Sistemi DTH a cluster

I sistemi di perforazione Cluster Down-The-Hole (DTH) rappresentano una tecnologia di perforazione avanzata progettata per fori di sondaggio a grande volume e a profonda penetrazione in applicazioni di miglioramento del terreno e stabilizzazione del sottosuolo. Nel contesto delle pareti di contenimento e delle tende di taglio, questi sistemi consentono agli appaltatori di eseguire programmi di perforazione completi con più unità di perforazione che operano simultaneamente, accelerando significativamente i tempi di progetto per opere di stabilizzazione del terreno su larga scala. I sistemi Cluster DTH trovano applicazione in diverse metodologie di fondazioni profonde. Nelle operazioni di jet grouting, creano le reti di fori primari necessarie per schemi di iniezione a più fasi nella costruzione di tende di taglio, dove colonne sovrapposte a distanza ravvicinata formano barriere continue. Supportano la costruzione di pareti di pali secanti e tangenti pre-perforando i fori per facilitare l'installazione dei pali e la condizionamento del terreno. Nei sistemi di pareti di taglio in terra-cemento-bentonite (SCB), questi sistemi forniscono perforazioni efficienti per installazioni di pareti continue. Inoltre, le configurazioni a cluster servono applicazioni di miscelazione profonda del suolo, dove devono essere create più colonne di suolo stabilizzato per raggiungere l'estensione verticale e orizzontale richiesta. Il principio operativo prevede più unità di martello DTH montate su un'unica struttura di perforazione, ciascuna che esegue perforazioni percussive-rotative in modo indipendente con aria compressa fornita da sistemi di compressori centralizzati. A differenza della perforazione rotativa convenzionale o con attrezzi a cavo, i martelli DTH operano sulla faccia del bit, trasferendo l'energia d'impatto direttamente nel foro. Questa configurazione massimizza la produttività della perforazione distribuendo il carico su più fori mentre mantiene tassi di penetrazione e qualità del foro costanti. Gli operatori coordinano la perforazione simultanea attraverso la regolazione della pressione e i controlli dei sistemi di alimentazione individuali, consentendo schemi di griglia di fori sistematici con spaziatura precisa. Le configurazioni delle attrezzature variano in base ai requisiti del progetto. I sistemi cluster standard presentano 2-6 unità di martello DTH, tipicamente con diametri DTH che variano da 75 mm a 165 mm, montati su impianti di perforazione dedicati o telai di attrezzature CAT. La capacità del compressore varia tipicamente da 600 a 1.200 CFM, con sistemi ad alta pressione (250-350 psi) che offrono una penetrazione superiore in formazioni competenti. L'attrezzatura di supporto include assemblaggi di collettori centralizzati per la distribuzione dell'aria, meccanismi di alimentazione individuali per il controllo della profondità e sistemi di gestione delle aste compatibili con tubi di perforazione standard (diametro 6-1/4" o 7-7/8"). I criteri di selezione per i sistemi Cluster DTH affrontano i requisiti di profondità di perforazione, la competenza della formazione, la spaziatura e la configurazione del foro richieste, il cronoprogramma del progetto e la logistica operativa. Gli appaltatori valutano la capacità del compressore rispetto all'operazione simultanea dei martelli, l'efficienza del consumo di carburante per mobilitazioni prolungate e la disponibilità di pezzi di ricambio. La geologia della formazione influisce in modo critico sulla selezione del martello: le rocce fratturate e gli strati di suolo favoriscono martelli più piccoli e ad alta frequenza, mentre le formazioni competenti beneficiano di design più grandi e ad alto impatto. I requisiti di diametro del foro (tipicamente 75-115 mm per il grouting) determinano le specifiche del martello e le impostazioni della pressione dell'aria. Gli standard di settore che regolano la pratica di perforazione Cluster DTH fanno riferimento a ISO 11500 (sicurezza delle attrezzature), EN 12716 (grouting nella roccia) e API RP 65 (migliori pratiche di grouting). Gli standard nazionali, tra cui ASTM D7491, affrontano le specifiche di qualità del foro, mentre la DIN 4126 specifica i requisiti di jet grouting dove i fori perforati con DTH servono come condotti di iniezione. Gli appaltatori devono mantenere registri di perforazione che documentano le profondità dei fori, la spaziatura, le descrizioni delle formazioni e i parametri di pressione dell'aria per dimostrare la conformità alle specifiche di progettazione e ai requisiti di garanzia della qualità del progetto.