معدات حقن الجوتينغ للأنفاق

يمثل حقن الخرسانة بالضغط العالي في الأنفاق تقنية متخصصة لتثبيت التربة تحت السطح وتكييفها تُستخدم في البناء تحت الأرض، خاصة في البيئات المحصورة حيث تكون طرق الأساسات العميقة التقليدية أو طرق الحفر والتغطية غير عملية أو غير اقتصادية. تشمل هذه الفئة من المعدات الآلات والأنظمة المتخصصة المصممة لتنفيذ عمليات حقن الخرسانة بالضغط العالي في أعمال حفر الأنفاق، حيث يكون العلاج الدقيق للتربة ضروريًا للحفاظ على استقرار الواجهة، والتحكم في الهبوط، وتحسين الخصائص العامة للتربة قبل أو بالتزامن مع تقدم النفق. تتضمن المبادئ التشغيلية لحقن الخرسانة في الأنفاق الحقن المنضبط لملاط قائم على الأسمنت أو مواد كيميائية تحت ضغط عالٍ—عادةً ما بين 300 إلى 700 بار—من خلال جهاز مراقبة الحقن أو بندقية المراقبة المثبتة على منصة الحفر. يقوم تيار الحقن عالي السرعة، الذي غالبًا ما تتجاوز سرعته 200 م/ث، بقطع ومزج التربة المحيطة، مع إزالة المواد في الوقت نفسه وإزاحة الخرسانة في الفراغات. تخلق هذه العملية عمودًا أو شبكة من عناصر التربة المعالجة التي تعزز التماسك، وتقلل النفاذية، وتثبت واجهة النفق. تشمل التطبيقات الحقن المسبق أمام واجهة آلة حفر الأنفاق (TBM) في التكوينات الجيولوجية الضعيفة، والحقن اللاحق للتحكم في هبوط التربة وإغلاق الفراغات خلف بطانات القطع، ومعالجة المناطق المتأثرة بالصدوع، أو تسرب المياه، أو الشذوذات الجيولوجية غير المتوقعة. يتكون تكوين المعدات عادةً من منصة حفر مزودة بأنظمة عمود متخصصة قادرة على التحكم الدقيق في الحقن العمودي والأفقي، ومحطة حقن عالية الضغط مع مضخات طرد مركزي مصممة للعمل المستمر عند 500–700 بار، ووحدات تصفية وخلط، وأنظمة نقل الملاط، وبندقية مراقبة الحقن مع فوهات متعددة (تكوينات حقن مفردة، مزدوجة، أو ثلاثية). توفر أنظمة ثلاثية القوائم أو أنظمة المشي التحكم في الموضع وتسمح بإعادة التمركز السريع عبر مقطع النفق. تعتبر أنظمة إعادة تدوير وتصريف الطين أو الملاط جزءًا لا يتجزأ، حيث ينتج عن حقن الخرسانة في الأنفاق كميات كبيرة من السوائل العائدة المحملة بالمواد الدقيقة التي يجب فصلها وإدارتها وفقًا للوائح البيئية. يعتمد اختيار معدات حقن الخرسانة في الأنفاق على عوامل متعددة بما في ذلك تصنيف التربة في الموقع وخصائص القوة، وظروف المياه الجوفية، وعمق الحمل والضغط، وقطر العمود المطلوب والمسافات بين الأعمدة، والمساحة المتاحة وقيود ارتفاع الرأس داخل النفق، ومواصفات تركيب الملاط (ملاط الأسمنت مقابل الأسمنت الدقيق أو ملاط كيميائي). يجب أن تكون بندقية الحقن قادرة على الدوران العمودي والشعاعي المنضبط لتحقيق وضع الثقب الصحيح وضمان تداخل كافٍ بين الأعمدة المعالجة لاستمرارية منطقة العلاج. تخضع عمليات حقن الخرسانة في الأنفاق للمعايير الأوروبية EN 14679 (تنفيذ الأعمال الجيوتقنية الخاصة—حقن الخرسانة) وEN 12716 (تنفيذ الأعمال الجيوتقنية الخاصة—الحقن)، بالإضافة إلى المواصفات الخاصة بالمشروع المستمدة من تقارير التحقيق الجيوتقني. يجب أن تُظهر المعدات الامتثال لتوجيهات أنظمة الضغط وتوفير شهادات موثقة لسعة المضخة، وتصنيف الضغط، وأنظمة السلامة. يحتاج المشغلون إلى تدريب في إدارة الضغط، وخصائص سيولة الملاط، وتقييم استقرار الواجهة لضمان التنفيذ الفعال والآمن في البيئة تحت الأرض الصعبة.