​Giàn khoan phản lực quay áp suất cao tạo ra cột đất-xi măng như thế nào?

Máy khoan phản lực quay áp suất cao tạo ra cột đất-xi măng như thế nào?

Chế tạo cột xi măng đất bằng máy quay áp suất caogiàn khoan phản lựclà một kỹ thuật cải tạo nền phức tạp nhằm biến đổi các loại đất yếu, chịu nén thành các phần tử ổn định, chịu tải. Được quốc tế gọi là phun vữa phản lực, quá trình này bao gồm việc trộn tại chỗ đất bản địa với vữa vữa xi măng được bơm ở áp suất cực cao. Các cột hoặc tấm xi măng đất thu được có thể tăng đáng kể khả năng chịu lực, giảm độ lún và cung cấp khả năng giữ đất hoặc tường chắn thủy lực. Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào năng lượng to lớn được cung cấp bởi tia chất lỏng áp suất cao để làm xói mòn và đồng thời trộn đất.

Quá trình bắt đầu bằng việc định vị giàn khoan phản lực quay áp suất cao tại vị trí cột được chỉ định. Sau đó, giàn khoan sẽ khoan một lỗ dẫn hướng đến độ sâu xử lý cần thiết bằng cách sử dụng dây khoan có đường kính tương đối nhỏ, thường có sự hỗ trợ của chất lỏng hoặc không khí áp suất thấp hơn để loại bỏ các cành giâm và ổn định lỗ khoan. Giai đoạn khoan ban đầu này đảm bảo rằng dây phun vữa có thể tiếp cận vùng mục tiêu mà không bị cản trở. Sau khi đạt được độ sâu mong muốn, hoạt động phun vữa phun sẽ bắt đầu. Dây khoan được kết nối với máy bơm áp suất cao, có khả năng tạo ra áp suất thường từ 400 đến 600 bar, và đôi khi còn cao hơn. Máy bơm này đẩy vữa vữa qua các thanh khoan và thoát ra ngoài qua các vòi phun được thiết kế đặc biệt nằm ở đế của màn hình hoặc đầu phun.

Cốt lõi của công nghệ nằm ở màn hình và hoạt động phun. Khi vữa được đẩy ra khỏi vòi phun với vận tốc siêu âm, nó tạo thành một tia năng lượng cao kết hợp làm xói mòn mạnh nền đất xung quanh. Sau đó, giàn khoan phản lực quay áp suất cao bắt đầu quay và từ từ rút dây khoan từ đáy lỗ lên trên. Sự kết hợp giữa quay và rút được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo đường kính cột đồng đều. Sức mạnh ăn mòn của tia tạo ra một khoang được lấp đầy và trộn đồng thời với vữa vữa. Các thông số về tốc độ rút, tốc độ quay và áp suất bơm được hiệu chỉnh chính xác dựa trên loại đất và đường kính cột mong muốn; ví dụ, rút ​​ra chậm hơn và áp suất cao hơn thường dẫn đến cột có đường kính lớn hơn.

Có một số hệ thống phun vữa phản lực và giàn khoan phản lực quay áp suất cao có thể được cấu hình cho hệ thống phổ biến nhất, Hệ thống chất lỏng đơn, được mô tả ở trên. Trong hệ thống này, vữa vữa đóng vai trò là phương tiện cắt và trộn. Các hạt đất được vỡ ra và trộn với vữa xi măng để tạo thành vật liệu xi măng đất đồng nhất. Các đặc tính của cột cuối cùng, chẳng hạn như cường độ và độ thấm, phụ thuộc vào đặc tính ban đầu của đất, tỷ lệ nước-xi măng của vữa và hiệu quả trộn. Quá trình này tạo ra một lượng đất đá đáng kể - hỗn hợp vữa thừa và đất bị dịch chuyển - sẽ quay trở lại bề mặt dọc theo vòng lỗ khoan. Chất thải này phải được quản lý và thu gom trong hệ thống ngăn chặn để xử lý hoặc tiêu hủy sau này.

Việc thực hiện thành công kỹ thuật này phụ thuộc vào việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và sự hiểu biết về tương tác giữa tia đất và tia nước. Người vận hành giàn khoan phản lực quay áp suất cao phải liên tục theo dõi và ghi lại tất cả các thông số chính, bao gồm tốc độ dòng chảy, áp suất, tốc độ quay và tốc độ nâng. Các thử nghiệm trước khi sản xuất hoặc các cột thử nghiệm thường được tiến hành để xác nhận các giả định thiết kế và tinh chỉnh các thông số vận hành cho các điều kiện địa điểm cụ thể. Các cột thử nghiệm này sau đó được đào hoặc lấy lõi để xác minh hình dạng của chúng và kiểm tra cường độ của các mẫu đất-xi măng thu hồi. Bằng cách kiểm soát năng lượng đầu vào và động học của máy bay phản lực, vòng quay áp suất caogiàn khoan phản lựctạo ra một cột xi măng-đất có hiệu quả và có thể dự đoán được để gia cố nền đất một cách hiệu quả.