Hydromlyny na báze vrtných súprav

Vrtné súpravy s hydromilmi predstavujú špecializovanú triedu zariadení na vykopávanie a ošetrenie pôdy, ktoré integrujú technológiu vysokotlakových jetov s rotačnými alebo perkusnými vrtnými súpravami na vytváranie kontinuálnych podzemných bariér a stabilizovaných pôdnych hmôt. Tieto systémy sú základné pre inžinierstvo hlbokých základov, umožňujú konštrukciu diafragmových stien, prerušených závesov, sekantových a tangentových pilót a zón zlepšenia pôdy pomocou jet grouting. Kategória zariadení zahŕňa rôzne konfigurácie hydromilov namontovaných na konvenčných pilótových alebo vrtných súpravách, ktoré využívajú stožiar, pohonnú jednotku a hydraulické systémy vrtných súprav na dodanie potrebnej sily a presnosti pre podzemné práce. Zariadenia vybavené hydromilmi sa nasadzujú v rôznych geotechnických aplikáciách. Hlavné aplikácie zahŕňajú vytváranie panelov diafragmovej steny v vodotesných suterénoch, podzemných štruktúrach a retenčných systémoch; inštaláciu nízkopriepustných prerušených závesov pre oporné múry, hrádze a environmentálnu sanáciu; sekvencie sekantových a tangentových pilót pre samostatné alebo podopreté retenčné steny; operácie jet grouting na stabilizáciu pôdy, podopieranie a úpravu pôdy pri vŕtaní potrubí; a in-situ miešanie pôdy a cementu na stabilizáciu pôdy a inžinierstvo vozoviek. Každá aplikácia vyžaduje presnú kontrolu hĺbky, konzistentné zarovnanie jetov a reprodukovateľné parametre miešania alebo vykopávania. Prevádzkový princíp spočíva vo vysokotlakových vodných jetoch (typicky 300–600 bar) nasmerovaných nadol prostredníctvom špeciálne navrhnutých dýz umiestnených na Kelly tyči alebo oscilujúcom stonku vrtného zariadenia. Keď sa zariadenie posúva vertikálne alebo s kontrolovanou osciláciou, jet eroduje a suspenduje pôdne častice, pričom súčasne injektuje cementovú kašu, čím vytvára homogénny stabilizovaný stĺpec alebo odstraňuje pôdu na vykopávanie panelov. Tlak injekcie a prietok riadia priemer hydromilového stĺpca a stupeň homogenizácie pôdy a cementu. Pri konštrukcii diafragmovej steny hydromil vykopáva v rámci bentonitom podporovanej kašovej priekopy; pre aplikácie jet grouting vytvára stĺpcové injektážne telá s preddefinovaným priemerom a geometriou prekrývania. Kľúčové varianty zariadení zahŕňajú jednofluidné hydromily (vodný jet so súčasnou injekciou kaše), trojfluidné systémy (tri samostatné dýzy pre väčšiu kontrolu nad vykopávaním oproti injektáži), rotačno-oscilujúce hydromily pre presné vedenie panelov a perkusne asistované verzie, ktoré kombinujú nárazovú energiu s jet akciou pre kohezívne alebo husté cementované pôdy. Voľby konfigurácie závisia od požadovanej hrúbky steny, zloženia pôdnych vrstiev, kapacity injekčného tlaku a výrobných rýchlostí. Kritériá výberu zahŕňajú klasifikáciu pôdy (kohezia, uhol vnútorného trenia, in-situ hustota, prítomnosť kamienkov alebo balvanov), požadovanú hĺbku a hrúbku steny, podzemné vodné podmienky, ambientnú teplotu ovplyvňujúcu reológiu kaše, dostupnú kapacitu mobilizácie zariadenia a špecifikované požiadavky na zabezpečenie kvality — typicky vizuálnu kontrolu a perkusné logovanie, s voliteľným geofyzikálnym potvrdením. Špecifikácie zariadenia musia overiť, že pohonná jednotka zariadenia (tlak čerpadla a prietok) zodpovedá dizajnovým parametrom hydromilu a že riadiace systémy udržujú vertikalitu v rámci ±0,5–1,0 percenta, podľa dizajnových noriem. Relevantné normy zahŕňajú EN 1538 (Vykonávanie špeciálnych geotechnických prác — Diafragmové steny), EN 12716 (Vykonávanie špeciálnych geotechnických prác — Injektáž), EN ISO 14688 (Klasifikácia pôd) a API RP 2A-WSD pre offshore aplikácie. Kvalifikácie dodávateľov a certifikácia operátorov hydromilov (často riadené regionálnymi orgánmi alebo výrobcami zariadení) sú povinné pre bezpečné vykonávanie.