แท่นขุดเจาะโรตารีเจ็ทแรงดันสูงสร้างคอลัมน์ดินและซีเมนต์ได้อย่างไร

แท่นขุดเจาะเจ็ทโรตารีแรงดันสูงสร้างคอลัมน์ดินและซีเมนต์ได้อย่างไร

การสร้างเสาดิน-ซีเมนต์โดยใช้เครื่องหมุนแรงดันสูงแท่นขุดเจาะเจ็ทเป็นเทคนิคการปรับปรุงพื้นดินที่ซับซ้อนซึ่งจะเปลี่ยนดินที่อ่อนแอและอัดตัวได้ให้เป็นองค์ประกอบที่มีเสถียรภาพและสามารถรับน้ำหนักได้ กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักในระดับสากลในชื่อการอัดฉีดแบบเจ็ท ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผสมดินพื้นเมืองในแหล่งกำเนิดกับสารละลายยาแนวแบบประสานที่ฉีดด้วยแรงดันสูงมาก คอลัมน์หรือแผงซีเมนต์ดินที่เกิดขึ้นจะช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก ลดการทรุดตัว และให้การกักเก็บดินหรือผนังตัดไฮดรอลิก ประสิทธิผลของวิธีการนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานมหาศาลที่ส่งมาจากของเหลวแรงดันสูงเพื่อกัดเซาะและผสมดินไปพร้อมๆ กัน

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการวางตำแหน่งของแท่นขุดเจาะโรตารีเจ็ทแรงดันสูงที่ตำแหน่งคอลัมน์ที่กำหนด จากนั้น แท่นขุดเจาะจะเจาะรูนำจนถึงความลึกที่ต้องการโดยใช้สายเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างเล็ก โดยมักจะใช้ของเหลวหรืออากาศความดันต่ำช่วยเพื่อขจัดรอยตัดและทำให้รูเจาะมั่นคง ขั้นตอนการเจาะเริ่มต้นนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสายอัดฉีดสามารถเข้าถึงโซนเป้าหมายได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง เมื่อได้ความลึกตามที่ต้องการแล้ว การดำเนินการอัดฉีดก็เริ่มต้นขึ้น สายสว่านเชื่อมต่อกับปั๊มแรงดันสูง ซึ่งสามารถสร้างแรงดันโดยทั่วไปได้ตั้งแต่ 400 ถึง 600 บาร์ และบางครั้งก็อาจสูงกว่านั้นด้วยซ้ำ ปั๊มนี้บังคับสารละลายยาแนวผ่านแท่งสว่านและออกผ่านหัวฉีดที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งอยู่ที่ฐานของจอภาพหรือหัวฉีด

แกนหลักของเทคโนโลยีอยู่ที่จอภาพและการพ่นน้ำ เมื่อยาแนวถูกไล่ออกจากหัวฉีดด้วยความเร็วเหนือเสียง มันจะก่อตัวเป็นไอพ่นพลังงานสูงที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งจะกัดกร่อนเมทริกซ์ของดินโดยรอบอย่างรุนแรง จากนั้นแท่นขุดเจาะแบบหมุนแรงดันสูงจะเริ่มหมุนและค่อยๆ ดึงสายสว่านออกจากด้านล่างของรูขึ้นไป การผสมผสานระหว่างการหมุนและการถอนออกได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าคอลัมน์มีเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอ พลังการกัดกร่อนของเจ็ทจะสร้างโพรงที่เต็มไปพร้อมๆ กันและผสมกับสารละลายยาแนว พารามิเตอร์ของความเร็วในการถอน ความเร็วในการหมุน และแรงดันปั๊มได้รับการสอบเทียบอย่างแม่นยำโดยขึ้นอยู่กับประเภทของดินและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น การถอนออกช้าลงและความดันที่สูงขึ้น โดยทั่วไปจะส่งผลให้คอลัมน์มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น

มีระบบอัดฉีดด้วยแรงดันน้ำหลายระบบ และแท่นขุดเจาะด้วยแรงดันน้ำสูงสามารถกำหนดค่าให้กับระบบที่ใช้ทั่วไปได้ นั่นคือ Single Fluid System ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ในระบบนี้ สารละลายยาแนวเพียงอย่างเดียวทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการตัดและผสม อนุภาคของดินจะถูกแยกออกจากกันและผสมกับยาแนวซีเมนต์เพื่อสร้างวัสดุผสมดินที่เป็นเนื้อเดียวกัน คุณสมบัติของเสาสุดท้าย เช่น ความแข็งแรงและความสามารถในการซึมผ่าน ขึ้นอยู่กับลักษณะดั้งเดิมของดิน อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ของยาแนว และประสิทธิภาพของการผสม กระบวนการนี้ทำให้เกิดการเน่าเสียจำนวนมาก ซึ่งเป็นส่วนผสมของยาแนวส่วนเกินและดินที่ถูกแทนที่ ซึ่งจะส่งกลับคืนสู่พื้นผิวตามวงแหวนของหลุมเจาะ ของเสียนี้จะต้องได้รับการจัดการและรวบรวมในระบบกักกันเพื่อนำไปกำจัดหรือบำบัดในภายหลัง

การใช้เทคนิคนี้ให้ประสบความสำเร็จต้องอาศัยการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดและความเข้าใจในปฏิกิริยาระหว่างดินกับเจ็ต ผู้ปฏิบัติงานแท่นขุดเจาะด้วยพลังน้ำแรงดันสูงจะต้องตรวจสอบและบันทึกพารามิเตอร์ที่สำคัญทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง รวมถึงอัตราการไหล ความดัน ความเร็วในการหมุน และความเร็วในการยก การทดลองก่อนการผลิตหรือคอลัมน์ทดสอบมักดำเนินการเพื่อยืนยันสมมติฐานการออกแบบ และปรับปรุงพารามิเตอร์การปฏิบัติงานสำหรับสภาพไซต์เฉพาะ คอลัมน์ทดสอบเหล่านี้จะถูกขุดหรือคว้านแกนในเวลาต่อมาเพื่อตรวจสอบรูปทรงและเพื่อทดสอบความแข็งแรงของตัวอย่างดิน-ซีเมนต์ที่ได้รับคืน โดยการควบคุมการป้อนพลังงานและจลนศาสตร์ของเจ็ท, เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบหมุนแท่นขุดเจาะเจ็ทสร้างเสาดิน-ซีเมนต์ที่สามารถคาดเดาได้และมีความสามารถซึ่งช่วยเสริมกำลังพื้นดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ