一、所属领域
所属领域:交通、水运、工民建
技术领域:软土地基加固处理
二、项目介绍
1.痛点问题
随着城市化进程的加速以及轨道交通、港口码头、高层建筑等基础设施需求的增加,大量工程项目需要在深厚软土地基上开展建设。然而,软土地基具有承载力低、压缩性高、变形不均等特点,极易导致地基沉降、桩基失稳等问题。传统单轴搅拌桩技术受制于搅拌翼板数量有限、设备功率不足等限制,难以实现土体的均匀搅拌和浆液的均匀分布,导致桩体内外强度差异显著,从而影响地基加固效果。此外,常规设备难以适应大直径(如1500mm及以上)和超深层地基(如30m以上)的施工需求,尤其在复杂地质条件(如硬质夹层或高含水率软土)下,因施工设备的动力不足难以完成高质量施工。并且传统工艺在施工过程中还容易出现抱钻、糊钻、翻浆等问题,影响施工效率和质量。虽然三轴水泥搅拌桩等大型装备施工质量好,但水泥掺量高,导致成本显著增加,经济性不足。因此,如何突破传统技术的局限,开发适应大直径、超深层及复杂地质条件的高效施工技术,成为软土地基加固领域亟待解决的关键问题。
2.解决方案
本技术在钻具动力系统和喷浆方式上实现了创新改进。通过内外钻杆驱动多层搅拌翼板相对旋转,形成多层剪切搅拌。搅拌翼板通过错位布置,实现多方向搅拌和土体高效混合,提高土体搅拌均匀性,避免强度分布不均。施工过程中,本技术引入动态监测和智能控制系统,实时监测转速比、注浆压力、注浆流量、下钻和提升速度等施工参数,自动调整施工工艺,从而显著提高施工质量和可靠性。
3.竞争优势分析
(1)缩短工期
设备采用的搅拌翼片数为传统的搅拌桩刀具的2倍以上,且互剪的搅拌翼片排布方式能较大地提升搅拌均匀性,施工的工艺可从传统的“四搅两喷”优化为“两搅一喷,工期缩短40%。
(2)智能化程度高
测控系统智能信息采集传输桩长、水灰比、用浆量等关键数据,实现称量搅拌系统后台和桩机前台的数据连通。在施工过程中实时地将施工关
键数据上传至云平台上,可以在云平台上实现对水泥搅拌桩的施工全过程管理、协同研发设计、施工质量检测、企业运营决策和设备预测性维护,从而保障成桩质量、减少资源的浪费和加快项目进度。
(3)提升施工性能
设备通过内外钻杆正反向旋转,以及5层~7层搅拌翼板剪切搅拌功能,大幅提高了桩身的搅拌均匀性和强度,使桩身强度和单桩承载力提高30%以上。本技术还可根治糊钻及地表冒浆问题,显著降低了水泥固化剂的使用量。此外,本技术还突破了施工瓶颈,并使大直径、大深度、硬土层搅拌桩施工成为可能。
4.技术成熟度及市场应用前景
实验室开发 样机/样品 中试/放大 √示范应用
本技术适用于轨道交通工程、沿海港口与海洋工程、工业园区与高层建筑、生态环境治理、市政道路与桥梁建设等领域的软土地基加固工程。
5.知识产权情况
多层互剪搅拌桩技术的知识产权主要涵盖相关专利、技术标准和施工工艺,确保核心创新得到保护。这些知识产权的有效管理促进了技术的推广和应用,增强了市场竞争力。
三、合作需求
技术开发 技术转让 √技术许可 作价入股 引入风投 其他(请注明)
希望与台州当地软土地基加固工程项目需求的团队开展合作。
四、团队介绍
本项目的主要负责团队主要负责人为蔡袁强教授,主要从事饱和土动力学与地基处理等方面的研究,现兼任中国岩石力学与工程学会环境岩土工程分会副理事长、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会常务理事、浙江省科协副主席、《Canadian Geotechnical Journal》副主编、《浙江大学学报》(英文版)副主编、《岩土工程学报》编委等职。主持获得国家教学成果一等奖、国家科技进步二等奖、国家技术发明奖二等奖各1项,主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点基金、国家自然科学基金国际合作重点基金。国家自然科学基金杰出青年基金获得者、浙江省特级专家。
五、联系方式
单位:台州市浙工大滨海软土智能建造研究院
联系人:殷星
电话:18058784692
邮箱:875996451@qq.com


