Науковий обмін | Дослідження, розробка та застосування цифрової мікрозбуреної технології змішування палі DMP-I

Резюме

З огляду на проблеми, які існують у звичайній технології змішування цементу та ґрунту, такі як нерівномірний розподіл міцності тіла палі, значні порушення конструкції та великий вплив на якість палі людського фактору, нова технологія цифрових мікрозбурень DMP чотири- була розроблена осьова змішувальна паля. За цією технологією чотири бурильні коронки можуть розпилювати суспензію та газ одночасно та працювати з декількома шарами ріжучих лез зі змінним кутом для різання ґрунту під час формування палі. Доповнений процесом розпилення вгору-вниз, він вирішує проблему нерівномірного розподілу міцності тіла палі та може ефективно зменшити споживання цементу. За допомогою зазору, який утворюється між бурильною трубою спеціальної форми та ґрунтом, шлам викидається автономно, завдяки чому досягається легке порушення ґрунту навколо палі в процесі будівництва. Цифрова система управління реалізує автоматизовану конструкцію утворення паль і може контролювати, записувати та забезпечувати раннє попередження про процес утворення паль у режимі реального часу.

вступ

Цементно-ґрунтові палі широко застосовуються в галузі інженерного будівництва: для зміцнення ґрунтів і гідроізоляційних завіс в котлованах; зміцнення отворів в щитових тунелях і трубопровідних колодязях; обробка основи слабких шарів ґрунту; проти просочування в стінах проектів водоохорони, а також бар’єрах на звалищах тощо. В даний час, оскільки масштаби проектів стають все більшими і більшими, вимоги до ефективності будівництва та захисту навколишнього середовища цементно-ґрунтових паль стають все вищими. Крім того, щоб відповідати дедалі складнішим вимогам захисту навколишнього середовища навколо будівництва проекту, необхідно контролювати якість будівництва цементно-ґрунтових паль. І зменшення впливу будівництва на навколишнє середовище стало гострою потребою.

При будівництві змішувальних паль в основному використовується змішувальне бурове долото для змішування цементу та ґрунту на місці для формування палі з певною міцністю та ефективністю проти просочування. Зазвичай використовувані палі для змішування цементу та ґрунту включають одноосьові, двоосьові, три- та п’ятиосьові палі для змішування цементу та ґрунту. Ці типи змішувальних паль також мають різні процеси розпилення та змішування.

Одноосьова змішувальна паля має тільки одну бурильну трубу, дно розпилене, а перемішування здійснюється через невелику кількість лопатей. Це обмежено кількістю бурильних труб і змішувальних лопатей, а ефективність роботи є відносно низькою;

Двоосьова змішувальна паля складається з 2 бурильних труб, з окремою трубою для шламу посередині для цементування. Дві бурильні труби не мають функції цементації, тому що бурові коронки з обох боків потрібно багаторазово перемішувати, щоб розчин розпорошувався із середньої труби для розчину в межах площини. Розподіл є рівномірним, тому під час будівництва подвійного ствола необхідний процес «два розбризкування та три перемішування», що обмежує ефективність конструкції подвійного вала, а рівномірність формування ворсу також є відносно поганою. Максимальна будівельна глибина близько 18 метрів [1];

Трьохосьова змішувальна купа містить три бурильні труби, з обох сторін розпорошений цементний розчин, а посередині – розпилене стиснене повітря. Таке розташування призведе до того, що міцність середньої палі буде меншою, ніж міцність обох сторін, і тіло палі матиме слабкі ланки на площині; крім того, триосьова змішувальна паля. Водний цемент, який використовується, відносно великий, що певною мірою знижує міцність тіла палі;

П'ятиосьова змішувальна паля базується на двовісній і тривісній, додаючи кількість змішувальних бурових штанг для підвищення ефективності роботи та покращуючи якість тіла палі за рахунок збільшення кількості змішувальних лопатей [2-3] . Процес розпилення та змішування відрізняється від перших двох. Різниці немає.

Порушення навколишнього ґрунту при будівництві цементно-ґрунтових змішувальних паль викликано в основному стисненням і розтріскуванням ґрунту, викликаним перемішуванням змішувальних лопатей, а також проникненням і розщепленням цементного розчину [4-5]. Через значні перешкоди, спричинені будівництвом звичайних змішувальних паль, при будівництві у чутливих середовищах, таких як суміжні муніципальні об’єкти та захищені будівлі, зазвичай необхідно використовувати дорожче всестороннє струменеве цементування під високим тиском (метод MJS) або одиночний -осьові змішувальні палі (метод IMS) та інші мікроструктури. Заважаючі методи будівництва.

Крім того, під час будівництва звичайних змішувальних паль ключові параметри будівництва, такі як швидкість занурення та підйому бурильної труби та кількість торкрет-бетону, тісно пов’язані з досвідом операторів. Це також ускладнює відстеження процесу будівництва змішувальних паль і призводить до відмінностей у якості паль.

Щоб вирішити проблеми звичайних паль із змішуванням цементу та ґрунту, такі як нерівномірний розподіл міцності паль, значні порушення конструкції та багато факторів людського втручання, інженерна спільнота Шанхаю розробила нову технологію чотиривісної змішувальної палі з мікрозбуреннями. Ця стаття детально ознайомить із характеристиками та ефектами інженерного застосування технології чотиривісної змішувальної палі в технології змішування торкретбетону, контролю за порушеннями конструкції та автоматизованого будівництва.

1、DMP цифрове мікрозбурення чотирьох осей змішувального обладнання палі

Чотирьохосьове змішувальне обладнання DMP-I з цифровим мікрозбуренням складається з системи змішування, системи рами палі, системи газопостачання, автоматичної системи пульпування та подачі целюлози, а також цифрової системи керування для реалізації автоматизованого будівництва палі. .