Воздушные компрессоры

Воздушные компрессоры в инженерии глубоких фундаментов служат важным вспомогательным оборудованием, которое преобразует механическую или электрическую энергию в сжатый воздух, обеспечивая работу широкого спектра пневматических инструментов и систем, необходимых для стабилизации грунта и строительства отсечных стен. Являясь критически важной поддерживающей технологией в категории вспомогательных средств, воздушные компрессоры предоставляют основной источник энергии для многочисленных методов глубоких фундаментов, позволяя бурение, инъекцию, смешивание грунта и работу оборудования в подземных условиях, где традиционная гидравлическая или электрическая подача энергии непрактична или ограничена в эксплуатации. Воздушные компрессоры применяются в различных областях глубоких фундаментов, включая строительство стен в грунте, где сжатый воздух приводит в действие пневматические отбойные молотки и оборудование для выемки грунта во время раскопок направляющего котлована и бурения слоев грунта; операции с секущими и касательными сваями, где пневматические буровые установки и оборудование требуют постоянного давления воздуха для бурения и манипуляции с обсадными трубами; установку отсечных стен с использованием струйной цементации, где системы высокого давления воздуха в сочетании с инъекционными линиями создают эрозионную струйную колонну, которая разрушает грунт; и техники смешивания грунта, такие как глубокое смешивание грунта и цементные столбы, где пневматическое оборудование поддерживает вращение шнека и циркуляцию материала. В процессе раскопок и удаления породы сжатый воздух обеспечивает системы воздушного подъема, которые транспортируют фрагментированный материал с глубины на поверхность, уменьшая механическую загруженность в глубоких скважинах. Сжатый воздух также приводит в действие пневматические инструменты, включая ударные молоты, пневматические дрели и перкуссионное оборудование, которые необходимы для разрушения препятствий и подготовки грунтовых условий. Принцип работы воздушных компрессоров включает забор атмосферного воздуха, механическое сжатие с помощью вращающихся винтов или поршневых механизмов, охлаждение через промежуточные или постохлаждающие устройства для управления повышением температуры, присущим адиабатическому сжатию, и подачу сжатого воздуха, как правило, в диапазоне от 4 до 13 бар абсолютного давления (0,4 до 1,3 МПа по манометру) для стандартных операций оборудования. Распространенные конфигурации в работе глубоких фундаментов включают ротационные винтовые компрессоры для длительных высокопоточных приложений, таких как струйная цементация и смешивание грунта, и поршневые компрессоры для портативного, по требованию, снабжения ручных пневматических инструментов. Варианты с дизельными и электрическими двигателями являются стандартными; дизельные установки преобладают на удаленных площадках, где отсутствует надежная электрическая инфраструктура, в то время как электрические компрессоры обеспечивают экономическую эффективность и более чистую работу в развитых зонах доступа. Критерии выбора компрессоров для работы в глубоких фундаментах включают подачу свободного воздуха (FAD) в кубических метрах в минуту, соответствующую одновременному спросу на воздух всего подключенного оборудования; рабочее давление, как правило, 7–8 бар для работы инструментов и до 10–13 бар для специализированных инъекционных приложений; портативность и возможность развертывания на месте, при этом предпочтение отдается гусеничным или мобильным единицам для динамичных строительных последовательностей; энергоэффективность и экономия топлива; и диапазон рабочей температуры окружающей среды, так как производительность компрессора ухудшается на больших высотах или в экстремальных климатических условиях. Подрядчики оценивают соотношение мощности к выходу, доступ к обслуживанию и подавление шума, особенно в чувствительных городских условиях. Спецификации оборудования соответствуют ISO 1217 (спецификации сжатого воздуха), EN 12922 (классификация и производительность компрессоров) и ISO 8573 (стандарты качества сжатого воздуха, определяющие размер частиц, содержание влаги и пределы загрязнения маслом), обеспечивая чистоту воздуха для чувствительных пневматических инструментов и инъекционного оборудования. DIN 1945 и применимые рекомендации IMCA регулируют стандарты безопасности и проектирования компрессоров для морских или специализированных приложений глубоких фундаментов.