На базе буровых установок

Установки с гидрофрезами на базе буровых установок представляют собой специализированный класс оборудования для выемки и обработки грунта, который интегрирует технологии высоконапорного струйного бурения с ротационными или ударными буровыми установками для создания непрерывных подземных барьеров и стабилизированных грунтовых масс. Эти системы являются основополагающими для инженерии глубоких фундаментов, позволяя строить стены в грунте, отсечные завесы, секущие и тангенциальные свайные конструкции, а также зоны улучшения грунта с использованием струйной цементации. Категория оборудования включает различные конфигурации гидрофрез, установленных на обычные буровые или свайные установки, использующие мачту, силовую установку и гидравлические системы установки для обеспечения необходимой силы и точности при подземных работах. Установки с гидрофрезами применяются в различных геотехнических задачах. Основные применения включают создание панелей стен в грунте в водонепроницаемых подвалах, подземных сооружениях и системах удержания; установку отсечных завес с низкой проницаемостью для опор плотин, насыпей и экологической реабилитации; последовательности секущих и тангенциальных свай для консольных или подпорных стен; операции струйной цементации для стабилизации грунта, подводки и подготовки грунта для прокладки труб; а также ин-ситу смешивание грунта с цементом для стабилизации грунта и инженерии дорожных покрытий. Каждое применение требует точного контроля глубины, согласованного выравнивания струй и воспроизводимых параметров смешивания или выемки. Принцип работы основан на высоконапорных водяных струях (обычно 300–600 бар), направленных вниз через специально разработанные сопла, установленные на келье буровой установки или колеблющемся стебле. По мере продвижения установки инструментовой строки вертикально или с контролируемой колебательной движением струи абразивируют и поднимают частицы грунта, одновременно вводя цементный раствор, создавая однородную стабилизированную колонну или удаляя грунт для выемки панели. Давление инъекции и скорость потока определяют диаметр колонки гидрофрезы и степень гомогенизации грунта с цементом. Для строительства стен в грунте гидрофреза выемает в поддерживаемом бентонитом котловане; для приложений струйной цементации она создает колонны раствора заданного диаметра и геометрии перекрытия. Ключевые варианты оборудования включают однофазные гидрофрезы (водяная струя с одновременной инъекцией раствора), трехфазные системы (три отдельных сопла для большего контроля над выемкой по сравнению с цементацией), ротационно-колеблющиеся гидрофрезы для точного управления панелями и версии с ударной поддержкой, которые комбинируют ударную энергию с действием струи для когезивных или плотно цементированных грунтов. Выбор конфигурации зависит от требуемой толщины стены, состава слоев грунта, возможностей давления инъекции и производственных показателей. Критерии выбора включают классификацию грунта (когезия, угол внутреннего трения, ин-ситу плотность, наличие гальки или валунов), требуемую глубину и толщину стены, условия грунтовых вод, температуру окружающей среды, влияющую на реологию раствора, доступную мобильность установки и установленные требования к обеспечению качества — обычно визуальный контроль и ударное логирование, с возможным геофизическим подтверждением. Спецификации оборудования должны подтверждать, что силовая установка (давление насоса и скорость потока) соответствует проектным параметрам гидрофрезы и что системы управления поддерживают вертикальность в пределах ±0,5–1,0 процента в соответствии с проектными стандартами. Соответствующие стандарты включают EN 1538 (Исполнение специальных геотехнических работ — Стены в грунте), EN 12716 (Исполнение специальных геотехнических работ — Цементация), EN ISO 14688 (Классификация грунтов) и API RP 2A-WSD для морских применений. Квалификация подрядчиков и сертификация операторов гидрофрез (часто регулируемая региональными органами или производителями оборудования) обязательны для безопасного выполнения работ.