Вспомогательное оборудование

Вспомогательное оборудование охватывает основные системы поддержки и вторичную технику, которые позволяют выполнять методы экскавации с поддержкой раствора в инженерии глубоких фундаментов. В приложениях гидрофрезы и строительстве отсечных завес эти компоненты необходимы для поддержания стабильных условий экскавации, управления свойствами бурового раствора и обеспечения непрерывности операций. Вместо выполнения основных функций экскавации вспомогательное оборудование обрабатывает подготовку, циркуляцию, обработку и утилизацию раствора — функции, которые непосредственно влияют на структурную целостность и экономическую эффективность подземных барьеров. В строительстве стен в грунте, установке отсечных завес, секущих и касательных свайных стен, а также в операциях струйной цементации системы вспомогательного оборудования поддерживают тонкий баланс гидростатического давления раствора, суспензии частиц и реологии жидкости, необходимый для предотвращения обрушения скважин и деформации грунта. Эти приложения требуют непрерывной подготовки и кондиционирования раствора, так как жидкая среда одновременно служит инструментом экскавации, агентом поддерживающего давления и предшественником фильтровальной корки. Без правильно функционирующих вспомогательных систем основное оборудование не может работать надежно, и построенные стены рискуют качественными дефектами, включая отклонение наклона, снижение непроницаемости и ухудшение структурной производительности. Принцип работы сосредоточен на петлях циркуляции раствора: бентонитовый или полимерный раствор смешивается на поверхности, закачивается в скважину через кельму/оболочку, возвращается, насыщенный экскавационными выемками, затем проходит обработку перед рециркуляцией. Вспомогательное оборудование управляет каждой стадией. Заводы по производству раствора подготавливают жидкость до заданной плотности (обычно 1.1–1.3 т/м³ для бентонита) и вязкости. Центрифуги или каскады гидроциклонов разделяют и удаляют мелкие буровые выемки, которые ухудшают свойства раствора. Установки для удаления песка поддерживают распределение размеров частиц в заданных диапазонах (обычно исключая частицы >10–15 мкм). Установки кондиционирования раствора регулируют pH, концентрацию полимера и реологические параметры. Системы резервуаров обеспечивают запас емкости и зоны оседания. Циркуляционные насосы поддерживают необходимые скорости потока; вибрационные сита отделяют крупные материалы. Ключевые конфигурации оборудования включают: интегрированные заводы по производству раствора (с производительностью циркуляции 1–2 м³/мин), системы центрифужного разделения (подходящие для связных грунтов), каскады гидроциклонов (для экскавации гранулированных грунтов), резервуары для раствора с перегородками и линиями подводящего потока, насосные установки для всасывания и откачивания, коллекторы и трубопроводные сети, системы бункеров и конвейеров для обработки каменных фрагментов, а также автоматизированные системы управления параметрами раствора. Конфигурации варьируются в зависимости от профиля грунта, глубины стены и темпов производства. Критерии выбора включают: необходимую производительность циркуляции раствора относительно темпов экскавации; распределение размеров зерен грунта и ожидаемые объемы выемок; глубину и площадь стены (определяющие общий объем раствора); доступное пространство на площадке для размещения оборудования; доступность электроэнергии и надежность подключения; совместимость с основными методами экскавации (гидрофрезы, системы кельмы); надежность в конкретной среде грунта и подземных вод; и доступность запасных частей. Экологические факторы — пути утилизации обработанных выемок, ограничения по шуму и вибрации, нормы сброса воды — также влияют на выбор оборудования. Соответствующие стандарты включают EN 1538 (Стены в грунте в твердых грунтах и мягком камне), EN 12699 (Сваи с перемещением), ISO 6892-1 (Испытания материалов) и API RP 65 (Рекомендованные практики по уходу и использованию подводных кабелей), где применяются умбиликальные системы. Национальные руководства по гидрофрезе и нормы защиты подземных вод касаются обращения с раствором. Оборудование должно соответствовать директиве по оборудованию 2006/42/EC (маркировка CE) и стандартам охраны труда по шуму и химическому воздействию во время работы с раствором.