Máy nén khí

Máy nén khí trong kỹ thuật nền móng sâu đóng vai trò là thiết bị phụ trợ thiết yếu chuyển đổi năng lượng cơ học hoặc điện thành không khí áp suất, cung cấp năng lượng cho một loạt các công cụ và hệ thống khí nén quan trọng cho việc ổn định đất và xây dựng rèm cắt. Là một công nghệ hỗ trợ quan trọng trong danh mục phụ trợ, máy nén khí cung cấp nguồn năng lượng chính cho nhiều phương pháp nền móng sâu, cho phép khoan, bơm vữa, trộn đất và vận hành thiết bị trong các môi trường ngầm nơi việc cung cấp năng lượng thủy lực hoặc điện truyền thống không khả thi hoặc bị hạn chế về mặt vận hành. Máy nén khí được triển khai trong nhiều ứng dụng nền móng sâu bao gồm xây dựng tường chắn, nơi không khí nén cung cấp năng lượng cho các máy đập khí nén và thiết bị loại bỏ đất trong quá trình khai thác rãnh hướng dẫn và khoan lớp đất; các hoạt động cọc secant và tangent, nơi các máy khoan khí nén và thiết bị yêu cầu áp suất không khí ổn định cho việc khoan và điều khiển ống; lắp đặt rèm cắt sử dụng bơm vữa phun, nơi các hệ thống không khí áp suất cao kết hợp với các đường ống bơm vữa tạo ra cột tia xói mòn làm gãy đất; và các kỹ thuật trộn đất như trộn đất sâu và cột đất xi măng, nơi thiết bị khí nén hỗ trợ việc quay mũi khoan và tuần hoàn vật liệu. Trong quá trình khai thác và loại bỏ đất thải, không khí nén cung cấp cho các hệ thống nâng khí vận chuyển vật liệu bị phân mảnh từ độ sâu lên bề mặt, giảm thiểu sự tắc nghẽn cơ khí trong các lỗ khoan sâu. Không khí nén cũng cung cấp năng lượng cho các công cụ khí nén bao gồm búa tác động, máy khoan khí nén và thiết bị va đập thiết yếu cho việc phá vỡ các chướng ngại vật và chuẩn bị điều kiện mặt đất. Nguyên tắc hoạt động của máy nén khí liên quan đến việc hút không khí từ môi trường, nén cơ học thông qua các trục vít quay hoặc piston đối xứng, làm mát thông qua các bộ làm mát giữa hoặc sau để quản lý sự gia tăng nhiệt độ vốn có trong quá trình nén adiabatic, và cung cấp không khí nén thường dao động từ 4 đến 13 bar tuyệt đối (0.4 đến 1.3 MPa đo áp suất). Các cấu hình phổ biến trong công việc nền móng sâu bao gồm máy nén trục vít quay cho các ứng dụng lưu lượng cao liên tục như bơm vữa phun và trộn đất, và máy nén piston cho việc cung cấp theo yêu cầu cho các công cụ khí nén cầm tay. Các biến thể chạy bằng động cơ diesel và động cơ điện đều là tiêu chuẩn; các đơn vị diesel chiếm ưu thế tại các địa điểm xa xôi thiếu cơ sở hạ tầng điện đáng tin cậy, trong khi các máy nén chạy bằng điện cung cấp hiệu quả chi phí và hoạt động sạch hơn ở các khu vực có thể tiếp cận phát triển. Các tiêu chí lựa chọn cho máy nén trong công việc nền móng sâu bao gồm lưu lượng không khí tự do (FAD) tính bằng mét khối mỗi phút, phù hợp với nhu cầu không khí đồng thời của tất cả các thiết bị kết nối; áp suất làm việc, thường từ 7–8 bar cho hoạt động của công cụ và lên đến 10–13 bar cho các ứng dụng bơm vữa chuyên biệt; khả năng di động và khả năng triển khai tại chỗ, với các đơn vị gắn trên xe hoặc di động được ưa chuộng cho các chuỗi xây dựng động; hiệu quả năng lượng và tiết kiệm nhiên liệu; và dải nhiệt độ hoạt động môi trường, vì hiệu suất của máy nén giảm khi ở độ cao lớn hoặc trong khí hậu khắc nghiệt. Các nhà thầu đánh giá tỷ lệ công suất trên đầu ra, khả năng tiếp cận bảo trì và giảm tiếng ồn, đặc biệt trong các môi trường đô thị nhạy cảm. Thông số kỹ thuật thiết bị phù hợp với ISO 1217 (thông số không khí nén), EN 12922 (phân loại và hiệu suất máy nén), và ISO 8573 (tiêu chuẩn chất lượng không khí nén xác định kích thước hạt, độ ẩm và giới hạn ô nhiễm dầu), đảm bảo độ tinh khiết của không khí cho các công cụ khí nén nhạy cảm và thiết bị bơm vữa. DIN 1945 và các hướng dẫn IMCA áp dụng điều chỉnh an toàn và tiêu chuẩn thiết kế máy nén cho các ứng dụng nền móng sâu hoặc chuyên biệt ngoài khơi.