دستگاه‌های جت گروتینگ تونل

رگ‌های جت گروتینگ تونل رگ‌های جت گروتینگ تونل سیستم‌های تجهیزات تخصصی هستند که برای اجرای عملیات جت گروتینگ کنترل‌شده با فشار بالا در محیط‌های زیرسطحی طراحی شده‌اند، به‌ویژه برای ساخت تونل، حمایت از حفاری و تثبیت زمین در فضاهای زیرزمینی محدود. این سیستم‌ها گروت تحت فشار را از طریق نازل‌های دقیق به داخل خاک و سنگ تزریق می‌کنند و مواد موجود در محل را با بایندر سیمانی ترکیب و تکه‌تکه می‌کنند تا ستون‌های زمین تقویت‌شده با ظرفیت باربری بیشتر، کاهش نفوذپذیری و چسبندگی مکانیکی ایجاد کنند. در مهندسی بنیادهای عمیق، رگ‌های جت گروتینگ تونل به‌عنوان ابزارهای حیاتی برای درمان زمین پیش از ساخت، تثبیت پس از حفاری و ایجاد پرده‌های قطع‌کن برای کنترل جریان آب زیرزمینی از طریق لایه‌های ضعیف یا نفوذپذیر عمل می‌کنند. رگ‌های جت گروتینگ تونل در کاربردهای زیرسطحی متنوعی به‌کار می‌روند. استفاده‌های اصلی شامل جت گروتینگ برای تثبیت صورت تونل و تزریق‌های آزمایشی، ایجاد ستون‌های جت گروتینگ عمودی و مایل برای حمایت از دیوارهای تونل و جلوگیری از ریزش حفره، نصب پرده‌های ضد آب در اطراف حفاری‌های زیرزمینی، بهبود کیفیت سنگ ضعیف اطراف بخش‌های تونل و ایجاد موانع نفوذپذیری در زمین‌های کارستی است. این رگ‌ها در حفاری‌های شهری ضروری هستند، جایی که باید لرزش و نویز خارجی به حداقل برسد، و در زمین‌های اشباع شده که تکنیک‌های سنتی دیوار دیافراگمی چالش‌های لجستیکی ایجاد می‌کنند. کاربردها به گروتینگ فشرده‌سازی در زیر ساختارهای سطحی موجود در حین پیشرفت تونل و تقویت خاک قبل از عملیات حفاری سپر گسترش می‌یابد. اصل عملی به یک سیستم گروتینگ با فشار بالا متکی است که معمولاً شامل یک پمپ پیستونی یا سانتریفیوژ با توان خروجی فشار 350–800 بار است که گروت را از طریق یک دکل حفاری تلسکوپی به یک مانیتور چرخشی مجهز به یک، دو یا سه نازل تزریق می‌رساند. دکل حفاری نازل‌ها را در مختصات فضایی دقیق درون تونل قرار می‌دهد و قابلیت چرخش مانیتور امکان تنظیم افقی و عمودی نازل‌ها را برای ایجاد الگوهای ستونی فراهم می‌کند. هنگامی که دکل به‌طور سیستماتیک برداشت می‌شود، جت با سرعت بالا (معمولاً 200+ متر بر ثانیه در خروجی نازل) خاک و سنگ اطراف را تکه‌تکه کرده و هم‌زمان آنها را با دوغاب گروت مخلوط می‌کند و در نتیجه یک ستون خاک-سیمان متراکم ایجاد می‌کند. فشار و نرخ برداشت قطر ستون را کنترل می‌کند که معمولاً 0.8–2.5 متر بسته به نوع خاک و پیکربندی نازل متغیر است. پیکربندی‌های تجهیزات به‌طور قابل توجهی بر اساس زمینه نصب متفاوت است. سیستم‌های تک نازلی کنترل دقیقی برای درمان هدفمند ارائه می‌دهند؛ آرایش‌های دو و سه نازلی ایجاد ستون را تسریع کرده و زمان عملیاتی را کاهش می‌دهند. دکل‌های حفاری معمولاً بر روی سکوهای چرخدار یا زنجیری نصب می‌شوند تا اجازه تحرک در بخش‌های تونل را بدهند، در حالی که نصب‌های ثابت در جایی که دسترسی مکرر به مناطق درمان ثابت مورد نیاز است، استفاده می‌شوند. رگ‌های جمع و جور تخصصی برای تونل‌های با ارتفاع کم طراحی شده‌اند؛ سیستم‌های مدولار اجازه تجزیه و مونتاژ در اتاق‌های راه‌اندازی محدود را می‌دهند. واحدهای مخلوط‌سازی گروت جزء جدایی‌ناپذیر هستند و معمولاً مجهز به میکسرهای کلوئیدی یا دستگاه‌های با برش بالا برای دستیابی به دوغاب همگن با نگهداری دانه‌های ریز و ویسکوزیته مناسب برای نفوذ جت زیرسطحی هستند. معیارهای انتخاب برای رگ‌های جت گروتینگ تونل بر حداکثر فشار عملیاتی، حداقل قطر نازل، عمق حفاری و دسترسی درون هندسه تونل، دقت چرخش و تکرارپذیری مانیتور، ثبات تأمین گروت و سازگاری با محیط‌های محدود تأکید دارند. اتوماسیون بالا—شامل موقعیت‌یابی دکل کنترل‌شده توسط کامپیوتر، تنظیم سرعت برداشت و نظارت بر فشار—به‌طور فزاینده‌ای استاندارد است و امکان ایجاد هندسه دقیق ستون و مستندسازی اجرای درمان را فراهم می‌کند. قابلیت اطمینان تجهیزات تحت چرخه‌های عملیاتی طولانی و قابلیت‌های خاموشی اضطراری در محیط‌های فعال تونل حیاتی است. استانداردهای مربوطه شامل EN 12715 (اجرای کارهای ویژه ژئوتکنیکی: گروتینگ)، EN ISO 13286 (مواد غیرمتصل و متصل هیدرولیکی—قسمت 3: جت گروتینگ) و DIN 4093 (جت گروتینگ) است که الزامات عملکرد، سازگاری مواد و پروتکل‌های تضمین کیفیت را مشخص می‌کند. درمان زمین خاص تونل تحت حاکمیت EN 14679 (اجرای جت گروتینگ عمیق) و کدهای ملی ساختمانی و معدنی مربوطه قرار دارد.