קידוחים עם נוזלים כפולים

מכונות חיבור נוזלים כפולות מייצגות ציוד מיוחד המיועד לביצוע חיבור ג'ט נוזלים כפול, טכניקת שיפור קרקע המשתמשת בשני זרמי נוזלים נפרדים ליצירת מבנים תת-קרקעיים יציבים ומחסומי חדירות. מכונות אלו הן בסיסיות לבניית קירות דיאפרגמה, קטעי חיתוך, קירות סיקנט, ואלמנטים אחרים של יסודות עמוקים הדורשים יציבות קרקע מדויקת ואיטום. הטכנולוגיה משמשת כאפשרות קריטית לקבלני יסודות עמוקים העובדים בתנאי קרקע רטובים, מזוהמים, או לא יציבים שבהם שיטות מסורתיות מתגלות כלא מספיקות או לא כלכליות. מערכות חיבור נוזלים כפולות פועלות על עקרון ההזרקה הסימולטנית של זרם חיבור ראשי ונוזל משני להרס/הובלה, בדרך כלל מים או תערובות מים-אוויר, דרך פיות מעוצבים במיוחד הממוקמים בתוך החור הקידוח. הנוזל המשני במהירות גבוהה הורס את המטריצה של האדמה הסובבת בזמן שהחיבור ממלא את החלל שנוצר ומשיג הגדרה בתוך הקרקע המופשרת. הגישה הדו-זרמית הזו מאפשרת לקבלנים להשיג קטרים גדולים יותר של עמודים, הומוגניות משופרת, ובקרת איכות טובה יותר בהשוואה למערכות נוזלים חד-פעמיות. הג'טים מופעלים מלמעלה למטה, או ביישום סטטי ליצירת קירות אנכיים או בדפוס סיבובי ליצירת עמודים צילינדריים המשמשים כמחסומי חיתוך משולבים או אלמנטים נושאי משקל. היישומים נפרסים על פני מספר תרחישים של יסודות עמוקים. בקטעי חיתוך של מי תהום, מכונות חיבור נוזלים כפולות יוצרות עמודי חיבור ג'ט רציפים או חופפים שממזערים דליפות דרך אקוויפרים ואזורי זיהום. עבור בניית קירות דיאפרגמה, עמודי חיבור ג'ט ראשוניים משפרים את חוזק הקרקע ומפחיתים את חדירת מי תהום במהלך חפירת לוחות קירות דיאפרגמה הבאים. בקירות סיקנט, אלמנטים מחוברים בג'ט משמשים כעמודים ראשיים המספקים גם תמיכה מבנית וגם בקרת חדירות. מכונות אלו מתמודדות גם עם יציבות האדמה מתחת למבנים קיימים, מפחיתות סיכוני שקיעה וקריסה בסביבות עירוניות. תצורות הציוד משתנות בהתאם לדרישות התפעוליות. מכונות חיבור נוזלים כפולות סטנדרטיות כוללות יחידות משאבות בלחץ גבוה (בדרך כלל 20–40 MPa עבור קווי חיבור ו-10–20 MPa עבור קווי מים), מערכות הפצת נוזלים כפולות עם מדידה עצמאית, ראשי קידוח סיבוביים עם פיות ג'ט משולבות, ומכונות הרמה/מיקום. חלק מהמערכות כוללות יכולת של שלושה נוזלים, המוסיפה אוויר דחוס כזרם שלישי לשיפור ההרס ואופטימיזציה של קוטר העמוד. חידושים כוללים מערכות בקרת עומק אוטומטיות, ניטור לחץ וזרימה בזמן אמת, ואימות חפיפות עמודים בעזרת מחשב כדי להבטיח יצירת מחסום רציף. קריטריוני הבחירה מתמקדים בכמה פרמטרים טכניים. לחץ ההפעלה המרבי קובע את קוטר העמוד והעומק שניתן להשיג; לחצים גבוהים מאפשרים עמודים גדולים יותר אך דורשים עיצוב מבני חזק. קצב זרימת החיבור חייב לאזן את מהירות ההזרקה מול קיבולת הציוד ותנאי הקרקע התת-קרקעיים. מהירות סיבוב ודיוק מיקום משפיעים על גיאומטריית העמוד, במיוחד קריטיים עבור יישומים של קירות חופפים. סיווג פרופיל האדמה—כולל סוג האדמה, חוזק דחיסה לא מוגבל, ותנאי מי תהום—משפיע ישירות על בחירת הפיות, תערובות הנוזלים, ופרמטרי הפעולה. מגבלות סביבתיות, כגון מגבלות רעידות ותקנות רעש באזורים עירוניים, מעדיפות מערכות נוזלים כפולות שקטות על פני חלופות מבוססות אוויר. הסטנדרטים בתעשייה המנחים חיבור נוזלים כפולים כוללים DIN EN 12716 (ביצוע עבודות גיאוטכניות מיוחדות), המפרט דרישות עיצוב, ביצוע, ואבטחת איכות, ו-ISO 15702-1 העוסקת במונחים ובסיווג חיבור ג'ט. הנחיות נוספות מגיעות מסטנדרטים לאומיים (צרפתי NF P94-155, הנחיות גרמניות DGGT) והמלצות טכניות מיוחדות מ-ICOLD וארגונים מקצועיים. מפרטי חוזה בדרך כלל מחייבים עמודי ניסוי, בדיקות חוזק, ותיעוד צילום של מיקום העמודים כדי לאמת את רציפות המחסום ואת התאמת המבנה.