Ροτατέρ κέλυφους

Οι περιστροφείς περιβλήματος είναι υδραυλικές ή μηχανικές συσκευές που παρέχουν περιστροφική κίνηση σε σωλήνες περιβλήματος κατά τη διάρκεια των εργασιών διάτρησης σε βαθιά θεμέλια. Στο πλαίσιο της κατασκευής τοίχων με διακεκομμένες βάσεις, αυτές οι συσκευές είναι βασικά στοιχεία του συστήματος διάτρησης που επιτρέπουν ταυτόχρονη περιστροφή και κατακόρυφη πρόοδο των προσωρινών ή μόνιμων σωλήνων περιβλήματος, μια θεμελιώδης απαίτηση για τη διατήρηση της σταθερότητας του οπής και την επίτευξη ακριβούς γεωμετρίας σωρού σε δύσκολες γεωτεχνικές συνθήκες. Η κύρια εφαρμογή των περιστροφέων περιβλήματος είναι στην εκτέλεση τοίχων με διακεκομμένες βάσεις, όπου εγκαθίστανται επικαλυπτόμενοι οπλισμένοι σκυρόδεμα σωροί για τη δημιουργία συνεχών δομικών τοίχων για υποστήριξη εκσκαφών υπόγειων χώρων, σταθεροποίηση εδάφους και βαθιές κοπές φραγμάτων. Χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή τοίχων διαφράγματος, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιούνται μέθοδοι διάτρησης με βάση το περίβλημα αντί των παραδοσιακών συστημάτων καθοδήγησης τοίχου. Πρόσθετες εφαρμογές περιλαμβάνουν λειτουργίες jet grouting που είναι τοποθετημένες σε συστήματα περιβλήματος, παραγωγή στήλης ανάμειξης εδάφους-τσιμέντου και σε ορισμένες εφαρμογές τοίχων με φύλλα όπου οι περιστροφικές τεχνικές διάτρησης βελτιώνουν την αποδοτικότητα οδήγησης και τον έλεγχο κατακόρυφης κατεύθυνσης σε ασταθή στρώματα. Η λειτουργική αρχή ενός περιστροφέα περιβλήματος περιλαμβάνει τη μετατροπή υδραυλικής ή μηχανικής ενέργειας σε συνεχή περιστροφική ροπή που εφαρμόζεται στη σωλήνα περιβλήματος μέσω ενός μηχανισμού κεφαλής οδήγησης τοποθετημένου στην επιφάνεια. Ο περιστροφέας, που συνήθως είναι τοποθετημένος στη ράβδο Kelly ή στη βάση της εγκατάστασης διάτρησης, συνδέεται μηχανικά με το περίβλημα μέσω μιας κεφαλής οδήγησης που πιάνει τον σωλήνα. Καθώς το περίβλημα περιστρέφεται, η τριβή μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας του περιβλήματος και του εδάφους, σε συνδυασμό με την κοπτική δράση του παπουτσιού του περιβλήματος (μια κοφτερή ή σκληρυμένη κοπτική άκρη στη βάση του περιβλήματος), σπάει και αφαιρεί υλικό εδάφους, επιτρέποντας την κατώτερη πρόοδο υπό την πίεση τροφοδοσίας της εγκατάστασης. Αυτή η ταυτόχρονη περιστροφή και πρόοδος αποτρέπει την κατάρρευση της οπής, διατηρεί την κατακόρυφη κατεύθυνση και μειώνει τον κίνδυνο απόκλισης του περιβλήματος σε ασταθείς γεωτεχνικές συνθήκες. Οι περιστροφείς περιβλήματος διατίθενται σε διατάξεις που καθορίζονται από την αρχιτεκτονική του συστήματος διάτρησης και τις απαιτήσεις διάμετρου περιβλήματος. Οι υδραυλικοί περιστροφείς, ο πιο διαδεδομένος τύπος, περιλαμβάνουν πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων ή μηχανισμούς άμεσης οδήγησης που παρέχουν ροπή από 10 έως 150+ κιλοΝιούτον-μέτρα (kN·m), που αντιστοιχούν σε διαμέτρους περιβλήματος που κυμαίνονται από 300 mm έως 1500 mm. Χειροκίνητα ή ημι-αυτόματα συστήματα εξυπηρετούν εφαρμογές μικρότερης διαμέτρου. Οι διεπαφές κεφαλής οδήγησης φιλοξενούν πρότυπες σπείρες περιβλήματος API και ιδιόκτητες ταχύτατες συνδέσεις. Η επιλογή κατάλληλου εξοπλισμού περιστροφέα περιβλήματος απαιτεί αξιολόγηση πολλών παραγόντων. Η διάμετρος του περιβλήματος και η αναμενόμενη ροπή διάτρησης, που καθορίζονται από τη σύνθεση του εδάφους, το βάθος και το σχέδιο του παπουτσιού περιβλήματος, αντιπροσωπεύουν τις κύριες παραμέτρους. Η διαθεσιμότητα ισχύος της εγκατάστασης—τόσο η ροή υδραυλικού (λίτρα ανά λεπτό) όσο και η ικανότητα πίεσης—πρέπει να ευθυγραμμίζεται με τις προδιαγραφές του περιστροφέα. Οι επιχειρησιακές απαιτήσεις, συμπεριλαμβανομένου του επιτρεπόμενου ύψους κεφαλής, της ταχύτητας περιστροφής (συνήθως 5 έως 30 RPM) και της συμβατότητας με υπάρχοντα συστήματα καθοδήγησης της εγκατάστασης, επηρεάζουν σημαντικά την επιλογή του εξοπλισμού. Η ανθεκτικότητα σε αβέβαιες ή πολύ συνεκτικές εδαφικές συνθήκες, η αντοχή στη φθορά των ρουλεμάν και η ακεραιότητα των σφραγίδων είναι κρίσιμες για τη διαρκή παραγωγικότητα διάτρησης. Τα εφαρμοστέα πρότυπα για τη λειτουργία του περιστροφέα περιβλήματος περιλαμβάνουν το ISO 20475 (απαιτήσεις ασφαλείας για εξοπλισμό διάτρησης), σχετικά πρότυπα DIN για υδραυλικές μηχανές και προδιαγραφές συγκεκριμένων έργων που καθορίζονται από τους κατασκευαστές συστημάτων περιβλήματος και τις διατάξεις της εγκατάστασης. Η συμμόρφωση εξασφαλίζει την ασφάλεια των χειριστών και τη συνεπή απόδοση διάτρησης σε διάφορες γεωτεχνικές συνθήκες.