​Kako visokotlačna vrtalna naprava z rotacijskim curkom ustvari prstno-cementne stebre?

Kako visokotlačna vrtalna naprava z rotacijskim curkom ustvari prstno-cementne stebre?

Izdelava zemeljsko-cementnih stebrov z uporabo visokotlačne rotacijejet vrtalna napravaje sofisticirana tehnika izboljšanja tal, ki šibko, stisljivo zemljo spremeni v stabilne, nosilne elemente. Ta postopek, ki je mednarodno znan kot jet grouting, vključuje mešanje domače zemlje na kraju samem s cementno malto, ki se vbrizga pri izjemno visokih tlakih. Nastali zemeljsko-cementni stebri ali plošče lahko bistveno povečajo nosilnost, zmanjšajo posedanje in zagotovijo zadrževalne stene ali hidravlične pregrade. Učinkovitost te metode je odvisna od ogromne energije, ki jo oddaja visokotlačni curek tekočine za erozijo in istočasno mešanje zemlje.

Postopek se začne s postavitvijo vrtalne naprave z visokotlačnim rotacijskim curkom na določeno mesto stebra. Naprava nato izvrta vodilno luknjo do zahtevane globine obdelave z uporabo vrtalne verige z razmeroma majhnim premerom, pogosto s pomočjo tekočine ali zraka pod nižjim tlakom, da odstrani ostanke in stabilizira vrtino. Ta začetna faza vrtanja zagotavlja, da lahko niz za jet grouting doseže ciljno območje brez ovir. Ko je dosežena želena globina, se začne operacija jet fugiranja. Vrtalni niz je povezan z visokotlačno črpalko, ki lahko ustvari tlake, ki se običajno gibljejo od 400 do 600 barov, včasih pa tudi višje. Ta črpalka potiska injekcijsko maso skozi vrtalne palice in ven skozi posebej zasnovane šobe, ki se nahajajo na dnu monitorja ali brizgalne glave.

Jedro tehnologije je v monitorju in brizganju. Ko se injekcijska masa izloča iz šob z nadzvočno hitrostjo, tvori koherenten, visokoenergetski curek, ki močno razjeda okoliško zemljino. Visokotlačna vrtalna naprava z rotacijskim curkom se nato začne vrteti in počasi umika vrtalno nitko od dna vrtine navzgor. Kombinacija vrtenja in odvzema je skrbno nadzorovana, da se zagotovi enakomeren premer kolone. Erozivna moč curka ustvari votlino, ki se hkrati napolni in pomeša s fugirno maso. Parametri hitrosti izvleka, hitrosti vrtenja in tlaka črpalke so natančno umerjeni glede na vrsto tal in želeni premer stebra; na primer, počasnejši odvzem in višji tlak na splošno povzročita stolpec z večjim premerom.

Obstaja več sistemov za injektiranje z brizganjem in visokotlačno vrtalno napravo z rotacijskim curkom je mogoče konfigurirati za najpogostejšega, zgoraj opisan sistem z enim fluidom. V tem sistemu samo injekcijska masa deluje kot medij za rezanje in mešanje. Delci zemlje se razdrobijo in zmešajo s cementno injekcijsko maso, da nastane homogen prstno-cementni material. Lastnosti končnega stebra, kot sta njegova trdnost in prepustnost, so odvisne od prvotnih lastnosti tal, vodocementnega razmerja injekcijske mase in učinkovitosti mešanja. Postopek ustvari znatno količino odpadkov – mešanico odvečne injekcijske mase in premaknjene zemlje – ki se vrne na površje vzdolž obroča vrtine. S tem odpadkom je treba upravljati in ga zbrati v zadrževalnem sistemu za kasnejšo odstranitev ali obdelavo.

Uspešna izvedba te tehnike je odvisna od strogega nadzora kakovosti in razumevanja medsebojnega delovanja zemeljskega curka. Upravljavci visokotlačne vrtalne naprave z rotacijskim curkom morajo stalno spremljati in beležiti vse ključne parametre, vključno s pretokom, tlakom, hitrostjo vrtenja in hitrostjo dviga. Pogosto se izvajajo predproizvodni poskusi ali testni stolpi, da se potrdijo načrtovalske predpostavke in izboljšajo operativni parametri za posebne pogoje na lokaciji. Ti preskusni stebri se nato izkopljejo ali vzamejo jedro, da se preveri njihova geometrija in preizkusi trdnost pridobljenih vzorcev zemeljskega cementa. Z nadzorovanjem vnosa energije in kinematike curka visokotlačni rotacijskijet vrtalna napravaustvari predvidljiv in kompetenten zemeljsko-cementni steber, ki učinkovito utrjuje tla.