注入混合装置は、単一流体ジェットグラウトシステムの運用の中心を形成し、乾燥成分と液体成分を均質なグラウト懸濁液に結合し、高圧で地下に供給します。これらのシステムは、深い基礎工学における重要なインフラストラクチャーとして機能し、セメント系または化学バインダーの注入を通じて制御された地盤処理を可能にし、土壌特性を改善し、浸透を防ぐバリアを作成します。この装置カテゴリは、初期材料の混合から加圧供給に至るまでの完全な流体処理回路を含み、地盤安定化、カットオフカーテンの構築、ダイアフラム壁の処理、セカントパイルの設置、土壌混合作業など、地下条件が正確な材料配置と性能特性を要求するプロジェクトには欠かせません。 注入混合装置は、現場での土壌改良または封止が必要な広範な地盤工学のアプリケーションで使用されます。単一流体ジェットグラウトシステムは、注入混合装置を利用して、通常0.6メートルから2.5メートルの直径のさまざまな土壌セメント柱を作成します。これは、高速グラウトジェットを注入し、ホスト土壌を侵食し再混合します。これらの柱は、ダムやバリアの下にあるカットオフ壁の建設において、支持要素、浸透バリア、または安定化要素として機能します。ダイアフラム壁およびセカントパイルのアプリケーションでは、注入混合装置が条件付け剤と低浸透グラウトスラリーを供給し、掘削支援構造を安定化します。この装置は、従来の機械的混合がアクセスまたは安全上の制約をもたらす制限された空間での土壌混合と置換も促進します。 注入混合装置の運用原理は、ポートランドセメントと水を混合室にメーターで導入し、乱流と再循環を通じて完全な均質化を確保した後、高圧遠心ポンプまたは正排ポンプに供給することにあります。回転式またはコロイダルミキサーは、セメントの凝集体を破壊し、最適な粒子懸濁を発展させ、供給ラインを通じて安定した流動特性を維持するために十分なせん断を生成します。圧力緩和およびバイパスシステムは、ラインの詰まりから保護し、さまざまな地盤抵抗条件にわたって一貫した出力を確保します。流量測定および制御システム—通常は電磁式またはタービンメーター—は、グラウトの組成と適用率をリアルタイムで調整することを可能にし、指定された柱の直径と強度の発展を達成するために重要です。 装置の構成は、制限された現場アクセスに適したスキッドマウントユニットから、広範なプロジェクトエリアを移動可能にする大型トラックマウントシステムまで多岐にわたります。典型的なシステムは、100リットルから400リットルのバッチミキサー、30MPaから80MPaの作業圧力に対応した遠心ポンプまたはスクリューポンプ、圧力計とリリーフバルブを備えた manifold アセンブリ、特殊なジェットグラウトモニターノズルで終端する柔軟な供給ホースを組み込んでいます。単一ノズル構成は標準的なジェットグラウトを可能にし、多ノズルまたは犠牲工具アセンブリは、より高いエネルギー出力や広い柱の生産を必要とする侵食中心の操作をサポートします。 選定基準は、グラウトの体積要件、ターゲット土壌条件に対する達成可能なポンピング圧力、セメントタイプおよび混和剤との材料の適合性、サイト制約に対する装置のフットプリント、長時間の運用にわたる圧力安定性の信頼性に焦点を当てています。粘度管理—温度変化にわたるスラリーの流動性を維持すること—は、ポンプ効率とノズル性能に影響を与えます。EN 1504(コンクリート構造物の保護および修理のための製品およびシステム)およびISO 14679(懸濁液の粘度、流動時間を測定するための方法および装置)への準拠は、品質保証を確保します。装置オペレーターは、EN 14679プロトコルに従った認証を保持し、構造検証および保証目的のために柱生産の適切なパラメータ制御と文書化を確保しなければなりません。
水とスラリー貯蔵タンクは、深基礎および地盤処理作業において不可欠な補助設備であり、ダイアフラム壁の施工、カットオフカーテンの設置、ジェットグラウト、土壌混合作業に必要な大量の掘削流体、セメント-ベントナイトスラリー、プロセス水のバッファおよび保持システムとして機能します。これらのタンクは、掘削および注入作業に対して流体の一貫した供給を維持し、流体の再利用または廃棄の前に懸濁固体の一時的な沈降および分離能力を提供するという二重の重要な機能を果たし、運用効率を最適化し、長期プロジェクトの期間にわたって材料消費を削減します。 ダイアフラム壁の施工において、水とスラリー貯蔵タンクは、掘削中にトレンチ壁を安定させるポリマー強化ベントナイトスラリーを保持します。プロジェクトの要件は、壁の深さ、長さ、および土壌条件に応じて通常50から500立方メートルの範囲です。深混合またはジェットグラウトによるカットオフカーテンの設置中、スラリータンクはセメントベースの注入媒体および懸濁液を貯蔵し、注入ポートの早期詰まりを防ぎ、一貫したグラウト供給を確保するために分離能力が重要です。振動誘発圧密または地下水管理を伴うセカントパイルおよびシートパイル壁プロジェクトでは、これらのタンクはパイル数、掘削深さ、および循環需要に比例した量のプロセス水および化学添加剤を保持します。 運用上、スラリー貯蔵タンクは、切削物および微細粒子が重力によって分離する沈降室として機能し、より清浄な流体を遠心分離機、シェーカー、または他の分離装置を通じて掘削/注入回路に再循環させることを可能にします。タンクの容量計算は、循環率(通常、大規模掘削作業では100〜300 m³/h)、沈降時間(流体のレオロジーおよび望ましい透明度に応じて30〜120分)、およびプロジェクトの期間を考慮します。適切なタンク設計には、乱流およびショートサーキットを最小限に抑えるためのバッフルプレート、沈殿層の上に配置された排出口、およびピーク流量条件や気象イベント中のこぼれを防ぐためのオーバーフローチャネルが含まれます。 貯蔵タンクは、恒久的な設置用の3〜10 mmの板厚の溶接鋼製タンク、現場で組み立てられるボルト式モジュラー鋼タンク(50〜200 m³ユニット)、および限られたスペースや高い移動性要件を持つプロジェクト用の折りたたみ式ファブリックタンク(ポリビニルまたはポリエチレン)など、複数の構成で提供されます。タンク内部はスラリーの種類に応じて大きく異なります:高粘度セメントスラリーは、粒子間の結合を壊さずに懸濁状態を維持するために低速パドルミキサーによる穏やかな攪拌が必要ですが、水ベースの掘削流体には、タンク構造内に統合された遠心分離器や沈殿池が含まれる場合があります。 選定基準には、日々の循環需要および沈降時間に基づく必要容量、材料の適合性(セメント-ベントナイトスラリーは腐食や汚染を防ぐためにエポキシライニングまたはステンレス内部が必要)、周囲温度範囲(寒冷地では注入のために粘度を維持するための加熱システムが必要)、およびスラッジ管理戦略(ボトムダンプバルブ、真空抽出、または機械的浚渫)が含まれます。EN 1538(ダイアフラム壁)、EN 14679(ジェットグラウト)、および地域の環境廃棄基準に準拠することは、タンクの建設材料および排出手続きを決定します。汚染されたサイトや敏感な水域のプロジェクトでは、環境放出や規制上の罰則を防ぐために二次 containment またはクローズドループリサイクリングシステムが必要な場合があります。
高圧ポンプは、深基礎および地盤改良用途において重要な機器であり、セメント系スラリーやグラウトを高圧で制御注入し、必要な土壌改良および封止目的を達成するために設計されています。これらのポンプは、地下工事において二重の機能を果たします:ダイアフラム壁の建設などのスラリー支持掘削における循環および圧力平衡の維持、そして土壌形成体への安定化または封止媒体の注入です。アプリケーション間での運用要求は大きく異なります。ダイアフラム壁用の循環ポンプは、細かい固体を含む研磨性スラリーを管理しながら、一定のスラリー密度と温度を維持する必要がありますが、カットオフカーテン、ジェットグラウト、および土壌混合用途の注入ポンプは、ターゲット形成体の均一な処理を達成するために、正確な圧力制御と流量の安定性を提供する必要があります。 これらのアプリケーションにおける高圧ポンプの基本原理は、正排出または遠心メカニズムに依存しており、形成体の抵抗を克服し、設計深度への浸透を達成します。EN 1538に従ったダイアフラム壁の建設では、スラリー循環ポンプが周囲の地下水および土圧との間で水圧平衡を維持し、壁の崩壊を防ぎ、浸透を管理します。カットオフカーテンおよび垂直バリア壁システムでは、注入ポンプがグラウトの浸透または水圧破砕を通じて土壌または岩の局所的な透水性低下を作り出し、通常は形成体の透水性およびターゲット浸透深度に応じて20-100バールの持続圧力を必要とします。セカントおよびタンジェントパイルの建設では、注入ポンプがセメント-ベントナイトまたはセメント-砂グラウトを土壌-セメントコラムに供給し、重なり合うパイル要素を結合します。ジェットグラウト作業(ISO 21491に準拠)では、非常に高圧システム(200-400バール)が必要で、土壌を侵食しながらグラウトを同時に注入し、安定化のための土壌-セメントコラムを作成します。深層土混合(DSM)アプリケーションでは、機械混合ツールによって処理された土壌にセメントスラリーを供給するために中圧注入が使用されます。 このカテゴリ内の機器構成は、アプリケーションによって大きく異なります。ダイアフラム壁用のスラリー循環システムは、通常、4-15バールの排出圧力を持つ遠心ポンプ(50-200 m³/h)を使用し、固体処理能力および温度制御用の熱交換器と組み合わせられます。地盤工学用の注入ポンプは、50-400バールの排出圧力に対応する正排出メカニズム(ピストンポンプ、スクリューポンプ、またはペリスタルティックポンプ)を使用し、流量が低い(5-40 m³/h)ことで、優れた圧力安定性と脈動の低減を実現します。駆動システムは電動モーターまたはディーゼルエンジンを使用します。都市部のアプリケーションでは、排出制御および騒音制限のために電動駆動が主流ですが、ディーゼル駆動ユニットは遠隔地や大規模プロジェクトで依然として普及しています。 適切な高圧ポンプ機器の選定には、スラリーまたはグラウトのレオロジー(粘度、密度、砂含量)、ターゲット注入圧力および体積、形成体の特性(透水性、粒度分布)、周囲条件、および電力の可用性を評価する必要があります。ダイアフラム壁用のEN 1538、ジェットグラウト用のEN 14679、グラウト用のEN 12716、およびISO 21491への準拠は、機器の信頼性を確保し、指定された地盤処理品質基準を達成します。
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