Trao đổi nghiên cứu | Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ cọc trộn bốn trục nhiễu loạn vi kỹ thuật số DMP-I

Bản tóm tắt

Trước những vấn đề tồn tại trong công nghệ cọc trộn xi măng-đất thông thường, chẳng hạn như sự phân bố cường độ thân cọc không đồng đều, xáo trộn khi thi công lớn và tác động lớn đến chất lượng cọc do yếu tố con người, một công nghệ mới của nhiễu loạn vi kỹ thuật số DMP bốn- cọc trộn trục được phát triển. Trong công nghệ này, bốn mũi khoan có thể phun bùn và khí cùng lúc và làm việc với nhiều lớp lưỡi cắt có góc thay đổi để cắt đất trong quá trình hình thành cọc. Được bổ sung bởi quy trình phun chuyển đổi lên xuống, nó giải quyết được vấn đề phân bố cường độ không đồng đều của thân cọc và có thể giảm tiêu thụ xi măng một cách hiệu quả. Với sự trợ giúp của khoảng trống được hình thành giữa ống khoan có hình dạng đặc biệt và đất, bùn được thải ra một cách tự động, điều này tạo ra sự xáo trộn nhẹ của đất xung quanh cọc trong quá trình thi công. Hệ thống điều khiển kỹ thuật số thực hiện việc thi công ép cọc tự động và có thể theo dõi, ghi lại và đưa ra cảnh báo sớm cho quá trình ép cọc theo thời gian thực.

Giới thiệu

Cọc trộn xi măng-đất được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng công trình: như gia cố nền đất, làm rèm chống thấm trong các công trình hố móng; gia cố lỗ trong hầm chắn và giếng kích ống; xử lý nền các lớp đất yếu; chống thấm trong các bức tường của dự án bảo tồn nước cũng như các rào chắn ở bãi chôn lấp và hơn thế nữa. Hiện nay, khi quy mô các dự án ngày càng lớn thì yêu cầu về hiệu quả thi công và bảo vệ môi trường của cọc trộn đất xi măng ngày càng cao. Ngoài ra, để đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng phức tạp xung quanh việc xây dựng dự án, chất lượng thi công của cọc trộn xi măng-đất phải được kiểm soát. Và việc giảm tác động của việc xây dựng đến môi trường xung quanh đã trở thành một nhu cầu cấp thiết.

Việc thi công cọc trộn chủ yếu sử dụng mũi khoan trộn để trộn xi măng và đất tại chỗ tạo thành cọc có cường độ nhất định và có tác dụng chống thấm. Cọc trộn xi măng và đất thường được sử dụng bao gồm cọc trộn xi măng và đất một trục, hai trục, ba trục và năm trục. Các loại cọc trộn này cũng có quy trình phun và trộn khác nhau.

Cọc trộn trục đơn chỉ có một ống khoan, phía dưới được phun nước, việc trộn được thực hiện thông qua một số lượng nhỏ lưỡi dao. Điều này bị hạn chế bởi số lượng ống khoan và lưỡi trộn, hiệu quả công việc tương đối thấp;

Cọc trộn hai trục gồm 2 ống khoan, ở giữa có ống vữa riêng để bơm vữa. Hai ống khoan không có chức năng phun vữa vì các mũi khoan ở cả hai bên cần phải được khuấy liên tục để làm cho bùn phun ra từ ống vữa giữa nằm trong phạm vi mặt phẳng. Sự phân bố đồng đều nên cần phải thực hiện quy trình "hai phun và ba khuấy" trong quá trình thi công trục đôi, điều này hạn chế hiệu quả thi công của trục đôi và độ đồng đều của hình thành cọc cũng tương đối kém. Độ sâu xây dựng tối đa khoảng 18 mét [1];

Cọc trộn ba trục gồm có ba ống khoan, phun vữa hai bên và phun khí nén ở giữa. Cách bố trí này sẽ làm cho cường độ của cọc giữa nhỏ hơn cường độ của hai bên, thân cọc sẽ có các liên kết yếu trên mặt phẳng; Ngoài ra, cọc trộn ba trục Xi măng nước được sử dụng tương đối lớn, làm giảm cường độ của thân cọc ở một mức độ nhất định;

Cọc trộn năm trục dựa trên cơ sở hai trục và ba trục, bổ sung số lượng cần khoan trộn để nâng cao hiệu suất làm việc, đồng thời nâng cao chất lượng thân cọc bằng cách tăng số lượng lưỡi trộn [2-3] . Quá trình phun và trộn khác với hai quá trình đầu tiên. Không có sự khác biệt.

Sự xáo trộn của đất xung quanh trong quá trình thi công cọc trộn xi măng-đất chủ yếu là do đất bị nén và nứt do khuấy trộn các lưỡi trộn và sự xuyên qua, tách rời của vữa xi măng [4-5]. Do sự xáo trộn lớn do việc thi công các cọc trộn thông thường gây ra, khi thi công ở những môi trường nhạy cảm như các công trình đô thị liền kề và các tòa nhà được bảo vệ, thường cần sử dụng vữa phun phun áp lực cao toàn diện (phương pháp MJS) đắt tiền hơn. -cọc trộn trục (phương pháp IMS) và các kết cấu vi mô khác. Các phương pháp xây dựng gây nhiễu.

Ngoài ra, trong quá trình thi công cọc trộn thông thường, các thông số thi công chính như tốc độ hạ và nâng của ống khoan và lượng bê tông phun có liên quan mật thiết đến kinh nghiệm của người vận hành. Điều này cũng gây khó khăn cho việc theo dõi quá trình thi công cọc trộn và dẫn đến sự khác biệt về chất lượng cọc.

Để giải quyết các vấn đề của cọc trộn xi măng-đất thông thường như phân bố cường độ cọc không đồng đều, xáo trộn công trình lớn và nhiều yếu tố can thiệp của con người, cộng đồng kỹ thuật Thượng Hải đã phát triển công nghệ cọc trộn bốn trục nhiễu loạn vi kỹ thuật số mới. Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về đặc điểm và tác dụng kỹ thuật ứng dụng của công nghệ cọc trộn bốn trục trong công nghệ trộn bê tông phun, kiểm soát xáo trộn công trình và thi công tự động hóa.

1, Thiết bị cọc trộn bốn trục nhiễu loạn vi kỹ thuật số DMP

Thiết bị điều khiển cọc trộn bốn trục nhiễu loạn vi kỹ thuật số DMP-I chủ yếu bao gồm hệ thống trộn, hệ thống khung cọc, hệ thống cung cấp khí, hệ thống cung cấp bột và bột giấy tự động và hệ thống điều khiển kỹ thuật số để thực hiện việc thi công cọc tự động. .