Giàn khoan jet grouting hầm

Giàn Jet Grouting Hầm Giàn jet grouting hầm là các hệ thống thiết bị chuyên dụng được thiết kế để thực hiện các hoạt động jet grouting áp suất cao có kiểm soát trong các môi trường dưới bề mặt, đặc biệt là cho xây dựng hầm, hỗ trợ đào, và ổn định mặt đất trong các không gian ngầm hạn chế. Các hệ thống này tiêm vữa áp suất qua các vòi chính xác vào các tầng đất và đá, phá vỡ và trộn một phần vật liệu tại chỗ với chất kết dính xi măng để tạo ra các cột đất gia cố với khả năng chịu tải cao hơn, giảm độ thấm, và sự kết dính cơ học. Trong kỹ thuật nền móng sâu, các giàn jet grouting hầm đóng vai trò là công cụ quan trọng cho việc xử lý mặt đất trước khi xây dựng, ổn định sau khi đào, và tạo ra các rèm chắn để kiểm soát dòng chảy nước ngầm qua các lớp đất yếu hoặc có độ thấm cao. Các giàn jet grouting hầm được triển khai trong nhiều ứng dụng dưới bề mặt khác nhau. Các sử dụng chính bao gồm jet grouting để ổn định mặt hầm và tiêm thử, tạo ra các cột jet thẳng đứng và nghiêng để hỗ trợ tường hầm và ngăn chặn sự sụp đổ của các khoang, lắp đặt các rèm chống thấm quanh các khu vực đào ngầm, cải thiện chất lượng đá kém xung quanh các đoạn hầm, và tạo ra các rào cản độ thấm trong địa hình karst. Những giàn này rất cần thiết trong việc đào hầm đô thị, nơi mà sự rung động và tiếng ồn bên ngoài phải được giảm thiểu, và trong đất bão hòa nơi mà các kỹ thuật tường diaphragm truyền thống gặp khó khăn về mặt hậu cần. Các ứng dụng mở rộng đến việc tiêm vữa gia cố dưới các cấu trúc bề mặt hiện có trong quá trình tiến hầm và tăng cường đất trước các hoạt động đào bằng khiên. Nguyên tắc vận hành dựa trên một hệ thống tiêm vữa áp suất cao, thường bao gồm một bơm piston hoặc bơm ly tâm có khả năng tạo ra áp suất từ 350–800 bar, cung cấp vữa qua một cột khoan có thể thu vào đến một đầu giám sát quay được trang bị một, hai hoặc ba vòi tiêm. Cột khoan định vị dãy vòi ở các tọa độ không gian chính xác trong hầm, và khả năng quay của đầu giám sát cho phép định hướng vòi theo chiều ngang và chiều dọc để tạo ra các mẫu cột. Khi cột được rút ra một cách có hệ thống, tia jet có vận tốc cao (thường trên 200 m/s tại đầu vòi) phá vỡ đất và đá xung quanh đồng thời trộn chúng với vữa, dẫn đến một cột đất-xi măng được nén chặt. Áp suất và tốc độ rút điều khiển đường kính cột, thường từ 0,8 đến 2,5 m tùy thuộc vào loại đất và cấu hình vòi. Các cấu hình thiết bị thay đổi đáng kể tùy theo ngữ cảnh lắp đặt. Các hệ thống vòi đơn cung cấp kiểm soát chính xác cho việc điều trị có mục tiêu; các sắp xếp vòi đôi và ba tăng tốc độ tạo cột và giảm thời gian vận hành. Các cột khoan thường được gắn trên các nền tảng có bánh xích hoặc bánh xe để cho phép di chuyển trong các đoạn hầm, trong khi các lắp đặt cố định được sử dụng nơi cần truy cập lặp lại vào các khu vực điều trị cố định. Các giàn nhỏ gọn chuyên dụng được thiết kế cho các hầm có chiều cao hạn chế; các hệ thống mô-đun cho phép tháo rời và lắp ráp lại trong các buồng khởi động chật hẹp. Các đơn vị trộn vữa là một phần không thể thiếu, thường được trang bị các máy trộn keo hoặc thiết bị cắt cao để đạt được vữa đồng nhất với khả năng giữ lại cốt liệu mịn và độ nhớt phù hợp cho việc thâm nhập jet dưới bề mặt. Tiêu chí lựa chọn cho các giàn jet grouting hầm nhấn mạnh áp suất vận hành tối đa, đường kính vòi tối thiểu, độ sâu khoan và phạm vi trong hình học hầm, độ chính xác và khả năng lặp lại của đầu giám sát, tính nhất quán cung cấp vữa, và khả năng thích ứng với các môi trường có chiều cao hạn chế. Tự động hóa cao—bao gồm việc định vị cột điều khiển bằng máy tính, điều chỉnh tốc độ rút, và theo dõi áp suất—ngày càng trở thành tiêu chuẩn, cho phép hình học cột chính xác và tài liệu về việc thực hiện điều trị. Độ tin cậy của thiết bị dưới các chu kỳ vận hành kéo dài và khả năng ngừng khẩn cấp là rất quan trọng trong các môi trường hầm đang hoạt động. Các tiêu chuẩn liên quan bao gồm EN 12715 (thực hiện công việc địa kỹ thuật đặc biệt: tiêm), EN ISO 13286 (vật liệu không liên kết và liên kết thủy lực—Phần 3: jet grouting), và DIN 4093 (jet grouting), quy định các yêu cầu về hiệu suất, tính tương thích vật liệu, và các quy trình đảm bảo chất lượng. Việc điều trị mặt đất cụ thể cho hầm được quy định bởi EN 14679 (thực hiện jet grouting sâu) và các mã xây dựng và khai thác mỏ quốc gia liên quan.