Giàn khoan chất lỏng đôi

Giàn khoan chất lỏng kép đại diện cho thiết bị chuyên dụng được thiết kế để thực hiện bơm vữa jet chất lỏng kép, một kỹ thuật cải thiện đất sử dụng hai dòng chất lỏng khác biệt để tạo ra các cấu trúc ngầm ổn định và các rào cản thấm nước. Những giàn khoan này là rất quan trọng trong việc xây dựng các tường vách, rèm cắt, tường cọc secant và các yếu tố nền móng sâu khác yêu cầu ổn định đất chính xác và niêm phong. Công nghệ này đóng vai trò là một yếu tố quan trọng cho các nhà thầu nền móng sâu làm việc trong các điều kiện đất ngập nước, ô nhiễm hoặc không ổn định, nơi các phương pháp truyền thống không đủ hoặc không kinh tế. Các hệ thống bơm vữa jet chất lỏng kép hoạt động dựa trên nguyên tắc tiêm đồng thời một dòng vữa chính và một chất lỏng thứ cấp để xói mòn/vận chuyển, thường là nước hoặc các hỗn hợp nước-khí, thông qua các vòi phun được thiết kế đặc biệt đặt trong lỗ khoan. Chất lỏng thứ cấp có tốc độ cao xói mòn ma trận đất xung quanh trong khi vữa lấp đầy khoảng trống đã tạo ra và đạt được độ cứng trong đất đã được nới lỏng. Cách tiếp cận dòng kép này cho phép các nhà thầu đạt được đường kính cột lớn hơn, độ đồng nhất cải thiện và kiểm soát chất lượng tốt hơn so với các hệ thống chất lỏng đơn. Các vòi phun được triển khai từ trên xuống dưới, hoặc trong một ứng dụng tĩnh để hình thành các tường thẳng đứng hoặc theo một mẫu xoay để tạo ra các cột hình trụ phục vụ như các rào cản cắt khớp nhau hoặc các yếu tố chịu tải. Các ứng dụng trải dài qua nhiều kịch bản nền móng sâu. Trong các rèm cắt nước ngầm, các giàn khoan chất lỏng kép tạo ra các cột bơm vữa jet liên tục hoặc chồng chéo giúp giảm thiểu sự thấm nước qua các tầng nước ngầm và khu vực ô nhiễm. Đối với việc xây dựng tường vách, các cột bơm vữa jet sơ bộ cải thiện độ bền của đất và giảm sự xâm nhập của nước ngầm trong quá trình khai thác các panel tường vách tiếp theo. Trong các tường cọc secant, các yếu tố được bơm vữa jet phục vụ như các cọc chính cung cấp cả hỗ trợ cấu trúc và kiểm soát tính thấm. Những giàn khoan này cũng giải quyết việc ổn định đất dưới các cấu trúc hiện có, giảm thiểu rủi ro lún và sụt lún trong các môi trường đô thị. Cấu hình thiết bị thay đổi tùy theo yêu cầu hoạt động. Các giàn khoan chất lỏng kép tiêu chuẩn bao gồm các đơn vị bơm áp suất cao (thường là 20–40 MPa cho các đường ống vữa và 10–20 MPa cho các đường ống nước), các hệ thống phân phối chất lỏng kép với đo lường độc lập, các đầu khoan xoay với vòi phun jet tích hợp, và máy nâng/vị trí. Một số hệ thống tích hợp khả năng ba chất lỏng, giới thiệu không khí nén như một dòng thứ ba để tăng cường xói mòn và tối ưu hóa đường kính cột. Các tiến bộ bao gồm các hệ thống kiểm soát độ sâu tự động, giám sát áp suất và lưu lượng theo thời gian thực, và xác minh chồng lấp cột hỗ trợ máy tính để đảm bảo hình thành rào cản liên tục. Các tiêu chí lựa chọn tập trung vào một số tham số kỹ thuật. Áp suất hoạt động tối đa xác định đường kính cột và độ sâu thâm nhập có thể đạt được; áp suất cao hơn cho phép các cột lớn hơn nhưng yêu cầu thiết kế cấu trúc vững chắc. Lưu lượng vữa phải cân bằng giữa tốc độ tiêm và khả năng của thiết bị cũng như điều kiện ngầm. Tốc độ xoay và độ chính xác vị trí ảnh hưởng đến hình dạng cột, đặc biệt quan trọng cho các ứng dụng tường chồng lấp. Phân loại hồ sơ đất—bao gồm loại đất, độ bền nén không bị giới hạn và điều kiện nước ngầm—ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn vòi phun, các hỗn hợp chất lỏng và các tham số hoạt động. Các ràng buộc về môi trường, chẳng hạn như giới hạn độ rung và quy định về âm thanh trong các khu đô thị, ưu tiên các hệ thống chất lỏng kép yên tĩnh hơn so với các lựa chọn dựa trên không khí. Các tiêu chuẩn ngành governing bơm vữa jet chất lỏng kép bao gồm DIN EN 12716 (Thực hiện công việc địa kỹ thuật đặc biệt), quy định các yêu cầu thiết kế, thực hiện và đảm bảo chất lượng, và ISO 15702-1 đề cập đến thuật ngữ và phân loại bơm vữa jet. Hướng dẫn bổ sung xuất phát từ các tiêu chuẩn quốc gia (Pháp NF P94-155, hướng dẫn DGGT của Đức) và các khuyến nghị kỹ thuật chuyên biệt từ ICOLD và các tổ chức chuyên nghiệp. Các thông số hợp đồng thường yêu cầu các cột thử nghiệm, kiểm tra độ bền và tài liệu hình ảnh về vị trí cột để xác minh tính liên tục của rào cản và độ đủ của cấu trúc.