Оборудване за струйно инжектиране при тунелиране

Инжектирането с високо налягане в тунели представлява специализирана техника за стабилизация на подземни структури и кондициониране на земята, използвана в подземното строителство, особено в ограничени среди, където конвенционалните методи за дълбоки фундаменти или изграждане на стени с изкопаване и покритие са непрактични или икономически неизгодни. Тази категория оборудване обхваща специализирани машини и системи, проектирани да изпълняват операции по инжектиране с високо налягане в работите по изкопаване на тунели, където прецизното третиране на земята е от съществено значение за поддържане на стабилността на лицето, контролиране на уседналостите и подобряване на общите свойства на земята преди или паралелно с напредването на тунела. Оперативният принцип на инжектирането с високо налягане в тунели включва контролирано инжектиране на циментова или химическа суспензия под високо налягане—обикновено от 300 до 700 бара—чрез монитор за инжектиране или инжекционна пушка, монтирана на сондажна машина. Високоскоростният струйник, с изходни скорости, често надвишаващи 200 м/с, реже и смесва околната почва, едновременно премахвайки материал и изместване на инжекционния материал в кухините. Този процес създава колонен или мрежов набор от инжектирани почвени елементи, които подобряват свързването, намаляват проницаемостта и стабилизират лицето на тунела. Приложенията включват предварително инжектиране преди лицето на тунелния бормашина (TBM) в слаби геоложки формации, последващо инжектиране за контрол на уседналостите и запечатване на кухини зад сегментните облицовки, и третиране на зони, засегнати от разломи, проникване на вода или непредвидени геоложки аномалии. Конфигурацията на оборудването обикновено включва сондажна машина, оборудвана със специализирани системи за мачта, способни на прецизен вертикален и хоризонтален контрол на инжектирането, инсталация за инжектиране с високо налягане с центробежни помпи, оценени за непрекъсната работа при 500–700 бара, единици за филтриране и смесване, системи за транспорт на суспензия и инжекционна пушка с множество дюзи (единични, двойни или тройни конфигурации на струйника). Триподни или ходещи системи осигуряват позиционен контрол и позволяват бързо пр repositioning в напречния срез на тунела. Системите за рециклиране и изхвърляне на кал или суспензия са интегрални, тъй като инжектирането с високо налягане в тунели генерира значителни обеми на течности, съдържащи фини частици, които трябва да бъдат разделени и управлявани в съответствие с екологичните регулации. Изборът на оборудване за инжектиране с високо налягане в тунели зависи от множество фактори, включително ин-ситу стратификация на почвата и характеристики на якост, условия на подпочвените води, дълбочина на покритие и режим на натиск, желан диаметър на колоната и разстояние между колоните, налично работно пространство и ограничения за височина в тунела, и спецификация на състава на инжекционния материал (циментова суспензия спрямо микроцимент или химически инжекционни материали). Мониторът за инжектиране трябва да бъде способен на контролирана вертикална и радиална ротация, за да постигне правилно разположение на дупките и да осигури адекватно припокриване между инжектираните колони за непрекъснатост на третираната зона. Операциите по инжектиране с високо налягане в тунели са регулирани от европейските стандарти EN 14679 (Изпълнение на специални геотехнически работи—Инжектиране с високо налягане) и EN 12716 (Изпълнение на специални геотехнически работи—Инжектиране), както и от проектно-специфични спецификации, произтичащи от доклади за геотехнически изследвания. Оборудването трябва да демонстрира съответствие с директивите за налягане на системите и да предостави документирани сертификати за капацитет на помпите, оценка на налягането и системи за безопасност. Операторите изискват обучение в управлението на налягането, реологията на инжекционния материал и оценката на стабилността на лицето, за да осигурят ефективно и безопасно изпълнение в предизвикателната подземна среда.