Giàn khoan chất lỏng ba

Các giàn tiêm ba chất lỏng đại diện cho một loại thiết bị chuyên dụng tiên tiến được thiết kế để thực hiện các hoạt động jet grouting ba chất lỏng trong các ứng dụng nền móng sâu và cải thiện đất. Các hệ thống jet grouting ba chất lỏng sử dụng ba dòng chất lỏng riêng biệt—thường là một dòng jet áp suất cao chính (không khí nén hoặc nước), một dòng giám sát thứ cấp, và một môi trường tiêm thứ ba—để đạt được việc xử lý đất vượt trội và điều chỉnh mặt đất có kiểm soát ở độ sâu và với độ chính xác không thể đạt được thông qua các hệ thống chất lỏng đơn hoặc đôi truyền thống. Các giàn này được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng tường diaphragm, rèm chắn, cọc secant, cấu trúc hỗ trợ tường cọc, và các mảng cột đất-xi măng phức tạp. Công nghệ này đặc biệt có giá trị ở những nơi mà đất ô nhiễm cần được ngăn chặn thông qua các rào cản không thấm, nơi mà việc bảo vệ nước ngầm nhạy cảm được quy định bởi các quy định môi trường, hoặc nơi mà các điều kiện dưới bề mặt yêu cầu việc làm cứng đất được kiểm soát chính xác và chức năng ngăn nước. Các ứng dụng bao gồm khắc phục các khu vực ô nhiễm chất thải nguy hại, hỗ trợ đào sâu trong môi trường đô thị, kiểm soát rò rỉ đập, và ổn định nền móng trong các địa chất phức tạp bao gồm đá nứt và các lớp đất có độ thấm cao. Nguyên tắc vận hành liên quan đến việc triển khai ba mạch chất lỏng khác nhau từ một đầu khoan gắn trên cột thẳng đứng hoặc nghiêng. Dòng jet áp suất cao chính (thường từ 200–400 bar đối với các hệ thống dựa trên nước, lên đến 600 bar đối với các biến thể hỗ trợ không khí) xói mòn và di chuyển các hạt đất. Đồng thời, dòng giám sát thứ cấp cung cấp kiểm soát hướng và lực xói mòn bổ sung, trong khi dòng tiêm thứ ba giới thiệu các vật liệu kết dính—dù là vữa xi măng-bentonite, vữa hóa học, hay các hợp chất chuyên biệt—để lấp đầy các khoảng trống và tạo ra cột đã được xử lý cuối cùng. Ba dòng jet hoạt động theo thứ tự phối hợp hoặc hoạt động song song tùy thuộc vào cấu hình thiết bị và thông số kỹ thuật thiết kế, tạo ra các cột đất đã được xử lý thường có đường kính từ 1 đến 3 mét với hình học và tính chất vật liệu được kiểm soát. Các cấu hình thiết bị chính trong danh mục này bao gồm các xe khoan có bánh xích (15–50 tấn) với các đơn vị bơm ba chất lỏng tích hợp, các hệ thống giàn có cột lưới cho các hoạt động độ sâu vượt quá 50 mét, và các hệ thống ba chất lỏng chuyên dụng gắn trên tàu hoặc xà lan cho các ứng dụng ven nước. Các biến thể thiết bị giải quyết các yêu cầu áp suất khác nhau, tốc độ tiêm, và cấu hình cột cho các điều kiện đất khác nhau và các hạn chế không gian. Tiêu chí lựa chọn cho các giàn tiêm ba chất lỏng tập trung vào khả năng độ sâu có thể đạt được, khả năng tương thích với đất (phản ứng của lớp đất kết dính so với lớp đất hạt), yêu cầu về đường kính cột và độ dày tường, diện tích di chuyển (quan trọng trong các khu vực đô thị chật hẹp), và các kết hợp áp suất-lưu lượng chất lỏng cụ thể cần thiết cho các loại đất mục tiêu và các mục tiêu hiệu suất thiết kế. Các thông số kỹ thuật phải phù hợp với các tiêu chuẩn thiết kế và thực hiện địa kỹ thuật liên quan bao gồm EN 12716 (Thực hiện công việc địa kỹ thuật đặc biệt: jet grouting), EN 14679 (Thực hiện các công việc địa kỹ thuật đặc biệt: trộn sâu), DIN 4093 (Tiêm trong đất: jet grouting), và các tiêu chí chấp nhận cụ thể cho dự án được thiết lập thông qua thử nghiệm hố thí nghiệm và đặc trưng hóa trong phòng thí nghiệm các tham số đất đã được xử lý bao gồm sự gia tăng độ bền nén không giới hạn, giảm độ thấm, và hiệu suất bền vững lâu dài dưới các điều kiện dịch vụ.