한국어
中文Yhteenveto
Ottaen huomioon perinteisessä sementti-maa-sekoituspaalutekniikassa esiintyvät ongelmat, kuten paalun rungon lujuuden epätasainen jakautuminen, suuret rakennushäiriöt ja inhimillisten tekijöiden suuri vaikutus paalun laatuun, uusi digitaalinen DMP-mikrohäiriötekniikka neljän- akselin sekoituspaalu kehitettiin.Tässä tekniikassa neljä poranterää voivat ruiskuttaa lietettä ja kaasua samanaikaisesti ja työskennellä useiden kerrosten kanssa vaihtelevan kulman katkaisuterien kanssa leikkaamaan maata paalun muodostusprosessin aikana.Ylös-alas-muunnosruiskutusprosessilla täydennettynä se ratkaisee paalun rungon epätasaisen lujuuden jakautumisen ongelman ja voi tehokkaasti vähentää sementin kulutusta.Erikoismuotoisen poraputken ja maan väliin muodostuvan raon avulla liete puretaan itsenäisesti, mikä saa aikaan lievän maaperän häiriön kasan ympärillä rakentamisen aikana.Digitaalinen ohjausjärjestelmä toteuttaa paalunmuodostuksen automatisoidun rakentamisen ja voi seurata, tallentaa ja varoittaa paalun muodostusprosessista reaaliajassa.
Johdanto
Sementti-maa-sekoituspaaluja käytetään laajalti tekniikan rakentamisen alalla: kuten maaperän vahvistamiseen ja vedenpitäviin verhoihin perustuskuoppaprojekteissa;reikien vahvistaminen suojatunneleissa ja putkien nostokaivoissa;heikkojen maakerrosten peruskäsittely;tihkumisenesto vesihuoltoprojektien seinät sekä esteet kaatopaikoilla ja paljon muuta.Tällä hetkellä hankkeiden mittakaavan kasvaessa vaatimukset sementti-maasekoituspaalujen rakentamisen tehokkuudelle ja ympäristönsuojelulle ovat nousseet koko ajan.Lisäksi sementti-maasekoituspaalujen rakentamisen laatua on valvottava, jotta projektirakentamisen ympärillä yhä monimutkaistuvat ympäristönsuojeluvaatimukset täyttyisivät.Ja rakentamisen ympäristövaikutusten vähentämisestä on tullut kiireellinen tarve.
Sekoituspaalujen rakentamisessa käytetään pääasiassa sekoitusporanterää sementin ja maan sekoittamiseen paikan päällä, jolloin muodostuu paalu, jolla on tietty lujuus ja vuotoa estävä suorituskyky.Yleisesti käytettyjä sementti- ja maaperäpaaluja ovat yksiakseliset, kaksiakseliset, kolmiakseliset ja viisiakseliset sementti- ja maaperäpaalut.Tällaisissa sekoituspaaluissa on myös erilaisia ruiskutus- ja sekoitusprosesseja.
Yksiakselisessa sekoituspaalussa on vain yksi poraputki, pohja on ruiskutettu ja sekoitus suoritetaan pienellä määrällä teriä.Tätä rajoittaa poraputkien ja sekoitusterien määrä, ja työn tehokkuus on suhteellisen alhainen;
Kaksiakselinen sekoituspaalu koostuu 2 poraputkesta, joiden keskellä on erillinen lieteputki injektointia varten.Kahdessa porausputkessa ei ole injektointitoimintoa, koska molemmilla puolilla olevia poranteriä on sekoitettava toistuvasti, jotta liete ruiskutetaan keskimmäisestä lieteputkesta tasoalueen sisällä.Jakauma on tasainen, joten kaksoisakselin rakentamisen aikana tarvitaan "kaksi ruiskutusta ja kolme sekoitusta" -prosessia, mikä rajoittaa kaksoisakselin rakentamisen tehokkuutta, ja myös paalun muodostumisen tasaisuus on suhteellisen huono.Suurin rakennussyvyys on noin 18 metriä [1];
Kolmiakselinen sekoituspaalu sisältää kolme poraputkea, joissa molemmille puolille ruiskutetaan laastia ja keskeltä paineilmaa.Tämä järjestely saa aikaan sen, että keskipaalun lujuus on pienempi kuin molemmilla sivuilla, ja paalun rungossa on heikkoja lenkkejä tasossa;lisäksi kolmiakselinen sekoituspaalu Käytetty vesisementti on suhteellisen suuri, mikä vähentää paalun rungon lujuutta jossain määrin;
Viisiakselinen sekoituspaalu perustuu kaksiakseliseen ja kolmiakseliseen, lisäämällä sekoitusporan tankojen määrää työn tehokkuuden parantamiseksi ja parantamalla paalun rungon laatua lisäämällä sekoitusterien määrää [2-3] .Ruiskutus- ja sekoitusprosessi eroaa kahdesta ensimmäisestä.Ei ole eroa.
Sementti-maa-sekoituspaalujen rakentamisen aikana ympäröivän maaperän häiriö johtuu pääasiassa sekoitussiipien sekoittumisen aiheuttamasta maaperän puristumisesta ja halkeilusta sekä sementtilietteen tunkeutumisesta ja halkeamisesta [4-5].Perinteisten sekoituspaalujen rakentamisen aiheuttaman suuren häiriön vuoksi herkkiin ympäristöihin, kuten viereisiin kunnallisiin tiloihin ja suojattuihin rakennuksiin rakennettaessa, on yleensä tarpeen käyttää kalliimpaa monipuolista korkeapainesuihkuinjektiota (MJS-menetelmä) tai yksittäistä -akseliset sekoituspaalut (IMS-menetelmä) ja muut mikrorakenteet.Häiritsevät rakennusmenetelmät.
Lisäksi tavanomaisten sekoituspaalujen rakentamisen aikana keskeiset rakennusparametrit, kuten poraputken uppoamis- ja nostonopeus sekä ruiskubetonin määrä, liittyvät läheisesti käyttäjien kokemuksiin.Tämä vaikeuttaa myös sekoituspaalujen rakennusprosessin jäljittämistä ja johtaa eroihin paalujen laadussa.
Ratkaistakseen tavanomaisten sementti-maa-sekoituspaalujen ongelmat, kuten paalujen epätasainen lujuuden jakautuminen, suuret rakennushäiriöt ja monet ihmisen häiriötekijät, Shanghain insinööriyhteisö on kehittänyt uuden digitaalisen mikrohäiriön neliakselisen sekoituspaalutekniikan.Tässä artikkelissa esitellään yksityiskohtaisesti neliakselisen sekoituspaalutekniikan ominaisuuksia ja teknisiä sovellusvaikutuksia ruiskubetonin sekoitustekniikassa, rakentamisen häiriöiden hallinnassa ja automatisoidussa rakentamisessa.
1、DMP digitaalinen mikro-häiriö neliakselinen sekoituspaalu laitteet
Digitaalinen DMP-I-neliakselinen sekoituspaalukoneisto koostuu pääasiassa sekoitusjärjestelmästä, paalurunkojärjestelmästä, kaasunsyöttöjärjestelmästä, automaattisesta massan ja massan syöttöjärjestelmästä sekä digitaalisesta ohjausjärjestelmästä automatisoidun paalurakentamisen toteuttamiseksi. .
2 、 Sekoitus- ja ruiskutusprosessi
Neljä poraputkea on varustettu ruiskubetoniputkilla ja suihkuputkilla sisällä.Kuten kuvasta 2 näkyy, porapää voi ruiskuttaa lietettä ja paineilmaa samanaikaisesti paalumuodostusprosessin aikana, jolloin vältetään joidenkin poraputkien ruiskutuksen ja joidenkin poraputkien ruiskutuksen aiheuttamat ongelmat.Paalujen lujuuden epätasaisen jakautumisen ongelma tasossa;koska jokaisessa poraputkessa on paineilmaa, sekoitusvastusta voidaan vähentää täysin, mikä on hyödyllistä rakentamisessa kovempiin maakerroksiin ja hiekkaiseen maaperään, ja se voi sekoittaa sementtiä ja maaperää.Lisäksi paineilma voi nopeuttaa sementin ja maan karbonoitumisprosessia ja parantaa sementin ja maan varhaista lujuutta sekoituskasassa.
Digitaalisen DMP-I-mikrohäiriö-neliakselisen sekoituspaalukoneiston sekoitusporanterät on varustettu 7-kerroksisella muuttuvakulmaisella sekoitusterällä.Yhden pisteen maaperän sekoittumisen määrä voi nousta 50 kertaa, mikä ylittää paljon eritelmän suositteleman 20 kertaa;sekoitusporanterä Se on varustettu differentiaaliterillä, jotka eivät pyöri poraputken mukana paalunmuodostusprosessin aikana, mikä voi tehokkaasti estää saven mutapallojen muodostumisen.Tämä ei voi vain lisätä maaperän sekoituskertojen määrää, vaan myös estää suurten maapaakkujen muodostumisen sekoitusprosessin aikana, mikä varmistaa lietteen tasaisuuden maaperässä.
DMP-I:n digitaalinen mikrohäiriöinen neliakselinen sekoituspaalu käyttää ylös-alas-konversiotekniikkaa, kuten kuvassa 3 on esitetty. Sekoitusporan päässä on kaksi kerrosta ruiskubetoniportteja.Kun se uppoaa, alempi ruiskubetoniportti avautuu.Ruiskutettu liete sekoittuu kokonaan maaperään ylemmän sekoitusterän vaikutuksesta.Kun sitä nostetaan, alempi ruiskubetoniportti suljetaan ja samalla avataan ylempi gunite-portti, jotta ylemmästä guniittiportista poistuva liete sekoittuu kokonaan maaperään alempien terien vaikutuksesta.Tällä tavalla lietettä ja maaperää voidaan sekoittaa täysin koko uppoamis- ja sekoitusprosessin ajan, mikä parantaa entisestään sementin ja maaperän tasaisuutta paalun rungon syvyysalueella ja ratkaisee tehokkaasti kaksoisakselin ja kolmiakselisen ongelman. -akselinen sekoituspaalutekniikka poraputken nostoprosessissa.Ongelmana on, että alemmasta ruiskutusaukosta ruiskutettua lietettä ei voida sekoittaa täysin sekoitussiivellä.
3, mikrohäiriöiden rakentamisen ohjaus
Digitaalisen DMP-I-mikroperturbaatio-neliakselisen sekoituspaalun poraputken poikkileikkaus on ovaalin muotoinen erikoismuoto.Kun poraputki pyörii, uppoaa tai nousee, porausputken ympärille muodostuu lietteen poisto- ja poistokanava.Kun maaperän sisäinen paine ylittää in situ -jännityksen, liete poistuu luonnollisesti porausputken ympärillä olevaa lietteenpoistokanavaa pitkin, jolloin vältetään maaperän puristuminen, joka johtuu lietekaasun paineen kerääntymisestä lähelle. sekoitusporanterä.
DMP-I digitaalinen mikrohäiriön neliakselinen sekoituspaalukoneisto on varustettu poranterässä maanalaisella paineenvalvontajärjestelmällä, joka tarkkailee maanalaisen paineen muutoksia reaaliajassa koko paalunmuodostusprosessin ajan ja varmistaa, että maanalainen paine on tasainen. säädellään kohtuullisella alueella säätämällä lietekaasun painetta.Samanaikaisesti konfiguroidut tasauspyörästön terät voivat tehokkaasti estää saven tarttumisen poraputkeen ja mutapallojen muodostumisen sekä vähentää tehokkaasti sekoitusvastusta ja maaperän häiriöitä.
4, Älykäs rakentamisen ohjaus
DMP-I:n digitaalinen mikrohäiriö-neliakselinen sekoituspaalukoneisto on varustettu digitaalisella ohjausjärjestelmällä, joka pystyy toteuttamaan automatisoidun paalurakentamisen, tallentamaan rakennusprosessin parametreja reaaliajassa sekä valvomaan ja antamaan varhaisen varoituksen paalunmuodostusprosessin aikana.
Digitaalinen ohjausjärjestelmä voi automaattisesti suorittaa sekoituspaalujen rakentamisen koepaalujen määrittämien rakenneparametrien perusteella.Se voi automaattisesti ohjata sekoitusjärjestelmän uppoamista ja nostoa, lietteen virtauksen sovittamista ja paalun muodostusnopeutta osissa pystysuoran maakerroksen jakautumisen mukaan, säätää suihkun painetta maanpaineen asetetun arvon mukaan ja ohjata rakennusprosesseja. kuten ruiskusaumauksen muuntaminen ylös ja alas.Tämä vähentää huomattavasti inhimillisten tekijöiden vaikutusta sekoituspaalun rakentamisen laatuun rakennusprosessin aikana ja parantaa sekoituspaalun laadun luotettavuutta ja tasaisuutta.
Laitteisiin asennettujen tarkkuusanturien avulla digitaalinen ohjausjärjestelmä voi valvoa keskeisiä rakennusparametreja, kuten sekoitusnopeutta, ruiskutusmäärää, lietteen painetta ja virtausta sekä maanalaista painetta, ja se voi antaa ennakkovaroituksen epänormaaleista rakennusolosuhteista, mikä lisää turvallisuutta. sekoituspaalujen rakennusprosessista.Ongelmanratkaisun läpinäkyvyys ja oikea-aikaisuus.Samalla digitaalinen ohjausjärjestelmä voi tallentaa koko rakentamisprosessin parametrit ja ladata tallennetut rakennusparametrit pilvialustaan reaaliajassa verkkomoduulin kautta, jotta niitä on helppo tarkastella ja tarkastaa, mikä varmistaa luotujen tietojen aitouden ja turvallisuuden. rakennusprosessin aikana.
5、 Rakennustekniikka ja parametrit
DMP:n digitaalinen mikrohäiriön neliakselinen sekoituspaalujen rakennusprosessi sisältää pääasiassa rakentamisen valmistelun, koepaalurakentamisen ja muodollisen paalurakentamisen.Digitaalinen rakentamisen ohjausjärjestelmä toteuttaa koepaalurakenteesta saatujen rakenneparametrien mukaan paalun automatisoidun rakentamisen.Yhdessä todellisen suunnittelukokemuksen kanssa voidaan valita taulukossa 1 esitetyt rakennusparametrit.Perinteisistä sekoituspaaluista poiketen neliakselisessa sekoituspaalussa käytetty vesi-sementtisuhde on erilainen upottaessa ja nostettaessa.Uppoamiseen käytetty vesi-sementtisuhde on 1,0-1,5, kun taas vesi-sementtisuhde nostossa on 0,8-1,0.Uppoamisen ja sekoittamisen aikana sementtilietteellä on suurempi vesi-sementtisuhde, ja lietteellä on riittävämpi pehmentävä vaikutus maaperään, mikä voi tehokkaasti vähentää sekoitusvastusta;nostettaessa, koska paalun rungon sisällä oleva maa on sekoittunut, pienempi vesi-sementtisuhde voi tehokkaasti lisätä paalun rungon lujuutta.
Yllä mainittua ruiskubetonin sekoitusprosessia käyttämällä neliakselinen sekoituspaalu voi saavuttaa saman vaikutuksen kuin perinteinen prosessi, jonka sementtipitoisuus on 13–18 % ja täyttää sementti-maa-sekoituspaalujen lujuudelle ja läpäisemättömyydelle asetetut tekniset vaatimukset. , ja samalla sementistä johtuvien muutosten aikaansaaminen Annostuksen pienentämisen etuna on, että myös rakennusprosessin aikaista vaihtomaata vähennetään vastaavasti.Poraputkeen asennettu kaltevuusmittari ratkaisee vaikean pystysuoran hallinnan ongelman tavanomaisten sementti-maa-sekoituspaalujen rakentamisen aikana.Neliakselisen sekoituspaalurungon mitattu pystysuora voi olla 1/300.
6. Tekniset sovellukset
Digitaalisen DMP-neliakselisen sekoituspaalun paalun rungon lujuuden ja paalunmuodostusprosessin vaikutuksen ympäröivään maaperään tutkimiseksi tehtiin kenttäkokeita erilaisissa stratigrafisissa olosuhteissa.Kerättyjen sekoituspaalunäytteiden 21. ja 28. päivänä mitattujen sementti- ja maaperänäytteiden lujuus saavutti 0,8 MPa, mikä täyttää perinteisen maanalaisen rakentamisen sementin ja maan lujuusvaatimukset.
Perinteisiin sementti-maasekoituspaaluihin verrattuna yleisesti käytetyt korkeapainesuihkuinjektointi (MJS-menetelmä) ja mikrohäiriösekoituspaalut (IMS-menetelmä) voivat merkittävästi vähentää paalurakentamisen aiheuttamaa ympäröivän maaperän vaakasuoraa siirtymää ja pinnan painumaa. ..Insinöörikäytännössä edellä mainitut kaksi menetelmää tunnustetaan mikro-häiriörakennustekniikoiksi, ja niitä käytetään usein suunnitteluprojekteissa, joissa ympäristönsuojelun vaatimukset ovat korkeat.
Taulukossa 2 verrataan DMP-digitaalisen mikrohäiriön neliakselisen sekoituspaalun, MJS-rakennusmenetelmän ja IMS-rakennusmenetelmän rakennusprosessin aikana aiheuttamia ympäröivän maaperän ja pinnan muodonmuutosten seurantatietoja.Mikrohäiriön neliakselisen sekoituspaalun rakennusprosessin aikana, 2 metrin etäisyydellä paalun rungosta Maaperän vaakasuuntainen siirtymä ja pystykohouma voidaan säätää noin 5 mm:iin, mikä vastaa MJS-rakennusmenetelmää. ja IMS-rakennusmenetelmällä, ja sillä voidaan saavuttaa minimaaliset häiriöt paalun ympärillä olevaan maaperään paalurakennusprosessin aikana.
Tällä hetkellä DMP-digitaalisia mikrohäiriön neliakselisia sekoituspaaluja on käytetty menestyksekkäästi erilaisissa projekteissa, kuten perustusten vahvistamisessa ja pohjakuoppasuunnittelussa Jiangsussa, Zhejiangissa, Shanghaissa ja muissa paikoissa.Yhdistämällä neliakselisen sekoituspaalutekniikan tutkimus- ja kehitystyötä ja suunnittelusovellusta laadittiin "Mikrohäiriön neliakselinen sekoituspaalu tekninen standardi" (T/SSCE 0002-2022) (Shanghai Civil Engineering Society Group Standard), joka sisältää laitteet, suunnittelun, rakentamisen ja testauksen jne. Erityisiä vaatimuksia on esitetty digitaalisen DMP-mikrohäiriön neliakselisen sekoituspaalutekniikan soveltamisen standardoimiseksi.
Postitusaika: 22.9.2023