Máy xúc

Máy xúc cho việc xây dựng tường đất và hệ thống màn chắn cắt là các hệ thống cơ khí chuyên dụng được thiết kế để thực hiện việc đào sâu dưới mặt đất có kiểm soát, khai thác vật liệu và ổn định mặt đất trong việc thi công tường vách ngăn, màn chắn cắt, tường cọc secant và các hoạt động jet grouting. Các loại thiết bị này đại diện cho các thành phần thiết yếu của các hệ thống phụ trợ cho phép xây dựng chính xác dưới lòng đất trong kỹ thuật nền móng sâu, phục vụ như là các cơ chế chính thông qua đó các kỹ sư thực hiện việc đào ban đầu, loại bỏ vật liệu và điều kiện hóa mặt đất cần thiết để tạo ra các rào cản đất dọc vĩnh viễn hoặc tạm thời trong đất dính và đất hạt. Trong ứng dụng thực tiễn, máy xúc hoạt động trên nhiều phương pháp nền móng sâu. Trong xây dựng tường vách ngăn, chúng thực hiện việc đào từng panel trong khi dung dịch bentonite duy trì sự ổn định của lỗ khoan và ngăn ngừa sự sụp đổ của mặt đất. Trong việc lắp đặt màn chắn cắt—dù là các biến thể soil-cement-bentonite (SCB) hay cement-bentonite (CB)—máy xúc trộn và đặt các vật liệu xi măng dọc theo các đường thẳng tường đã được xác định để tạo ra các rào cản thủy lực cho việc chứa chất ô nhiễm và kiểm soát sự thấm nước. Đối với việc lắp đặt cọc secant và cọc tấm, máy xúc cung cấp sự chuẩn bị mặt đất cần thiết, xác minh sự liên kết và hỗ trợ phụ trợ. Các hoạt động jet grouting cũng tương tự dựa vào thiết bị đào để thiết lập các điểm truy cập và quản lý vật liệu thải từ việc di chuyển đất. Nguyên lý hoạt động liên quan đến các hệ thống cơ khí liên tục hoặc bán liên tục thâm nhập vào đất bão hòa và không bão hòa, khai thác vật liệu phủ trong khi duy trì độ thẳng đứng và kiểm soát độ sâu nghiêm ngặt. Các hệ thống hiện đại sử dụng các thùng grab chạy bằng thủy lực hoặc các thanh Kelly với các công cụ khoan chuyên dụng thâm nhập vào độ sâu thiết kế, với việc tuần hoàn dung dịch duy trì hình dạng lỗ khoan và độ dính của đất. Vật liệu đã được đào ra xuất hiện dưới dạng dung dịch (công việc tường vách ngăn) hoặc dưới dạng vật liệu thải riêng lẻ cần quản lý loại bỏ. Việc giám sát theo thời gian thực thông qua các inclinometer điện tử và cảm biến độ sâu đảm bảo độ chính xác vị trí trong giới hạn dung sai thường là ±100 mm đến ±150 mm trên chiều sâu tường. Cấu hình thiết bị thay đổi tùy theo điều kiện địa chất và yêu cầu thiết kế. Các hệ thống grab treo cáp (thường có dung tích từ 0.6 m³ đến 2.5 m³) cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí trong các loại đất dính ổn định. Các hệ thống hydrofraise với các bánh cắt quay có thể xử lý các lớp đất cứng và sỏi đã được xi măng hóa ở độ sâu vượt quá 100 m. Các bộ lắp ráp Tremie và thanh Kelly, được hỗ trợ bởi các cột thủy lực có khả năng tạo ra lực kéo từ 1,000 đến 5,000 kN, cho phép kiểm soát chính xác trong các hồ sơ đất không đồng nhất. Dung tích thùng từ 0.3 m³ cho công việc chính xác đến 4.0 m³ cho việc loại bỏ vật liệu thải với khối lượng lớn. Các tiêu chí lựa chọn tập trung vào độ sâu thiết kế (quan trọng đối với sức mạnh cột và đường kính thanh Kelly), thành phần đất (nội dung đất sét ảnh hưởng đến tính chất dung dịch; kích thước sỏi xác định việc lựa chọn grab so với hydrofraise), yêu cầu tốc độ đào, không gian làm việc có sẵn và logistics xử lý vật liệu thải. Các yêu cầu cải thiện mặt đất—chẳng hạn như điều kiện hóa đất với các phụ gia polymer hoặc bentonite—ảnh hưởng đến độ phức tạp của hệ thống và tốc độ tuần hoàn (thường từ 50 đến 150 m³/giờ cho các tường vách ngăn). Các tiêu chuẩn liên quan bao gồm EN 1538 (các tường vách ngăn trong đất: thông số thực hiện) và EN 14731 (jet grouting), thiết lập các yêu cầu về hiệu suất cho độ thẳng đứng, kiểm soát đào và đảm bảo ổn định. ISO 22475-1 đề cập đến việc phân loại điều tra địa kỹ thuật, thông tin cho việc lựa chọn thiết bị. DIN 4126 cung cấp hướng dẫn của Đức về thiết kế và thông số thực hiện tường dung dịch.