng mga blades ng paghahalo, at ang pagtagos at paghahati ng slurry ng semento [4-5]. Dahil sa malaking kaguluhan na dulot ng pagtatayo ng mga conventional mixing piles, kapag gumagawa sa mga sensitibong kapaligiran tulad ng mga katabing pasilidad ng munisipyo at mga protektadong gusali, kadalasang kinakailangan na gumamit ng mas mahal na all-round high-pressure jet grouting (MJS method) o single. -axis mixing piles (IMS method) at iba pang micro-structure. Nakakagambalang mga pamamaraan ng pagtatayo.
Bilang karagdagan, sa panahon ng pagtatayo ng mga conventional mixing piles, ang mga pangunahing parameter ng konstruksiyon tulad ng bilis ng paglubog at pag-angat ng drill pipe at ang dami ng shotcrete ay malapit na nauugnay sa karanasan ng mga operator. Ito rin ay nagpapahirap sa pagsubaybay sa proseso ng pagtatayo ng paghahalo ng mga tambak at nagreresulta sa mga pagkakaiba sa kalidad ng mga tambak.
Upang malutas ang mga problema ng mga conventional cement-soil mixing piles tulad ng hindi pantay na pamamahagi ng lakas ng pile, malaking pagkagambala sa konstruksiyon, at maraming mga kadahilanan ng interference ng tao, ang Shanghai engineering community ay bumuo ng isang bagong digital micro-perturbation four-axis mixing pile technology. Ipakikilala ng artikulong ito nang detalyado ang mga katangian at epekto ng aplikasyon ng engineering ng teknolohiya ng four-axis mixing pile sa teknolohiya ng paghahalo ng shotcrete, kontrol sa kaguluhan sa konstruksiyon at awtomatikong konstruksyon.
1, DMP digital micro-perturbation four-axis mixing pile equipment
Ang DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver equipment ay pangunahing binubuo ng isang mixing system, isang pile frame system, isang gas supply system, isang awtomatikong pulping at pulp supply system, at isang digital control system upang maisakatuparan ang automated pile construction .
2, proseso ng paghahalo at pagsabog
Ang apat na drill pipe ay nilagyan ng shotcrete pipe at jet pipe sa loob. Gaya ng ipinapakita sa Figure 2, ang drill head ay maaaring mag-spray ng slurry at compressed air sa parehong oras sa panahon ng proseso ng pagbubuo ng pile, na iniiwasan ang mga problemang dulot ng pag-spray ng ilang drill pipe at ang pag-spray ng ilang drill pipe. Ang problema ng hindi pantay na pamamahagi ng lakas ng pile sa eroplano; dahil ang bawat drill pipe ay may interbensyon ng compressed air, ang paghahalo ng resistensya ay maaaring ganap na mabawasan, na nakakatulong para sa pagtatayo sa mas mahirap na mga layer ng lupa at mabuhangin na lupa, at maaaring gumawa ng semento at lupa mix. Bilang karagdagan, ang naka-compress na hangin ay maaaring mapabilis ang proseso ng carbonation ng semento at lupa at mapabuti ang maagang lakas ng semento at lupa sa paghahalo ng pile.
Ang mixing drill bits ng DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver ay nilagyan ng 7 layer ng variable-angle mixing blades. Ang bilang ng single-point na paghahalo ng lupa ay maaaring umabot ng 50 beses, na higit sa 20 beses na inirerekomenda ng detalye; ang paghahalo ng drill bit Ito ay nilagyan ng mga differential blades na hindi umiikot sa drill pipe sa panahon ng proseso ng pagbuo ng pile, na maaaring epektibong maiwasan ang pagbuo ng clay mud balls. Ito ay hindi lamang madaragdagan ang bilang ng mga oras ng paghahalo ng lupa, ngunit pinipigilan din ang pagbuo ng malalaking clod ng lupa sa panahon ng proseso ng paghahalo, kaya tinitiyak Ang pagkakapareho ng slurry sa lupa.
Ang DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile ay gumagamit ng up-down na conversion na teknolohiya ng shotcrete tulad ng ipinapakita sa Figure 3. Mayroong dalawang layer ng shotcrete port sa mixing drill head. Kapag lumubog ito, bubuksan ang ibabang port ng shotcrete. Ang sprayed slurry ay ganap na halo-halong may lupa sa ilalim ng pagkilos ng upper mixing blade. Kapag ito ay itinaas, ang ibabang shotcrete port ay sarado at sabay na buksan ang itaas na gunite port upang ang slurry na inilabas mula sa itaas na gunite port ay ganap na maihalo sa lupa sa ilalim ng pagkilos ng lower blades. Sa ganitong paraan, ang slurry at lupa ay maaaring ganap na pukawin sa buong proseso ng paglubog at pagpapakilos, na higit na nagpapahusay sa pagkakapareho ng semento at lupa sa loob ng lalim na saklaw ng pile body, at epektibong malulutas ang problema ng double-axis at tatlong -axis mixing pile technology sa proseso ng pag-aangat ng drill pipe. Ang problema ay ang slurry na na-spray mula sa ilalim na port ng iniksyon ay hindi maaaring ganap na hinalo ng mga stirring blades.
3, kontrol sa pagbuo ng micro-disturbance
Ang cross-section ng drill pipe ng DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver ay isang hugis-itlog na espesyal na hugis na hugis. Kapag ang drill pipe ay umiikot, lumubog o umaangat, isang slurry discharge at exhaust channel ang bubuo sa paligid ng drill pipe. Kapag hinahalo, Kapag ang panloob na presyon ng lupa ay lumampas sa in-situ na stress, ang slurry ay natural na madidischarge sa kahabaan ng slurry discharge channel sa paligid ng drill pipe, sa gayon ay maiiwasan ang pagpiga ng lupa na dulot ng akumulasyon ng slurry gas pressure malapit sa paghahalo ng drill bit.
Ang DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver ay nilagyan ng underground pressure monitoring system sa drill bit, na sinusubaybayan ang mga pagbabago sa underground pressure sa real time sa buong proseso ng pagbuo ng pile, at tinitiyak na ang underground pressure ay kinokontrol sa loob ng isang makatwirang hanay sa pamamagitan ng pagsasaayos ng slurry gas pressure. Kasabay nito, ang mga naka-configure na differential blades ay maaaring epektibong maiwasan ang clay mula sa pagdikit sa drill pipe at pagbuo ng mga bola ng putik, at epektibo rin na mabawasan ang paghahalo ng resistensya at pagkagambala sa lupa.
4, matalinong kontrol sa konstruksyon
Ang DMP-I digital micro-perturbation four-axis mixing pile driver equipment ay nilagyan ng digital control system, na maaaring magsagawa ng automated pile construction, magrekord ng mga parameter ng proseso ng konstruksiyon sa real time, at magmonitor at magbigay ng maagang babala sa panahon ng proseso ng pagbuo ng pile.
Maaaring awtomatikong kumpletuhin ng digital control system ang pagtatayo ng paghahalo ng mga pile batay sa mga parameter ng konstruksiyon na tinutukoy ng trial piles. Maaari nitong awtomatikong kontrolin ang paglubog at pag-angat ng sistema ng paghahalo, pagtutugma ng daloy ng slurry at bilis ng pagbuo ng pile sa mga seksyon ayon sa pamamahagi ng patayong layer ng lupa, ayusin ang presyon ng jet ayon sa itinakdang halaga ng presyon ng lupa, at kontrolin ang mga proseso ng pagtatayo tulad ng pataas at pababang conversion ng spray grouting. Lubos nitong binabawasan ang epekto ng mga salik ng tao sa kalidad ng pagtatayo ng pile sa panahon ng proseso ng konstruksiyon, at pinapabuti ang pagiging maaasahan at pagkakapare-pareho ng kalidad ng paghahalo ng pile.
Sa tulong ng mga precision sensor na naka-install sa kagamitan, masusubaybayan ng digital control system ang mga pangunahing parameter ng konstruksiyon tulad ng bilis ng paghahalo, dami ng pag-spray, presyon at daloy ng slurry, at presyon sa ilalim ng lupa, at maaaring magbigay ng maagang babala para sa hindi normal na mga kondisyon ng konstruksiyon, pagtaas ng kaligtasan. ng proseso ng pagtatayo ng mixing pile. Transparency at pagiging maagap ng paglutas ng problema. Kasabay nito, maaaring i-record ng digital control system ang mga parameter ng buong proseso ng konstruksiyon at i-upload ang mga naitala na parameter ng konstruksiyon sa cloud platform sa real time sa pamamagitan ng network module para sa madaling pagtingin at inspeksyon, na tinitiyak ang pagiging tunay at kaligtasan ng data na nabuo. sa panahon ng proseso ng konstruksiyon.
5, Teknolohiya at mga parameter ng konstruksyon
Pangunahing kasama sa DMP digital micro-disturbance four-axis mixing pile construction process ang paghahanda sa konstruksiyon, trial pile construction at pormal na pile construction. Ayon sa mga parameter ng konstruksiyon na nakuha mula sa pagtatayo ng trial pile, napagtanto ng digital construction control system ang automated construction ng pile. Kasama ng aktwal na karanasan sa engineering, ang mga parameter ng konstruksiyon na ipinapakita sa Talahanayan 1 ay maaaring piliin. Iba sa mga conventional mixing piles, iba ang water-to-cement ratio na ginagamit para sa four-axis mixing pile kapag lumulubog at umaangat. Ang ratio ng tubig-sa-semento na ginagamit para sa paglubog ay 1.0~1.5, habang ang ratio ng tubig-sa-semento para sa pag-angat ay 0.8~1.0. Kapag lumulubog at nagpapakilos, ang slurry ng semento ay may mas malaking ratio ng tubig-semento, at ang slurry ay may mas sapat na epekto sa paglambot sa lupa, na maaaring epektibong mabawasan ang paglaban sa pagpapakilos; kapag nag-aangat, dahil ang lupa sa loob ng katawan ng pile ay pinaghalo, ang isang mas maliit na ratio ng tubig-semento ay maaaring epektibong Palakihin ang lakas ng katawan ng pile.
Gamit ang nabanggit na proseso ng paghahalo ng shotcrete sa itaas, ang four-axis mixing pile ay makakamit ang parehong epekto tulad ng conventional process na may nilalamang semento na 13% hanggang 18%, na nakakatugon sa mga kinakailangan sa engineering para sa lakas at impermeability ng mga pile ng paghahalo ng semento-lupa. , at sa parehong oras na nagdadala ng mga pagbabago dahil sa semento Ang bentahe ng pagbabawas ng dosis ay ang kapalit na lupa sa panahon ng proseso ng pagtatayo ay nabawasan din nang naaayon. Ang inclinometer na naka-install sa drill pipe ay nalulutas ang problema ng mahirap na kontrol ng verticality sa panahon ng pagtatayo ng mga conventional cement-soil mixing piles. Ang sinusukat na verticality ng four-axis mixing pile body ay maaaring umabot sa 1/300.
6, Mga Application sa Engineering
Upang higit pang pag-aralan ang lakas ng katawan ng pile ng DMP digital micro-perturbation four-axis mixing pile at ang epekto ng proseso ng pagbuo ng pile sa nakapalibot na lupa, ang mga eksperimento sa field ay isinagawa sa iba't ibang stratigraphic na kondisyon. Ang lakas ng mga sample ng semento at soil core na sinusukat sa ika-21 at 28 na araw ng nakolektang mixing pile core sample ay umabot sa 0.8 MPa, na nakakatugon sa mga kinakailangan para sa semento at lakas ng lupa sa conventional underground engineering.
Kung ikukumpara sa tradisyunal na cement-soil mixing piles, ang karaniwang ginagamit na all-round high-pressure jet grouting (MJS method) at micro-disturbance mixing piles (IMS method) ay maaaring makabuluhang bawasan ang pahalang na displacement ng nakapalibot na lupa at surface settlement na dulot ng pile construction . . Sa pagsasanay sa engineering, ang dalawang pamamaraan sa itaas ay kinikilala bilang mga diskarte sa pagbuo ng micro-disturbance at kadalasang ginagamit sa mga proyektong pang-inhinyero na may mataas na mga kinakailangan para sa nakapaligid na proteksyon sa kapaligiran.
Inihahambing ng Talahanayan 2 ang data ng pagsubaybay ng nakapalibot na lupa at pagpapapangit ng ibabaw na dulot ng DMP digital micro-perturbation four-axis mixing pile, MJS construction method at IMS construction method sa panahon ng proseso ng konstruksiyon. Sa panahon ng proseso ng pagtatayo ng micro-perturbation four-axis mixing pile, sa layo na 2 metro mula sa pile body Ang pahalang na displacement at vertical uplift ng lupa ay maaaring kontrolin sa humigit-kumulang 5 mm, na katumbas ng paraan ng pagtatayo ng MJS at ang paraan ng pagtatayo ng IMS, at maaaring makamit ang kaunting kaguluhan sa lupa sa paligid ng pile sa panahon ng proseso ng pagtatayo ng pile.
Sa kasalukuyan, matagumpay na nagamit ang DMP digital micro-disturbance four-axis mixing piles sa iba't ibang uri ng mga proyekto tulad ng foundation reinforcement at foundation pit engineering sa Jiangsu, Zhejiang, Shanghai at iba pang lugar. Pinagsasama-sama ang pagsasaliksik at pagpapaunlad at aplikasyon ng engineering ng teknolohiyang four-axis mixing pile, ang "Technical Standard for Micro-Disturbance Four-axis Mixing Pile" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard) ay pinagsama-sama, na kung saan may kasamang kagamitan, disenyo, konstruksyon at pagsubok, atbp. Ang mga partikular na kinakailangan ay inilagay upang gawing pamantayan ang aplikasyon ng DMP digital micro-perturbation four-axis mixing pile technology.
Oras ng post: Set-22-2023