Instalații de injectare cu jet pentru tuneluri

Rigurile de jet grouting pentru tuneluri Rigurile de jet grouting pentru tuneluri sunt sisteme de echipamente specializate concepute pentru a executa operațiuni controlate de jet grouting la înaltă presiune în medii subterane, în special pentru construcția de tuneluri, suportul excavațiilor și stabilizarea terenului în spații subterane restrânse. Aceste sisteme injectează grout sub presiune prin duze de precizie în formațiuni de sol și rocă, fragmentând și amestecând parțial materialul in situ cu un liant pe bază de ciment pentru a crea coloane de teren întărite cu capacitate portantă îmbunătățită, reducerea permeabilității și coeziune mecanică. În ingineria fundațiilor adânci, rigurile de jet grouting pentru tuneluri servesc ca instrumente critice pentru tratamentul terenului înainte de construcție, stabilizarea post-excavație și crearea de cortine de separare pentru a controla fluxul de apă subterană prin straturi slabe sau permeabile. Rigurile de jet grouting pentru tuneluri sunt utilizate în diverse aplicații subterane. Utilizările principale includ jet grouting pentru stabilizarea feței tunelului și injecții pilot, crearea de coloane de jet grouting verticale și înclinate pentru a susține zidurile tunelului și a preveni colapsul cavităților, instalarea cortinelor impermeabile în jurul excavațiilor subterane, îmbunătățirea rocii de calitate slabă din jurul secțiunilor de tunel și bariere de permeabilitate în terenuri carstice. Aceste riguri sunt esențiale în tunelurile urbane, unde vibrațiile și zgomotul externe trebuie minimizate, și în terenuri saturate, unde tehnicile tradiționale de ziduri de diafragmă prezintă provocări logistice. Aplicațiile se extind la injecția de consolidare sub structuri existente în timpul avansării tunelului și întărirea solului înainte de operațiunile de tunelare cu scut. Principiul operațional se bazează pe un sistem de injecție cu presiune înaltă, care constă de obicei dintr-o pompă cu piston sau centrifugal capabilă de o presiune de 350–800 bar, livrând grout printr-un stâlp de forare telescopic către un monitor rotativ echipat cu una, două sau trei duze de injecție. Stâlpul de forare poziționează aranjamentul duzelor la coordonate spațiale precise în cadrul tunelului, iar capacitatea de rotație a monitorului permite orientarea duzelor pe orizontală și verticală pentru a crea modele columare. Pe măsură ce stâlpul este retras sistematic, jetul de mare viteză (adesea 200+ m/s la ieșirea duzei) fragmentează solul și roca din jur, amestecându-le simultan cu suspensia de grout, rezultând o coloană compactată de sol-ciment. Presiunea și rata de retragere controlează diametrul coloanei, de obicei între 0,8–2,5 m, în funcție de tipul de sol și configurația duzei. Configurațiile echipamentelor variază semnificativ în funcție de contextul de instalare. Sistemele cu o singură duză oferă control de precizie pentru tratamente țintite; aranjamentele cu două și trei duze accelerează crearea coloanelor și reduc timpul operațional. Stâlpii de forare sunt de obicei montați pe platforme pe șenile sau roți pentru a permite mobilitatea în cadrul secțiunilor de tunel, în timp ce instalațiile staționare sunt utilizate acolo unde este necesară accesarea repetată a zonelor fixe de tratament. Rigurile compacte specializate sunt concepute pentru tuneluri cu înălțime redusă; sistemele modulare permit demontarea și reasamblarea în camere de lansare restrânse. Unitățile de amestecare a grout-ului sunt integrate, fiind adesea echipate cu mixere coloidale sau dispozitive de înaltă tărie pentru a obține o suspensie omogenă cu retenție de agregate fine și vâscozitate adecvată pentru penetrarea jetului subteran. Criteriile de selecție pentru rigurile de jet grouting pentru tuneluri pun accent pe presiunea maximă de operare, diametrul minim al duzei, adâncimea de forare și raza de acțiune în geometria tunelului, precizia și repetabilitatea rotației monitorului, consistența alimentării cu grout și adaptabilitatea la medii cu înălțime restrânsă. Automatizarea ridicată—incluzând poziționarea stâlpului controlată de computer, reglementarea vitezei de retragere și monitorizarea presiunii—devine din ce în ce mai standard, permițând geometria precisă a coloanei și documentarea execuției tratamentului. Fiabilitatea echipamentului în cadrul ciclurilor operaționale extinse și capacitățile de oprire de urgență sunt critice în medii active de tunel. Standarde relevante includ EN 12715 (executarea lucrărilor geotehnice speciale: injecție), EN ISO 13286 (materiale nelegate și legate hidraulic—Partea 3: jet grouting) și DIN 4093 (jet grouting), care specifică cerințele de performanță, compatibilitatea materialelor și protocoalele de asigurare a calității. Tratamentul specific al terenului pentru tuneluri este reglementat de EN 14679 (executarea jet grouting-ului profund) și codurile naționale relevante de construcție și minerit.