???
中文Sammanfattning
Med tanke p? de problem som finns i den konventionella cement-jordblandningstekniken, s?som oj?mn distribution av h?gkroppsstyrka, stor konstruktionsst?rning och stor p?verkan p? h?gkvaliteten av m?nskliga 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 sk?rblad med variabel vinkel f?r att klippa jorden under h?gbildningsprocessen. Kompletterad med upp-down-omvandlingsprocessen l?ser det problemet med oj?mn styrka f?rdelning av h?gkroppen och kan effektivt minska cementf?rbrukningen. Med hj?lp av klyftan som bildas mellan det specialformade borrr?ret och jorden sl?pps uppslamningen autonomt, vilket uppn?r liten st?rning av jorden runt h?gen under byggprocessen. Det digitala kontrollsystemet inser den automatiserade konstruktionen av h?gbildning och kan ?vervaka, spela in och ge tidig varning f?r h?gbildningsprocessen i realtid.
Introduktion
Cement-jordblandningsh?gar anv?nds allm?nt inom teknikkonstruktionen: s?som markf?rst?rkning och vattent?ta gardiner i fundamentgropprojekt; H?lf?rst?rkning i sk?ldtunnlar och r?ruttagare; Grundbehandling av svaga marklager; Anti-seepage i vattenv?rdsprojekt v?ggar s?v?l som hinder i deponier och mer. F?r n?rvarande, n?r projektets omfattning blir st?rre och st?rre, har kraven f?r konstruktionseffektivitet och milj?skydd av cement-jordblandning blivit h?gre och h?gre. F?r att uppfylla de alltmer komplexa milj?skyddskraven kring projektkonstruktionen m?ste dessutom konstruktionskvaliteten f?r cement-jordblandning av h?gar kontrolleras. Och att minska inverkan av konstruktion p? den omgivande milj?n har blivit ett br?dskande behov.
Konstruktionen av blandningsh?gar anv?nder huvudsakligen en blandningsborrbit f?r att blanda cement och jord in situ f?r att bilda en h?g med en viss styrka och anti-seepage-prestanda. Vanligt anv?nda cement- och jordblandningsh?gar inkluderar enkelaxel, dubbelaxel, treaxel och femaxelcement och jordblandande h?gar. Dessa typer av blandningsh?gar har ocks? olika sprut- och blandningsprocesser.
Enaxelns blandningsh?g har bara ett borrr?r, botten sprayas och blandningen utf?rs genom ett litet antal blad. Detta begr?nsas av antalet borrr?r och blandningsblad, och arbetseffektiviteten ?r relativt l?g;
Den biaxiala blandningsh?gen best?r av 2 borrr?r, med ett separat uppslamningsr?r i mitten f?r injektering. De tv? borrr?ren har inte injekteringsfunktionen eftersom borrbitarna p? b?da sidor m?ste upprepas upprepade g?nger f?r att g?ra uppslamningen sprutad fr?n mittuppslamningsr?ret inom planomr?det. Distributionen ?r enhetlig, s? "tv? sprayer och tre omr?rningar" -processen kr?vs under konstruktionen av dubbelaxeln, vilket begr?nsar konstruktionseffektiviteten f?r dubbelaxeln, och enhetens enhetlighet ?r ocks? relativt d?lig. Det maximala konstruktionsdjupet ?r cirka 18 meter [1];
Den tre axliga blandningsh?gen inneh?ller tre borrr?r, med injekteringsprutad p? b?da sidor och tryckluft sprayad i mitten. Detta arrangemang kommer att g?ra att styrkan hos den mellersta h?gen ?r mindre ?n de tv? sidorna, och h?gkroppen kommer att ha svaga l?nkar p? planet; Dessutom ?r den tre axliga blandningsh?gen som den anv?nda vattencementet ?r relativt stort, vilket minskar styrkan hos h?gkroppen i viss utstr?ckning;
Den femaxlade blandningsh?gen ?r baserad p? tv?axel och tre axlar, tills?tt antalet blandningsborrst?nger f?r att f?rb?ttra arbetseffektiviteten och f?rb?ttra kvaliteten p? h?gkroppen genom att ?ka antalet blandningsblad [2-3]. Processen f?r sprutning och blandning skiljer sig fr?n de tv? f?rsta. Det finns ingen skillnad.
St?rningen av den omgivande jorden under konstruktionen av cement-jordblandning p? h?gar orsakas huvudsakligen av pressning och sprickbildning av jorden orsakad av omr?rning av blandningsbladen, och penetration och delning av cementuppslamningen [4-5]. P? grund av den stora st?rningen som orsakas av konstruktion av konventionella blandningsh?gar, n?r det byggs i k?nsliga milj?er som angr?nsande kommunala anl?ggningar och skyddade byggnader, ?r det vanligtvis n?dv?ndigt att anv?nda dyrare allround h?gtrycksstr?leg?ngning (MJS-metod) eller en-axelblandningsp?r (IMS-metod) och andra mikrostrukturer. St?rande konstruktionsmetoder.
Dessutom, under konstruktionen av konventionella blandningsh?gar, ?r nyckelkonstruktionsparametrar s?som sjunkande och lyfthastighet f?r borrr?ret och m?ngden skottbetong n?ra besl?ktade med operat?rernas upplevelse. Detta g?r det ocks? sv?rt att sp?ra byggprocessen f?r blandningsh?garna och resulterar i skillnader i h?gkvaliteten.
F?r att l?sa problemen med konventionell cement-jordblandning p? h?gar s?som oj?mn h?gstyrka f?rdelning, stor konstruktionsst?rning och m?nga m?nskliga interferensfaktorer, har Shanghai Engineering Community utvecklat en ny digital mikrostyrd fyra-axlig blandningsteknik. Den h?r artikeln kommer i detalj introducerar egenskaper och tekniska applikationseffekter av fyra-axel blandningsteknologi i skjutbetong blandningsteknologi, konstruktionsst?rningskontroll och automatiserad konstruktion.
1 、 DMP Digital mikrost?dning Fyraxel blandningsh?gutrustning
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver Equipment best?r huvudsakligen av ett blandningssystem, ett h?gramsystem, ett gasf?rs?rjningssystem, ett automatiskt massa- och massaf?rs?rjningssystem och ett digitalt styrsystem f?r att realisera automatiserad h?gkonstruktion.
2 、 Blandning och sprutningsprocess
De fyra borrr?ren ?r utrustade med skjutr?r och jetr?r inuti. S?som visas i figur 2 kan borrhuvudet spruta uppslamning och tryckluft samtidigt under h?gformningsprocessen, vilket undviker problemen som orsakas av sprutning av vissa borrr?r och sprutning av vissa borrr?r. Problemet med oj?mn f?rdelning av h?gstyrka p? planet; Eftersom varje borrr?r har ingripande av tryckluft kan blandningsmotst?ndet minskas helt, vilket ?r anv?ndbart f?r konstruktion i h?rdare jordlager och sandjord och kan g?ra cement och jordblandning. Dessutom kan tryckluft p?skynda kolsyrningsprocessen f?r cement och jord och f?rb?ttra den tidiga styrkan hos cement och jord i blandningsh?gen.
De blandningsborrbitar i DMP-I digitala mikrost?dning fyra-axel blandningsh?gf?rare ?r utrustade med 7 lager av blandningsblad med variabel vinkel. Antalet enpunktsjordblandning kan n? 50 g?nger, mycket ?ver de 20 g?nger som rekommenderas av specifikationen; Den blandningsborrbiten ?r utrustad med differentiella blad som inte roterar med borrr?ret under h?gbildningsprocessen, vilket effektivt kan f?rhindra bildning av lera lera bollar. Detta kan inte bara ?ka antalet jordblandningstider, utan ocks? f?rhindra bildning av stora jordklods under blandningsprocessen och d?rmed s?kerst?lla enhetligheten av uppslamning i jorden.
DMP-I Digital mikro-perturbation Fyra-axel blandningsh?g Antar upp-Down Conversion Shotcrete Technology Som visas i figur 3. Det finns tv? lager av skottbetongportar p? blandningsborrhuvudet. N?r den sjunker ?ppnas den nedre skjutbetongporten. Den sprayade uppslamningen ?r helt blandad med jorden under verkan av det ?vre blandningsbladet. N?r den lyfts ?r den nedre skjutbetongporten st?ngd och samtidigt ?ppnar den ?vre pistolporten s? att uppslamningen som kastas ut fr?n den ?vre pistolporten kan blandas helt med jorden under de nedre bladens verkan. P? detta s?tt kan uppslamningen och jorden omr?ras helt under hela processen med att sjunka och omr?rning, vilket ytterligare f?rb?ttrar cementens enhetlighet och jord inom djupomr?det f?r h?gkroppen och l?ser effektivt problemet med dubbelaxel och tre-axel blandningsteknologi i borrr?rslyftningsprocessen. Problemet ?r att uppslamningen som sprutas fr?n den nedre injektionsporten inte kan omr?ras helt av de r?rande bladen.
3 、 Konstruktionskontroll f?r mikrostyrka
Tv?rsnittet av borrr?ret i DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver ?r en oval liknande specialformad form. N?r borrr?ret roterar, sjunker eller hissar, kommer en uppslamningsutsl?pp och avgaskanal att bildas runt borrr?ret. Vid omr?rning, n?r det inre trycket p? jorden ?verskrider sp?nningen p? plats, kommer uppslamningen att urladdas naturligt l?ngs uppslamningskanalen runt borrr?ret och d?rmed undvika pressningen av jorden orsakad av ackumulering av uppslamningsgastrycket n?ra blandningsborrbiten.
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver ?r utrustad med ett underjordiskt tryck?vervakningssystem p? borrbiten, vilket ?vervakar f?r?ndringar i underjordiskt tryck i realtid under hela h?gbildningsprocessen och s?kerst?ller att det underjordiska trycket styrs inom ett rimligt intervall genom att justera uppslamningsgastrycket. Samtidigt kan de konfigurerade differentiella bladen effektivt f?rhindra att lera vidh?ftar till borrr?ret och bildandet av lera bollar, och ocks? effektivt minska blandningsmotst?ndet och jordst?rningen.
4 、 Intelligent konstruktionskontroll
DMP-I Digital Micro-Persturbation Four-Axis Mixing Pile Driver Equipment ?r utrustad med ett digitalt styrsystem, som kan realisera automatiserad h?gkonstruktion, registrera byggprocessparametrar i realtid och ?vervaka och ge tidig varning under h?gbildningsprocessen.
Det digitala styrsystemet kan automatiskt slutf?ra konstruktionen av blandningsh?gar baserat p? konstruktionsparametrarna som best?ms av f?rs?kspolarna. Det kan automatiskt styra sjunkningen och lyftningen av blandningssystemet, slamfl?desmatchning och h?gbildningshastighet i sektioner enligt f?rdelningen av det vertikala jordskiktet, justera jettrycket enligt det inst?llda v?rdet p? marktrycket och kontrollkonstruktionsprocesser s?som upp- och nedomvandling av sprayfogning. Detta minskar kraftigt effekterna av m?nskliga faktorer p? blandningskvaliteten p? blandningsh?gen under byggprocessen och f?rb?ttrar tillf?rlitligheten och konsistensen i kvaliteten p? blandningsh?gen.
Med hj?lp av precisionssensorer installerade p? utrustningen kan det digitala styrsystemet ?vervaka viktiga konstruktionsparametrar s?som blandningshastighet, sprutvolym, uppslamningstryck och fl?de och underjordiskt tryck och kan ge tidig varning f?r onormala konstruktionsf?rh?llanden, ?ka s?kerheten f?r blandning av h?gkonstruktionsprocessen. Transparens och aktualitet f?r problemuppl?sning. Samtidigt kan det digitala styrsystemet registrera parametrarna f?r hela konstruktionsprocessen och ladda upp de registrerade konstruktionsparametrarna till molnplattformen i realtid genom n?tverksmodulen f?r enkel visning och inspektion, vilket s?kerst?ller ?ktheten och s?kerheten f?r de data som genererades under byggprocessen.
5 、 Konstruktionsteknik och parametrar
DMP Digital Micro-Disturbance Four-Axis Mixing Pile Construction Process inkluderar huvudsakligen konstruktionsf?rberedelser, provkonstruktion och formell h?gkonstruktion. Enligt konstruktionsparametrarna erh?llna fr?n testpilakonstruktionen inser det digitala konstruktionskontrollsystemet den automatiserade konstruktionen av h?gen. I kombination med faktisk teknisk erfarenhet kan konstruktionsparametrarna som visas i tabell 1 v?ljas. Till skillnad fr?n konventionella blandningsh?gar ?r vatten-till-cementf?rh?llandet som anv?nds f?r den fyra axelblandningsh?gen annorlunda n?r man sjunker och lyft. Vatten-till-cementf?rh?llandet som anv?nds f?r sjunkning ?r 1,0 ~ 1,5, medan vatten-till-cementf?rh?llandet f?r lyft ?r 0,8 ~ 1,0. Vid sjunkning och omr?rning har cementuppslamningen ett st?rre vattencementf?rh?llande, och uppslamningen har en mer tillr?cklig mjukg?rande effekt p? jorden, vilket effektivt kan minska det r?rande motst?ndet; Vid lyftning, eftersom jorden i h?gkroppen har blandats, kan ett mindre vattencementf?rh?llande effektivt ?ka styrkan hos h?gkroppen.
Med hj?lp av den ovann?mnda blandningsprocessen f?r skottbetong kan fyra-axelblandningsh?gen uppn? samma effekt som den konventionella processen med ett cementinneh?ll p? 13% till 18%, uppfyller konstruktionskraven f?r styrkan och ogenomtr?ngligheten f?r cement-jordblandning ocks?, och samtidigt f?r att f? f?r?ndringar p? grund av cement f?rdelen med att minska d?ljen ?r att den utbytesjorden under den konstruktionsprocessen ocks? reducerade. Lutningsometern installerad p? borrr?ret l?ser problemet med sv?r kontroll av vertikalitet under konstruktionen av konventionell cement-jordblandande h?gar. Den uppm?tta vertikaliteten f?r den fyra axelblandande h?gkroppen kan n? 1/300.
6 、 Tekniska applikationer
F?r att ytterligare studera h?gkroppsstyrkan hos DMP-digitala mikro-perturbation med fyra axelblandningsh?g och effekterna av den h?gbildande processen p? den omgivande jorden genomf?rdes f?ltexperiment under olika stratigrafiska f?rh?llanden. Styrkan hos cement- och markk?rnan som uppm?ttes p? de 21 och 28: e dagarna av de insamlade blandningsh?gk?rnan n?dde 0,8 MPa, vilket uppfyller kraven f?r cement och markstyrka i konventionell underjordisk teknik.
J?mf?rt med traditionella cement-jordblandningsh?gar kan de vanligt anv?nda allround h?gtrycksstr?legrutningarna (MJS-metoden) och mikrodesturbansblandning p? h?gar (IMS-metoden) avsev?rt minska den horisontella f?rskjutningen av omgivande jord och ytupps?ttning orsakad av h?gkonstruktion. . I ingenj?rspraxis erk?nns ovanst?ende tv? metoder som konstruktionstekniker f?r mikrodesturbance och anv?nds ofta i tekniska projekt med h?ga krav f?r omgivande milj?skydd.
Tabell 2 j?mf?r ?vervakningsdata f?r den omgivande mark- och ytdeformationen orsakad av DMP-digitala mikrostyrning med fyra axel blandningsh?g, MJS-konstruktionsmetod och IMS-konstruktionsmetod under byggprocessen. Under konstruktionsprocessen av mikrost?dning med fyra axlarnas blandningsh?g, p? ett avst?nd av 2 meter fr?n h?gkroppen kan den horisontella f?rskjutningen och vertikala h?jningen av jorden kontrolleras till cirka 5 mm, vilket ?r motsvarande MJS-konstruktionsmetoden och IMS-konstruktionsmetoden och kan uppn? minimal st?rning till jorden runt h?gen under h?gkonstruktionsprocessen.
F?r n?rvarande har DMP Digital Micro-Disturbance Four-Axis-blandningsh?gar framg?ngsrikt anv?nts p? olika typer av projekt s?som Foundation Armering och Foundation Pit Engineering i Jiangsu, Zhejiang, Shanghai och andra platser. Genom att kombinera forsknings- och utvecklings- och teknisk till?mpning av fyra-axlig blandningsteknologi, den "tekniska standarden f?r mikrodesturbance fyra-axel blandningsh?g" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society-grupp) sammanst?lldes, som inkluderar utrustning, design, konstruktion och testning, etc. Specifika krav har lagts fram f?r att standardisera till?mpningen av DMP-micro-micro-micro-permis-blandning.
Posttid: september-22-2023