Технология струйной цементации грунтов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
от (так, например, скорость создания противофильтрационной завесы при самых неблагоприятных условиях работы для выпускаемого оборудования составляет не менее 8 м2/ч);
отсутствие динамических нагрузок на фундаменты близко расположенных зданий и сооружений, в отличие от забивания железобетонных свай;
возможность работы в стесненных условиях - внутри зданий, горных выработок, подвальных помещений (уменьшение объема дополнительных работ). [3]
Процесс работ по СЦГ (рис. 2) рассмотрен в 4 пункте данной работы.
Рис. 2. Процесс создания грунтобетонной сваи
буровой станок цементация грунт
Следует отметить, что высокоскоростные водоцементные струи обладают значительной кинетической энергией, обеспечивающей существенное увеличение диаметра получаемой грунтобетонной сваи по отношению к диаметру пилотной скважины, за счет сплошного струйного разрушения грунта. По этой же причине, получаемый грунтобетон характеризуется высокой степенью однородности физико-механических свойств, обусловленной интенсивным перемешиванием в скважине образующейся массы. [4]
Достоинствами СЦГ грунтов является широкая область применения (практически весь диапазон грунтов - от гравия до торфов и илов), и высокая предсказуемость результатов укрепления грунтов, что отодвигает традиционные технологии инъекционного закрепления грунтов на второй план.
К известным недостаткам СЦГ, сдерживающим еще более широкое внедрение представляемой технологии создания свайных фундаментов для зданий и сооружений, является гарантированная правильная цилиндрическая форма получаемой сваи только в условиях однородных грунтов по всей глубине сваи. В случае, если в толще грунта встречается пропласток существенно отличающийся по прочности от остального массива грунта, форма получаемой сваи может существенно искажаться. При более слабом пропластке диаметр сваи в этом месте будет увеличен, что ведет к необоснованному увеличению расхода материала - водоцементного раствора, а при более прочном пропластке, диаметр сваи будет соответственно уменьшен, что приводит к ослаблению несущей способности сваи за счет уменьшения общей площади ее контакта с массивом грунта.
Устранению данного недостатка СЦГ призвана служить разработанная, и в настоящее время внедряемая система автоматического управления работы бурового оборудования.
Принципиально, работа САУ СЦГ заключается в непрерывном мониторинге параметров бурения во время проходки пилотной скважины, позволяющем построить график изменения физико-механических свойств грунта по глубине сваи. Основываясь на полученной информации система задает параметры процесса цементации при обратном ходе буровой колонны таким образом, что бы грунтобетонная свая создавалась заданного диаметра, не зависимо от прочности вмещающих грунтов.
Таким образом, оснащение бурового станка САУ СЦГ позволит создать отечественную современную строительную машину, обладающую более широкими технологическими возможностями, чем зарубежные машины аналогичного назначения, при вполне доступных, для массового потребителя, ценовых показателях.
2. Обоснование выбора оборудования
В качестве варианта проведения работ была принята одноструйная (однокомпонентная) технология, в которой для создания свай необходима подача бетона высокого давления и воды низкого давления. Для этой технологии необходимо наличие в инструменте только одного канала, что существенно упрощает конструкцию бурового става.
Технологические параметры:
давление подачи раствора - 10-60 МПа;
расход раствора - 50-150 л/мин;
скорость подъема монитора - 15-50 см/мин;
частота вращения монитора - 10-30 об/мин;
Комплект технологического оборудования, необходимый для производства струйной цементации грунтов:
цементировочный насос высокого давления;
станция приготовления водоцементного раствора;
буровая установка;
Мною предлагается два компоновочных варианта комплекса оборудования для закрепления массива горных пород методом СЦГ: с применением стационарного комплекса для цементации и с применением мобильного комплекса для цементации, смонтированного на вездеходном грузовом шасси (рис. 3).
Рис. 3. Варианты компоновки комплекса для СЦГ горных пород
Так, первый вариант подразумевает наличие стационарного комплекса, установленного отдельно и соединенного с буровым станком гидрокоммуникациями. Передвижение такого комплекса по стройплощадке производится по мере выполнения буровых работ.
Вторая схема основана на применении в составе комплекса мобильной цементировочной установки, которые выпускаются серийно отечественной промышленностью.
Применяемость конкретного варианта компоновки комплекса выбирается индивидуально с учетом возможности совмещения установкой различных буровых работ. Так, при выполнении разовых работ по возведению грунтобетонных свай рационально применение мобильной цементировочной станции, а большая загруженность установки по данной технологии оправдывает наличие стационарного цементировочного комплекса.
Насосы высокого давления, станция приготовления водоцементного раствора для струйной технологии необходимо подбирать в соответствии с типом струйного процесса, требуемого давления и расхода рабочей жидкости и воздуха, объема закачиваемого раствора.
Итак, примем доступный и распространенный на сегодняшний цементи