一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法技术

本发明专利技术涉及一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，该方法在MJS成桩装置的回浆管路中加装一台流量计，实时检测排泥体积，并将排泥体积作为辅助控制参数控制成桩质量。与现有技术相比，本发明专利技术具有实时监控、保证成桩质量、适用于地层压力传感器故障等优点。

An assistant method of MJS pile forming quality based on real-time monitoring of mud discharge volume

【技术实现步骤摘要】
一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法
本专利技术涉及桩基础施工领域，尤其是涉及一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法。
技术介绍
在桩基础施工中，全方位高压喷射注浆工法(MetroJetSystem-MJS工法)是一项应用广泛的施工方法。MJS工法在传统高压喷射注浆工艺的基础上，采用了独特的多孔管和前端造成装置，实现了孔内强制排浆和地内压力监测。通过调整强制排浆量控制地内压力，能有效控制由于喷射搅拌而产生的地表变形，大幅度减小对周边环境的影响。此外，MJS工法可进行水平、倾斜以及垂直等全方位施工，能任意选择加固体形状，因而得到了广泛的应用。然而，在实际施工过程中，安装在多孔管前端的地层压力传感器时常会发生故障，导致地层压力等主控参数失效，无法保证成桩质量。更为严重地，这一问题往往难以及时被发现，只能通过后期取样取芯等手段检测加固土质量，这不仅会延误工期，更会严重破坏重新加固时成桩的连续性，削弱桩基础的整体强度，且复喷过程中设备同样可能再次出现该类故障。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，该方法在MJS成桩装置的回浆管路中加装一台流量计，实时检测排泥体积，并将排泥体积作为辅助控制参数控制成桩质量。所述的流量计安装在回浆管路中压力记录仪的相邻位置。所述的排泥体积在设定的土层、埋深及指定成桩质量要求下为一个稳定数值，即在施工条件和成桩质量要求保持不变时，排泥体积保持在一定范围内。通过正式施工前的试桩确定最佳成桩质量条件下的各项控制参数，具体包括地层压力、抬升速度和排泥体积。所述的控制参数中，以地层压力和抬升速度作为主要控制参数，以排泥体积作为辅助控制参数，所述的排泥体积用于校验成桩质量，当排泥体积读数异常时则认定主要控制参数和相关设备发生故障。在MJS成桩过程中，当因地内压力失控而引起加固范围和水泥浆液用量发生变化时，流量计实时检测的排泥体积读数发生异常变化，此则提醒作业人员复查成桩效果，检修加固设备并进行故障排查，从而起到辅助控制成桩质量的作用。所述的流量计为插入式电磁流量计。当地层以软质黏土为主，桩径2.4m，桩长30m，当地内压力为1.3～1.6，抬升速度为40min/m，水泥用量约5t/m，浆液流量约130L/min时，成桩质量满足设计要求，此时的排泥体积在130～150m3范围内。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：经过实践证明，在特定土层、埋深及指定成桩质量要求的情况下，回浆管路的排泥体积是一个较稳定的数值，本专利技术以此作为辅助控制参数来协助监控成桩质量，当排泥体积的读数发生异常时，可及时提醒作业人员复查成桩效果，检修加固设备并进行故障排查，因此，本改进方法在原有MJS装置中加装一台流量计，可实时监测回浆管路的排泥体积，以此实现对成桩质量的辅助控制，在地层压力传感器发生故障时及时报警，对保证成桩质量具有显著效果。附图说明图1为本专利技术改进后的MJS装置的结构示意图。图2为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，现有的MJS装置由施工主机、压力监测仪、多孔管、排泥管、压力传感器、泥浆箱等部分组成。在现有MJS工法施工中，高压水泥浆通过多孔管旋喷至待加固土体，结合成加固体。同时，为平衡地内泥浆压力，需要主动排出多余泥浆。多余泥浆通过位于排泥管端部的排桨口主动收集，流经排泥管进入泥浆箱后进行泥浆处理。在施工过程中，通过位于多孔管端部的压力传感器实时监测地内压力，以保证地内泥浆压力稳定。经过在排泥管中加装流量计，可实时监测排泥体积，以此作为辅助参数监测地内泥浆压力稳定。现有的MJS工法流程包括试桩、打入钻杆、测定斜度、成桩、压力监控、回收钻杆等过程。MJS工法相较于其他成桩工法的一个重要优越性在其能控制地内压力稳定，有效减小施工对周边土体影响，为了实现这个目标，关键步骤为地内压力监控。在现有MJS工法流程中，仅以地内压力监测值作为施工是否正常的判断。当地内压力监测值异常时，调整压力使监测值正常后继续施工。本专利技术在流程中加入排泥体积监控步骤。排泥体积监控与地内压力监控同时进行，当地内压力监测值正常而排泥体积监测值异常时，存在压力传感器失灵的可能性，需要检修设备、排查故障，只有当地内压力及排泥体积监测值都正常时才可继续施工。在具体实施中，通过正式施工前的试桩过程确定地内压力、抬升速度以及排泥体积等参数，以作为正式施工的控制参数。以上海某地铁车站工程中MJS桩施工为例：工程所在地层以软质黏土为主，设计桩径2.4m，桩长30m。经试桩确定当地内压力为1.3～1.6，抬升速度为40min/m，水泥用量约5t/m，浆液流量约130L/min时，成桩质量良好，满足设计要求。此时，排泥体积保持在130～150m^3范围内。可见，在特定土层、埋深及指定成桩质量要求的情况下，排泥体积是一个较稳定的数值。在后续的正式成桩施工中，施工单位以排泥体积作为地内压力的辅助控制参数进行施工，施工完毕后经取样取芯检测验证成桩质量合格。经具体实例证明，本改进方法在原有MJS装置中加装一台插入式电磁流量计，实时监测回浆管路的排泥体积，以此实现对成桩质量的辅助控制，对保证成桩质量具有显著效果。实施例经过实践证明，在特定土层、埋深及指定成桩质量要求的情况下，回浆管路的排泥体积是一个较稳定的数值，可以此作为辅助控制参数来协助监控成桩质量，当排泥体积的读数发生异常时，可及时提醒作业人员复查成桩效果，检修加固设备并进行故障排查。因此，本改进方法在原有MJS装置中加装一台流量计，可实时监测回浆管路的排泥体积，以此实现对成桩质量的辅助控制，在地层压力传感器发生故障时及时报警，对保证成桩质量具有显著效果。如图2所示，本专利技术提出一种以排泥体积实时监测为手段的MJS成桩质量辅助方法，该方法在原有MJS成桩装置的回浆管路中加装一台流量计以实时监测排泥体积，通过排泥体积这一辅助参数协助控制成桩质量。作为优选实例，流量计安装于回浆管路中，与原有压力记录仪相邻安装。流量计负责实时监测回浆管路的排泥体积，通过排泥体积这一辅助参数协助控制成桩质量。辅助参数排泥体积是经过工程实践证明，在特定土层、埋深及指定成桩质量要求的情况下的一个较稳定的参数，即施工条件和成桩质量要求保持不变时，排泥体积也基本保持不变。辅助参数排泥体积通过正式施工之前的试桩环节确定。在试桩时，确定最佳成桩质量情况下的各项控制参数，包括：地层压力、抬升速度以及排泥体积等。在控制参数中，以地层压力和抬升速度为主要控制参数，以排泥体积为辅助控制参数。排泥体积用于校验成桩质量，当排泥体积度数异常时可认为主控参数及相关设备发生故障，须及时停工检修设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，其特征在于，该方法在MJS成桩装置的回浆管路中加装一台流量计，实时检测排泥体积，并将排泥体积作为辅助控制参数控制成桩质量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，其特征在于，该方法在MJS成桩装置的回浆管路中加装一台流量计，实时检测排泥体积，并将排泥体积作为辅助控制参数控制成桩质量。


2.根据权利要求1所述的一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，其特征在于，所述的流量计安装在回浆管路中压力记录仪的相邻位置。


3.根据权利要求1所述的一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，其特征在于，所述的排泥体积在设定的土层、埋深及指定成桩质量要求下为一个稳定数值，即在施工条件和成桩质量要求保持不变时，排泥体积保持在一定范围内。


4.根据权利要求1所述的一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩质量辅助方法，其特征在于，通过正式施工前的试桩确定最佳成桩质量条件下的各项控制参数，具体包括地层压力、抬升速度和排泥体积。


5.根据权利要求4所述的一种基于排泥体积实时监测的MJS成桩方法，其特征在于，所述的控制参数中，以地层压力和抬升速...

【专利技术属性】
技术研发人员：周顺华，吴迪，肖蔚雄，陕耀，徐司慧，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31