כיצד אסדת קידוח סילון רוטרי בלחץ גבוה יוצרת עמודי אדמה-צמנט?

כיצד אסדת קידוח סילון רוטרי בלחץ גבוה יוצרת עמודי אדמה-צמנט?

יצירת עמודי אדמה-צמנט באמצעות סיבוב בלחץ גבוהאסדת קידוח סילוןהיא טכניקת שיפור קרקע מתוחכמת ההופכת קרקעות חלשות וניתנות לדחיסה לאלמנטים יציבים ונושא עומס. תהליך זה, הידוע בעולם כדיוס סילון, כולל ערבוב במקום של אדמה מקומית עם תרסיס צמנטי המוזרק בלחצים גבוהים במיוחד. עמודי האדמה-צמנט המתקבלים, או הפנלים, יכולים להגדיל באופן משמעותי את כושר הנשיאה, להפחית את ההתיישבות ולספק קירות חיתוך אדמה או הידראוליים. האפקטיביות של שיטה זו תלויה באנרגיה העצומה שמספק סילון הנוזלים בלחץ גבוה לשחוק ולערבב את האדמה בו זמנית.

התהליך מתחיל במיקום של אסדת הקידוח הסיבובית בלחץ גבוה במיקום העמוד המיועד. לאחר מכן, המתקן קודח חור מנחה עד לעומק הטיפול הנדרש באמצעות מחרוזת קידוח בקוטר קטן יחסית, לרוב בעזרת נוזל או אוויר בלחץ נמוך יותר כדי להסיר ייחורים ולייצב את החור. שלב הקידוח הראשוני הזה מבטיח שמחרוזת הדיוס הסילון יכולה להגיע לאזור היעד ללא הפרעה. לאחר השגת העומק הרצוי, פעולת הדיוס הסילון מתחילה. מחרוזת הקידוח מחוברת למשאבה בלחץ גבוה, המסוגלת לייצר לחצים הנעים בדרך כלל בין 400 ל-600 בר, ולעיתים אף יותר. משאבה זו דוחפת תרסיס לדיס דרך מוטות הקידוח החוצה דרך חרירים שתוכננו במיוחד הממוקמים בבסיס הצג, או ראש הסילון.

ליבת הטכנולוגיה טמונה במוניטור ובפעולת הסילון. כאשר הדיס נפלט מהחרירים במהירויות על-קוליות, הוא יוצר סילון קוהרנטי בעל אנרגיה גבוהה השוחק בכוח את מטריצת האדמה שמסביב. אסדת הקידוח הסיבובית בלחץ גבוה מתחילה להסתובב ולאט לאט למשוך את מחרוזת הקידוח מתחתית החור כלפי מעלה. השילוב של סיבוב ומשיכה נשלט בקפידה כדי להבטיח קוטר עמוד אחיד. כוח השחיקה של הסילון יוצר חלל שמתמלא בו זמנית ומתערבב עם הדיס. הפרמטרים של מהירות הנסיגה, מהירות הסיבוב ולחץ המשאבה מכוילים במדויק על סמך סוג האדמה וקוטר העמודה הרצוי; לדוגמה, נסיגה איטית יותר ולחץ גבוה יותר מביאים בדרך כלל לעמוד בקוטר גדול יותר.

ישנן מספר מערכות דיוס סילון, וניתן להגדיר את אסדת קידוח הסילון הסיבובית בלחץ גבוה עבור הנפוצה ביותר, מערכת הנוזל הבודד, המתוארת לעיל. במערכת זו, הדיס לבדו משמש כמצע החיתוך והערבול. חלקיקי האדמה מפורקים ומתערבבים עם הדיס המלט ליצירת חומר אדמה-צמנט הומוגנית. תכונות העמוד הסופי, כגון חוזק וחדירותו, תלויות במאפיינים המקוריים של הקרקע, ביחס המים-צמנט של הדיס וביעילות הערבוב. התהליך מייצר כמות משמעותית של שלל - תערובת של עודפי דיס ואדמה עקורה - שחוזרת אל פני השטח לאורך הטבעת של הקידוח. שלל זה חייב להיות מנוהל ולאסוף במערכת בלימה לסילוק או טיפול מאוחר יותר.

ביצוע מוצלח של טכניקה זו מסתמך על בקרת איכות קפדנית והבנה של אינטראקציה קרקע-סילון. מפעילי אסדת הקידוח הסילון הסיבובי בלחץ גבוה חייבים לנטר ולתעד באופן רציף את כל הפרמטרים המרכזיים, כולל קצב זרימה, לחץ, מהירות סיבוב ומהירות הרמה. ניסויים טרום ייצור, או עמודות בדיקה, נערכים לעתים קרובות כדי לאשר את הנחות התכנון ולחדד את הפרמטרים התפעוליים עבור תנאי האתר הספציפיים. עמודי בדיקה אלה נחפרים לאחר מכן או מכוסים בליבות כדי לאמת את הגיאומטריה שלהם ולבדוק את חוזקן של דגימות האדמה-צמנט המשוחזרות. על ידי שליטה בקלט האנרגיה והקינמטיקה של הסילון, הלחץ הגבוה מסתובבאסדת קידוח סילוןיוצר עמוד אדמה-צמנט צפוי ומוכשר המחזק ביעילות את הקרקע.