8613564568558

Teadusvahetus |DMP-I digitaalse mikro-häiringu nelja telje segamisvaiade tehnoloogia uurimis- ja arendustegevus ning rakendus

Kokkuvõte

Pidades silmas tavapärases tsemendi-pinnase segamisvaiade tehnoloogias esinevaid probleeme, nagu vaia kere tugevuse ebaühtlane jaotumine, suured ehitushäired ja inimtegurite suur mõju vaiade kvaliteedile, on DMP digitaalse mikrohäirete uus tehnoloogia nelja- töötati välja telje segamisvaia.Selle tehnoloogia puhul saavad neli puuritera üheaegselt pihustada läga ja gaasi ning töötada mitme kihi muutuva nurga all olevate lõiketeradega, et kuhja moodustamise käigus mulda lõigata.Täiendatud üles-alla muundamise pihustusprotsessiga lahendab see vaia korpuse ebaühtlase tugevusjaotuse probleemi ja võib tõhusalt vähendada tsemendi tarbimist.Erikujulise puurtoru ja pinnase vahele tekkiva pilu abil väljutatakse läga autonoomselt, millega saavutatakse ehitusprotsessi käigus vaia ümber pinnase kerge häirimine.Digitaalne juhtimissüsteem realiseerib vaiade moodustamise automatiseeritud konstruktsiooni ning suudab reaalajas jälgida, salvestada ja varustada vaiade moodustamise protsessi varajase hoiatusega.

Sissejuhatus

Tsemendi-mulla segamisvaia kasutatakse laialdaselt inseneriehituse valdkonnas: näiteks pinnase tugevdamine ja veekindlad kardinad vundamendi süvendite projektides;aukude tugevdamine kilptunnelites ja torude tõstekaevudes;nõrkade pinnasekihtide vundamendi töötlemine;imbimisvastased veekaitseprojektide seinad, samuti tõkked prügilates ja palju muud.Praegusel ajal on projektide mastaapide muutudes aina suuremaks tõusnud nõuded tsemendi-mulla seguvaiade ehitusefektiivsusele ja keskkonnakaitsele.Lisaks tuleb projekti ehituse ümber üha keerukamaks muutuvate keskkonnakaitsenõuete täitmiseks kontrollida tsemendi-pinnase seguvaiade ehituskvaliteeti.Ja ehituse mõju vähendamine ümbritsevale keskkonnale on muutunud tungivaks vajaduseks.

Segamisvaiade ehitamisel kasutatakse peamiselt segamispuuri, et segada tsementi ja pinnast kohapeal, et moodustada teatud tugevuse ja lekkevastase toimega vaia.Tavaliselt kasutatavate tsemendi- ja mullasegamisvaiade hulka kuuluvad üheteljelised, kaheteljelised, kolmeteljelised ja viieteljelised tsemendi- ja mullasegamisvaiad.Seda tüüpi segamisvaiadel on ka erinevad pihustus- ja segamisprotsessid.

Üheteljelisel segamisvaial on ainult üks puurtoru, põhja pihustatakse ja segamine toimub väikese arvu labade kaudu.Seda piirab puurtorude ja segamisterade arv ning töö efektiivsus on suhteliselt madal;

Kaheteljeline segamisvaia koosneb 2 puurtorust, mille keskel on eraldi lägatoru vuukimiseks.Kahel puurtorul ei ole tsementeerimisfunktsiooni, kuna mõlemal pool olevaid puuriterasid tuleb korduvalt segada, et läga pihustatakse keskmisest lägatorust tasapinna piires.Jaotus on ühtlane, seega on topeltvõlli ehitamisel vajalik protsess "kaks pihustust ja kolm segamist", mis piirab topeltvõlli ehitusefektiivsust, samuti on vaiade moodustumise ühtlus suhteliselt halb.Suurim ehitussügavus on umbes 18 meetrit [1];

Kolmeteljelises segamisvaias on kolm puurtoru, mille mõlemale küljele on pihustatud vuugisegu ja keskele suruõhk.Selle paigutuse tõttu on keskmise vaia tugevus väiksem kui kahe külje tugevus ja vaia korpusel on tasapinnal nõrgad lülid;lisaks kolmeteljeline segamisvaia Kasutatav vesitsement on suhteliselt suur, mis vähendab teatud määral vaia korpuse tugevust;

Viieteljeline segamisvaia põhineb kaheteljelisel ja kolmeteljel, lisades töö efektiivsuse parandamiseks segamispuurvarraste arvu ja parandades vaia korpuse kvaliteeti segamislabade arvu suurendamise kaudu [2-3] .Pihustamise ja segamise protsess erineb kahest esimesest.Pole vahet.

Tsemendi-mulla segamisvaiade rajamisel ümbritseva pinnase häirimist põhjustavad peamiselt segamislabade segamisel tekkiv pinnase muljumine ja lõhenemine ning tsemendilobri läbitungimine ja lõhenemine [4-5].Seoses tavapäraste segavaiade ehitamisega kaasnevate suurte häiringutega tuleb tundlikesse keskkondadesse, nagu külgnevad vallarajatised ja kaitsealused hooned, ehitamisel reeglina kasutada kallimat igakülgset kõrgsurvejoaga vuukimist (MJS meetod) või üksikut. -telje segavaiad (IMS meetod) ja muud mikrostruktuurid.Häirivad ehitusmeetodid.

Lisaks on tavaliste segamisvaiade ehitamisel olulised ehitusparameetrid nagu puurtoru vajumis- ja tõstekiirus ning toorbetooni kogus tihedalt seotud operaatorite kogemusega.See raskendab ka segamisvaiade ehitusprotsessi jälgimist ja toob kaasa erinevusi vaiade kvaliteedis.

Tavapäraste tsemendi-pinnase segamisvaiade probleemide lahendamiseks, nagu vaiade ebaühtlane tugevuse jaotus, suured ehitushäired ja paljud inimtegevusest tingitud tegurid, on Shanghai inseneride ringkond välja töötanud uue digitaalse mikrohäirete neljateljelise segamisvaiade tehnoloogia.See artikkel tutvustab üksikasjalikult neljateljelise segamisvaiade tehnoloogia omadusi ja tehnilisi rakendusmõjusid haavli segamistehnoloogias, ehitushäirete kontrollis ja automatiseeritud ehituses.

1、DMP digitaalne mikro-häire neljateljeline segamisvaiade varustus

DMP-I digitaalne mikrohäiringuline neljateljeline segamisvaiade ajamisseade koosneb peamiselt segamissüsteemist, vaiaraami süsteemist, gaasivarustussüsteemist, automaatsest tselluloosi- ja tselluloosi etteandesüsteemist ning digitaalsest juhtimissüsteemist automatiseeritud vaiade ehitamiseks. .

semw

2, segamis- ja pihustusprotsess

Neli puurtoru on varustatud toorbetoontorude ja sees olevate jugatorudega.Nagu on näidatud joonisel 2, võib puuripea pihustada vaiade moodustamise protsessis samal ajal läga ja suruõhku, vältides probleeme, mis on põhjustatud mõne puuritoru pihustamisest ja mõne puuritoru pihustamisest.Vaia tugevuse ebaühtlase jaotumise probleem tasapinnal;kuna igas puurtorus on suruõhk, saab segamistakistust täielikult vähendada, mis on abiks ehitusel kõvemates pinnaskihtides ja liivases pinnases ning võib segada tsementi ja pinnast.Lisaks võib suruõhk kiirendada tsemendi ja pinnase karboniseerumisprotsessi ning parandada tsemendi ja pinnase varajast tugevust segamishunnikus.

semw1

Digitaalse mikroperturbatsiooniga neljateljelise segamisvaiakeeraja DMP-I segamispuurid on varustatud 7 kihi muutuva nurgaga segamisteradega.Ühepunktilise pinnase segamise arv võib ulatuda 50 korda, ületades palju spetsifikatsioonis soovitatud 20 korda;segamispuur See on varustatud diferentsiaallabadega, mis ei pöörle koos puurtoruga vaiade moodustamise protsessis, mis võib tõhusalt vältida savist mudapallide teket.See ei saa mitte ainult suurendada mulla segamiskordade arvu, vaid takistada ka suurte mullaklompide teket segamisprotsessi ajal, tagades sellega mullas oleva läga ühtluse.

semw2

DMP-I digitaalse mikro-häirega neljateljeline segamisvaia kasutab üles-alla muundamise tootbetoontehnoloogiat, nagu on näidatud joonisel 3. Segamispuuripeal on kaks kihti toorbetooni porte.Kui see vajub, avaneb alumine toorbetoonport.Pritsitud läga seguneb ülemise segamistera toimel täielikult mullaga.Selle tõstmisel alumine toorbetoonport suletakse ja samal ajal avage ülemine gunite-port, et ülemisest gunite-pordist väljuv läga saaks alumiste labade toimel täielikult mullaga seguneda.Sel viisil saab läga ja mulda kogu uppumis- ja segamisprotsessi jooksul täielikult segada, mis suurendab veelgi tsemendi ja pinnase ühtlust vaia korpuse sügavusvahemikus ning lahendab tõhusalt kaheteljelise ja kolme telje probleemi. -telje segamisvaiade tehnoloogia puurtoru tõstmise protsessis.Probleem on selles, et alumisest sissepritseavast pihustatud läga ei saa segamislabad täielikult segada.

3 、Mikrohäirete ehituskontroll

Digitaalse mikroperturbatsiooniga neljateljelise segamisvaiaajami DMP-I puurtoru ristlõige on ovaalse kujuga erikujuline.Kui puurtoru pöörleb, vajub või tõuseb, moodustub puurtoru ümber läga välja- ja väljalaskekanal.Segamisel, kui pinnase siserõhk ületab in situ pinget, väljub läga loomulikult mööda puurtoru ümber asuvat läga väljalaskekanalit, vältides sellega pinnase kokkusurumist, mis on põhjustatud lägagaasi rõhu kuhjumisest puuri lähedusse. segamispuur.

DMP-I digitaalne mikrohäiringuline neljateljeline segamisvaiaajam on varustatud maa-aluse rõhu jälgimissüsteemiga puuri otsal, mis jälgib maa-aluse rõhu muutusi reaalajas kogu vaiade moodustamise protsessi jooksul ning tagab, et maa-alune rõhk on püsiv. reguleeritakse mõistlikus vahemikus, reguleerides lobrigaasi rõhku.Samal ajal võivad konfigureeritud diferentsiaalilabad tõhusalt takistada savi kleepumist puurtoru külge ja mudapallide teket ning samuti vähendada tõhusalt segunemiskindlust ja pinnase häirimist.

4, intelligentne ehitusjuhtimine

DMP-I digitaalne mikro-häire neljateljeline segamisvaiade ajamisseade on varustatud digitaalse juhtimissüsteemiga, mis suudab realiseerida automatiseeritud vaiade ehitamist, salvestada ehitusprotsessi parameetreid reaalajas ning jälgida ja anda varajast hoiatust vaiade moodustamise protsessi ajal.

semw3

Digitaalne juhtimissüsteem suudab automaatselt lõpetada segavaiade ehituse, lähtudes proovivaiadega määratud ehitusparameetritest.See suudab automaatselt juhtida segamissüsteemi uppumist ja tõstmist, läga voolu sobitamist ja vaiade moodustamise kiirust sektsioonides vastavalt vertikaalse pinnasekihi jaotusele, reguleerida joa rõhku vastavalt maapinna rõhu seatud väärtusele ja juhtida ehitusprotsesse. näiteks pihustusvuukimise üles- ja allamuundamine.See vähendab oluliselt inimtegurite mõju seguvaia ehituskvaliteedile ehitusprotsessi ajal ning parandab segamisvaia kvaliteedi töökindlust ja ühtlust.

semw4

Seadmetele paigaldatud täppisandurite abil saab digitaalne juhtimissüsteem jälgida peamisi ehitusparameetreid, nagu segamiskiirus, pihustusmaht, läga rõhk ja vool ning maa-alune rõhk, ning anda varajase hoiatuse ebatavalistest ehitustingimustest, suurendades ohutust. segamisvaiade ehitusprotsessist.Probleemi lahendamise läbipaistvus ja õigeaegsus.Samal ajal saab digitaalne juhtimissüsteem salvestada kogu ehitusprotsessi parameetrid ja salvestatud ehitusparameetrid reaalajas pilveplatvormile üles laadida võrgumooduli kaudu, et neid oleks lihtne vaadata ja kontrollida, tagades genereeritavate andmete autentsuse ja ohutuse. ehitusprotsessi käigus.

5、Ehitustehnoloogia ja parameetrid

DMP digitaalne mikro-häire neljateljeline segamisvaiade ehitusprotsess hõlmab peamiselt ehituse ettevalmistamist, proovivaiade ehitamist ja ametlikku vaiade ehitamist.Vastavalt proovivaia ehitamisel saadud ehitusparameetritele realiseerib digitaalne ehitusjuhtimissüsteem vaia automatiseeritud ehituse.Koos tegeliku insenerikogemusega saab valida tabelis 1 toodud ehitusparameetreid.Erinevalt tavalistest segamisvaiadest on neljateljelise segamisvaia jaoks kasutatav vee ja tsemendi suhe vajumisel ja tõstmisel erinev.Uppumisel kasutatav vee ja tsemendi suhe on 1,0–1,5, tõstmisel aga vee ja tsemendi suhe on 0,8–1,0.Uppumisel ja segamisel on tsemendilobril suurem vee ja tsemendi suhe ning lägal on piisavalt pinnast pehmendav toime, mis võib tõhusalt vähendada segamiskindlust;tõstmisel, kuna vaia korpuses on pinnas segunenud, võib väiksem vee-tsemendi suhe tõhusalt suurendada vaia korpuse tugevust.

semw5

Kasutades ülalmainitud toorbetooni segamisprotsessi, võib neljateljeline segamisvaia saavutada sama efekti kui tavapärase protsessiga tsemendisisaldusega 13% kuni 18%, mis vastab tsemendi-pinnase segamisvaiade tugevuse ja mitteläbilaskvuse tehnilistele nõuetele. , ja samas tuues kaasa tsemendist tingitud muudatusi Doseerimise vähendamise eeliseks on see, et vastavalt väheneb ka asenduspinnas ehitusprotsessi käigus.Puurtorule paigaldatud kaldemõõtur lahendab tavapäraste tsemendi-pinnase segamisvaiade ehitamisel tekkiva vertikaalsuse keerulise kontrolli probleemi.Neljateljelise segamisvaia korpuse mõõdetud vertikaalsus võib ulatuda 1/300-ni.

6, insenerirakendused

DMP digitaalse mikroperturbatsiooniga neljateljelise segamisvaia vaia kere tugevuse ja vaiade moodustamise protsessi mõju ümbritsevale pinnasele edasiseks uurimiseks viidi läbi välikatsed erinevates stratigraafilistes tingimustes.Kogutud segamisvaiasüdamiku proovide 21. ja 28. päeval mõõdetud tsemendi- ja pinnasesüdamiku proovide tugevus ulatus 0,8 MPa-ni, mis vastab tavapärases allmaaehituses tsemendi ja pinnase tugevuse nõuetele.

Võrreldes traditsiooniliste tsement-pinnase segamisvaiadega võivad laialt kasutatavad kõrgsurvejoaga (MJS-meetod) ja mikrohäiringuga segamisvaiad (IMS-meetod) oluliselt vähendada vaiade ehitamisest tingitud ümbritseva pinnase horisontaalset nihet ja pinnase settimist. ..Inseneripraktikas tunnustatakse ülaltoodud kahte meetodit kui mikrohäiringuga ehitustehnikat ja neid kasutatakse sageli inseneriprojektides, millel on ümbritseva keskkonna kaitse kõrged nõuded.

Tabelis 2 võrreldakse DMP digitaalse mikrohäiringu neljateljelise segamisvaia, MJS ehitusmeetodi ja IMS ehitusmeetodi seireandmeid ümbritseva pinnase ja pinna deformatsiooni kohta ehitusprotsessi käigus.Mikroperturbatsiooni neljateljelise segamisvaia ehitusprotsessi käigus 2 meetri kaugusel vaia korpusest saab reguleerida pinnase horisontaalset nihet ja vertikaalset tõusu umbes 5 mm-ni, mis on samaväärne MJS ehitusmeetodiga. ja IMS-i ehitusmeetodil ning vaiade ehitamise käigus võib vaia ümbritseva pinnase minimaalse häirimise.

semw6

Praegu on DMP digitaalseid mikro-häirete neljateljelisi segamisvaiu edukalt kasutatud erinevat tüüpi projektides, nagu vundamendi tugevdamine ja vundamendi süvendite projekteerimine Jiangsus, Zhejiangis, Shanghais ja mujal.Ühendades neljateljelise segamisvaiade tehnoloogia uurimis- ja arendustegevuse ning insenerirakenduse, koostati "Mikrohäirete neljateljelise segamisvaiade tehniline standard" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard), mis hõlmab seadmeid, projekteerimist, ehitust ja katsetamist jne. DMP digitaalse mikrohäiringu neljateljelise segamisvaiade tehnoloogia rakendamise standardiseerimiseks on esitatud erinõuded.

semw7

Postitusaeg: 22. september 2023