¿Investigación sobre nuevas tecnologías para la construcción ecológica de soportes para cimentaciones?
(1) Tiene un buen rendimiento de sellado de agua y el coeficiente de permeabilidad puede alcanzar 10-6 (2) Tiene poco impacto en los estratos circundantes (3) La eficiencia de la construcción es; alto y el ciclo se puede acortar; (4) se puede usar acero en forma de H y otros materiales como material central para convertirlo en una pared continua con gran resistencia a la flexión y compresión, y puede desempeñar el papel de anti-filtración, agua. detener, retener el suelo y soportar, de modo que una pared pueda usarse para múltiples propósitos (5) Solo se necesita el mismo equipo para la construcción, con poca vibración y bajo ruido (6) el acero en forma de H se puede reciclar, ahorrando; recursos y reducción de costos, en consonancia con la conservación de energía y la reducción de emisiones, la reducción de la contaminación, la reutilización de recursos y el desarrollo sostenible fuertemente defendidos por la política de desarrollo industrial del país.
Dos tecnologías clave
Las tecnologías clave innovadoras de la nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro incluyen principalmente los siguientes aspectos. (1) Se ha desarrollado una herramienta de perforación con tecnología de mezcla de chorro seco y húmedo, que utiliza canales independientes de pulverización de polvo, pulverización de agua o lechada y sistema de suministro de polvo, suministro de agua o suministro de lodo para adaptarse a diferentes entornos geológicos y mejorar el efecto de formación de pilotes; Al mismo tiempo, la bomba de lodo BW250 de alta presión (4? 6MPa) transporta la lechada de cemento, fortalece la capacidad de rociar la lechada de cemento, expande el radio efectivo de pulverización del lodo y reduce la resistencia a la mezcla y la perforación. La construcción tradicional de pilotes de mezcla de cemento y suelo adopta un único proceso de mezcla de pulverización en seco o pulverización húmeda de pulverización en polvo o lechada por pulverización. Una herramienta de perforación de chorro húmedo único no es adecuada para su uso en áreas costeras con corrientes subterráneas. El lodo es fácil de fluir con la corriente subterránea y el efecto de formación de pilotes es deficiente. Una herramienta de perforación de chorro seco único tiene una alta resistencia a la perforación y una uniformidad de mezcla deficiente. , alto consumo de energía y baja eficiencia.
Al implementar la tecnología de pulverización húmeda y seca, el momento de la pulverización de agua depende de las condiciones de construcción. Cuando es difícil revolver durante la construcción con pulverización de polvo, se rocía una cierta cantidad de agua en el fondo de la broca a tiempo para reducir la resistencia a la agitación, reducir el consumo de energía, mejorar la eficiencia de la construcción y resolver el complejo entorno donde se mezcla cemento y suelo. Los pilotes no pueden cumplir con los requisitos de construcción de una sola pulverización de polvo o un solo proceso de hormigón proyectado. Dificultades técnicas de construcción (Figura 1).
(2) La rotación, la perforación y la elevación son impulsadas por energía independiente, y la velocidad se puede controlar de forma independiente para lograr la mejor combinación de velocidades de rotación, perforación y elevación y mejorar la uniformidad de la mezcla y la eficiencia de la construcción. El martinete tradicional de mezcla de cemento y suelo no tiene presión adicional. La presión de perforación proviene del peso muerto de la tubería de perforación y del cabezal de potencia, por lo que la velocidad de perforación no puede igualar la velocidad de rotación de la tubería de perforación. Accionado por un motor independiente de regulación de velocidad, la parte de control es independiente y se puede controlar directamente sin pisar el embrague. La fuerza de elevación de refuerzo mejora enormemente y el efecto de elevación de perforación es mejor.
(3) Se desarrolló un dispositivo de sujeción de pilotes independiente. Cuando el núcleo del pilote compuesto es de acero, pilotes prefabricados cuadrados o pilotes de tubería prefabricados, se usa presión de agua; cuando el núcleo es pilotes prefabricados de formas especiales, se usa presión superior; La máquina mezcladora de pilotes tradicional y ordinaria solo puede construir pilotes mezcladores de cemento y suelo. Si se insertan otros núcleos de pilotes en el centro de la pila de mezcla, se debe equipar un costoso equipo especial de prensado de pilotes, lo que aumentará en gran medida los costos de compra de equipos y los costos de mano de obra. Se ha desarrollado un nuevo tipo de equipo de perforación compuesto de gran diámetro con un diámetro máximo de pilote de φ1150 mm. Puede insertar diferentes materiales de núcleo en los pilotes de mezcla construidos de acuerdo con los diferentes requisitos de construcción para formar pilotes compuestos con mejor rendimiento. Se han desarrollado diversos mecanismos de prensado de pilotes según los diferentes tipos de núcleos de pilotes compuestos. Cuando el núcleo del pilote compuesto está hecho de acero, pilotes prefabricados cuadrados o pilotes de tubería prefabricados, se utiliza el tipo de mantenimiento de presión accionado hidráulicamente; cuando el núcleo del pilote es pilotes prefabricados de formas especiales, se utiliza el tipo de presión superior (Figura 2); , Figura 3).
(4) Admite registradores de construcción, adopta un método de comunicación de máquina dual maestro-esclavo, realiza una visualización sincrónica frontal y posterior, tiene funciones de impresión y ahorro de datos, el peso máximo de medición es de 3000 kg y la profundidad máxima de medición es de 30m. Puede monitorear y registrar la fecha, el número de pila, la profundidad, la cantidad de pulverización de polvo y el peso por metro de la construcción de pulverización de polvo. Después de rediseñar el software, el peso total actual y la profundidad se pueden mostrar intuitivamente a través de la pantalla LCD, aumentando con éxito el rango de medición del peso y la profundidad del instrumento a 9000 kg y 30 m respectivamente. La indicación del peso varía mucho (dentro del rango de 5 kg) y alcanza el valor objetivo.
(5) Se utilizan brocas especiales según las diferentes condiciones geológicas, diferentes técnicas de construcción y diferentes diámetros de pilotes, las brocas utilizan diferentes formas de brocas de aleación para mejorar las capacidades de perforación. La plataforma de perforación especial suelda brocas de diferentes aleaciones a la punta de perforación y a la hoja de acuerdo con las diferentes condiciones geológicas. No sólo puede construir cimientos de suelo blando ordinario, sino que también puede construir exitosamente en otras capas de suelo, como capas de suelo arenoso grueso. (6) PDF-28, una de la nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro, tiene una profundidad de pilote de hasta 28 m y utiliza un dispositivo de presión de pilotes para presionar el núcleo del pilote. Los cuatro tramos rectangulares principales de la torre están fabricados con materiales con buenas propiedades mecánicas, lo que reduce el peso. La primera sección de la torre adopta una estructura de celosía de pagoda, que tiene buena estabilidad lateral. Las varillas de soporte del cuerpo de la torre también adoptan la forma de varillas de soporte principales y auxiliares, lo que mejora en gran medida la estabilidad de toda la máquina (Figura 4 y Figura 5). .
3 Características estructurales del tipo PDF28
La plataforma de perforación compuesta de gran diámetro PDF28 se compone principalmente de un chasis móvil hidráulico, una torre de perforación, un mecanismo de presión de dirección, un sistema de transmisión de la plataforma de perforación, herramientas, sistema de prensado de pilotes y sistema de malacate, sistema hidráulico, sistema de pulverización de polvo (lodo), sistema eléctrico y otras piezas (Figura 6). Las características estructurales son las siguientes: (1) La parte de la plataforma de perforación de esta máquina es accionada mecánicamente: la rotación de la tubería de perforación y el dispositivo de presurización son impulsados por su propia energía y giran a múltiples velocidades. El dispositivo presurizador adopta un control de velocidad continuo y está equipado con un dispositivo de protección contra sobrecarga. Tiene funciones completas y es fácil y confiable de operar. (2) El bastidor de pilotes de esta máquina es del tipo móvil hidráulico, que puede moverse longitudinal y transversalmente y puede perforar agujeros rápidamente. Es fácil de operar y tiene una gran operabilidad.
(3) La plataforma de perforación adopta un mecanismo de presurización de cadena. Dentro del rango de profundidad del refuerzo, las herramientas de perforación se pueden perforar o elevar continuamente, y la torre de perforación (caria) y la tubería de perforación se pueden alargar o acortar según la profundidad del refuerzo, lo que resulta en una alta eficiencia de trabajo.
(4) La elevación y descenso de la torre de perforación adopta un cilindro de control hidráulico, que es simple y confiable. (5) El metraje de perforación tiene un medidor de profundidad y una pantalla digital para una fácil operación y control. (6) Toda la máquina tiene una estructura compacta, maniobrabilidad flexible, baja presión específica de puesta a tierra y buena estabilidad. También puede usarse en sitios de construcción con espacios pequeños y malas condiciones del terreno. (7) La máquina principal está ensamblada con bloques de construcción, lo cual es conveniente para el montaje, desmontaje y transporte en tránsito. Los componentes principales son en su mayoría piezas estándar, que son muy versátiles y fáciles de usar y mantener.
(8) La broca de esta máquina es una broca especial. Según diferentes condiciones geológicas, diferentes técnicas constructivas, diferentes diámetros de pilotes, etc. , se puede dividir en tipo estándar ordinario y tipo especial especial. Su función principal es romper rápidamente el suelo durante el proceso de perforación, rociar suavemente cenizas (o hormigón proyectado) durante el proceso de levantamiento y mezclar y amasar completamente el polvo o lodo con recortes de tierra para formar montones de alta calidad. (9) El sistema hidráulico de esta máquina adopta un circuito de aceite abierto, que se utiliza principalmente para controlar el desplazamiento longitudinal y lateral del motor principal, la expansión y contracción de las patas, la elevación y descenso de la torre de perforación, la sujeción del pilote y prensado de pilas. El sistema hidráulico consta de un tanque de aceite, una bomba de aceite, un grupo especial de válvulas de inversión de múltiples vías, un cilindro longitudinal, un cilindro transversal, un cilindro estabilizador, un cilindro vertical, un cilindro de sujeción de pilotes, un cilindro de prensado de pilotes y accesorios para tuberías. .
(10) El sistema de elevación de esta máquina consta principalmente de un cabrestante, un colgador, un asiento de bisagra, una polea, un gancho para cable metálico, etc. Se utiliza para levantar el núcleo del pilote. (11) El fijador de pilotes de esta máquina está ubicado entre los dos marcos del pórtico y tiene una estructura en forma de caja. Hay dos férulas internas, una es fija y la otra está conectada al cilindro de sujeción del pilote a través de una bisagra de bola. La sujeción y el aflojamiento se logran mediante la expansión y contracción del cilindro hidráulico. Las partes superior e inferior de la caja de sujeción de pilotes están provistas respectivamente de juegos de ruedas de posicionamiento, y los juegos de ruedas de posicionamiento están en contacto por fricción con las placas deslizantes de la columna del mástil. La estructura general de la pinza para pilotes es simple y confiable.
4 ventajas significativas
La nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro ha generado importantes beneficios sociales y económicos. Tomemos como ejemplo Guangdong. Después de 2009, la nueva superficie urbana ha superado cada año los 65.438+200 millones de m2, de los cuales más de 4.000 obras de construcción requieren apoyo para cimentaciones. Si el 50% de ellos pueden ser sustentados por la nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro de SMW, se pueden ahorrar más de 6,5438+250.000 toneladas de acero, lo que equivale a quemar 654,38+250.000 toneladas de carbón estándar menos y reducir las emisiones de carbono. Se puede ver que mediante la promoción de nuevas tecnologías se pueden reciclar materiales, se puede lograr la conservación de energía y la reducción de emisiones, y se pueden reducir los desechos subterráneos, lo que favorece el desarrollo sostenible del espacio subterráneo. Comparación de tecnologías similares (comparación entre la nueva serie de construcción de pilotes SMW de martinetes compuestos de gran diámetro y otras plataformas de perforación) (1) Sótano de dos pisos (tomando como ejemplo un proyecto en Houjie, Dongguan).
Comparación de planos: A: pilotes perforados + pilotes de retención de agua + soportes; b: nuevos muros de retención de agua SMW + soportes. Consulte la Tabla 1 para obtener una comparación completa. (2) Sótano (tome un proyecto en Wanjiang como ejemplo). Comparación de planos: a: muro de impermeabilización + micropilote + muro de clavos para el suelo b: muro SMW nuevo + cable de anclaje. Consulte la Tabla 2 para obtener una comparación completa. Los resultados de la comparación muestran que el esquema de construcción de muros de mezcla de acero, cemento y suelo tipo SMW que utiliza una nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro tiene ventajas obvias sobre otros equipos nacionales. Este esquema se ha utilizado ampliamente en el delta del río Perla y Jianghan. Plano. La nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro integra energía, lo que no sólo logra avances en las capacidades de construcción del equipo en sí, sino que también adopta una tecnología de construcción que combina la pulverización seca y húmeda en la construcción de pilotes de mezcla en estratos especiales, que Reduce el consumo de energía de trabajo y mejora la capacidad de adaptarse a diversos entornos de construcción complejos. Además, esta serie de equipos también viene con un conjunto de mecanismos de construcción de prensado de pilotes, que es un equipo de construcción de pilotes compuestos eficiente y de usos múltiples.
Debido a que una máquina se puede utilizar para múltiples propósitos, se reduce el costo de compra para los usuarios del equipo. Después de la construcción del pilote de mezcla, no es necesario mover la máquina principal. Al operar el cilindro de aceite longitudinal, el mecanismo de presión del pilote se puede mover rápidamente a la estación de pilotes de mezclado de cemento, y luego se lleva a cabo la construcción de los perfiles insertados y los pilotes prefabricados. La eficiencia de la construcción es alta, se ahorran costos de mano de obra y materiales y los beneficios sociales son significativos.
Hasta ahora, se han vendido muchas series nuevas de equipos de perforación compuestos de gran diámetro, con la mayoría de los clientes ubicados en el área geográfica al sur del río Yangtze, y se han utilizado con éxito en sitios de construcción en el río Perla. Delta y llanura de Jianghan. Esta serie de equipos ha completado muchos proyectos influyentes de cimientos de pilotes y pozos de cimentación con alta calidad y eficiencia, incluido el Proyecto de soporte de pozos de cimientos del gobierno del municipio de Fuying en la ciudad de Tangzhong, ciudad de Dongguan, provincia de Guangdong y la plaza Jinqiao en la ciudad de Qianjiang, provincia de Hubei. La nueva serie de equipos de perforación compuestos de gran diámetro puede insertar pilotes de tubos prefabricados, pilotes cuadrados y pilotes de cuña en el centro del pilote después de la construcción del pilote de mezcla. Se pueden utilizar como cimientos de pilotes para edificios de gran altura, llenando el pilote. brecha en la aplicación de pilotes de mezcla de cemento y suelo en cimientos de pilotes para edificios de gran altura, ampliando los campos de aplicación de los pilotes de mezcla de cemento y suelo.
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