No results were found for your request!
يعد الضغط العالي أو الحقن الدفقي أحد الأساليب الجديدة نسبيًا لتثبيت البئر بالإضافة إلى تحسين التربة. في هذه الطريقة تُصلح خصائص التربة عن طريق زيادة قدرة تحمل التربة في الموقع. تستخدام الضغط العالي أو الحقن الدفقي لأول مرة في اليابان. في مناجم الفحم الأمريكية والبريطانية أوائل السبعينيات ، تم معالجة التقطیع بواسطة الحقن بالضغط العالي. إستخدم أخوان ياماكادو اليابانيون هذه الطريقة سنة 1965 ليس فقط للتقطيع ولكن أيضًا لحقن الأسمنت.
في طریقة الضغط العالي أو الحقن الدفقي (Jet Grouting) :
- یخرج ملاط الأسمنت عبر الهواء الکثافة و الضغط العالي للغایة من 250 إلی 700 بار من قضیب الحفر
- بالسرعة المزیدة من 100 متر في الثانیة
- بعد حفر البئر علی أساس رأی المصمم حتی العمق المطلوب
وتدمر التربة الموجودة حول مکان خروجها المزیجة بالماء والهواء الکثافة وتضغط ویختلط معها. فلذلک یخلق عمود الأسمنت في الصورة العالیة.
بعد حفر البئر إلى العمق المطلوب ، خرج مصمم الملاط الأسمنتي بمناخ مضغوط تحت ضغط عالٍ جدًا من 250 إلى 700 بار بسرعة 100 متر في الثانية. فوهة قضيب الحفر وبالتزامن مع فترة قضيب الحفر ، تتحلل التربة حول نقطة الخروج لمزيج المناخ المضغوط ودمكها وخلطها. هذا يخلق عمود اسمنت عالي القوة
يتم إجراء الحقن بالضغط العالي بشكل عام بثلاث طرق بناءً على عدد السوائل المستخدمة :
- سائل واحد (Single fluid): في هذه الطريقة ، في نهاية عملية الحفر ، يتم إغلاق صمامات التصريف ويتم حقن خليط الحقن في التربة بضغط عالٍ جدًا (يصل إلى 600 بار) من خلال الفتحات متزامناً يتحرك قضيب الدوران إلی الأعلی. بهذه الطريقة ، يتم خلط الملاط مع التربة المحیط بسرعة وطاقة عالية.
- السائل المزدوج (Double fluid): إن طريقة تنفيذ عمود الأسمنت بالحقن عالي الضغط (الحقن الدفقي) یشابه بطریقة السائل الواحد ، مع اختلاف أنه عند إجراء عمليات الحقن بالضغط العالي (حتى 600 بار) ، هناك غطاء من الهواء المضغوط تحت الضغط 12بار الموجود في مکان الملاط یحقن في التربة في نفس الوقت ويزيد طاقة الحقن وقطر الاختراق للخليط ، وسيكون لدينا قطر أعلى في أنواع التربة المختلفة في النهایة.
- السائل الثلاثي (Triple fluid): في هذه الطريقة ، يتم حقن الماء تحت ضغط عالٍ (يصل إلى 600 بار) أولاً عندما یوجد غطاء الهواء المضغوط تحت ضغط 8 إلى 12 بار حولها لکسر بنیة التربة ، ثم يحقن الملاط بالضغط 40-70 بار من فتحة أخرى في النطاق المطلوب ويخلط مع التربة.
تم إختیار واحد من الطرق الثلاثة المذکورة علی أساس:
- نوع التربة
- الخصائص الفيزيائية
- نوع الإستخدام المتوقع لكتلة التربة الأسمنتية
ويختلف نوع الإتصالات (أختام المياه ، إلخ) والفتحات (الشاشات) في الطرق الثلاث المذكورة.
اعتمادًا على عدد السوائل المستخدمة في طريقة الحقن بالضغط العالي ، تتغير قوة الضغط لعمود الأسمنت.
في مقالة (Kauschinger et al. ، 1989) تم الحصول على مقاومة الضغط لعدة عينات من الأعمدة الأسمنتیة.
| نوع التربة | بالسائل واحد | بالسائل مزدوج | السائل الثلاثي |
| التربة الرملي | ۱۰-۳۰ | ۷.۵-۱۵ | ۱۰-۲۰ |
| التربة الصلصالي | ۱.۵-۱۰ | ۱.۵-۵ | ۱.۵-۷.۵ |
أصول تصمیم طریقة الحقن بالضغط العالي (الحقن الدفقي)
- فوائد استخدام طريقة الحقن بالضغط العالي کأعضاء الحاملة الأخری مثل الدعامة هي:
- زيادة قدرة تحمل التربة في الضغط والقطع
- مراقبة السقوط
- المقابلة ضد السیولة
- إنخفاض النفاذية
لحساب أثر الحقن بالضغط العالي على كل من الأهداف المذكورة آنفاً ، مثل أعضاء الحاملة القائمة الأخرى ، تم تقديم علاقات مختلفة في الهندسة الجيوتقنية. على سبيل المثال ، لحساب قدرة الحمل الجيوتقنية المسموح بها لأعمدة الحقن ذات الضغط العالي ، يتم استخدام مقاومة الاحتكاك ورأس هذه الأعمد. لهذه الأعمدة قدرة علی حسب:
- القدرة الجیوتقنیة المسموح بها
- قدرة الهیکل المسموح بها
يمكن حساب قدرة الهيكل المسموح بها لهذه الأعمدة بناءً على إحدى الطريقتين التاليتين:
- المقاومة أحادية المحور للنوى المأخوذة من العمود
- تحميل مقیاس الأعمدة في نطاق واسع
لذلك ، فإن إحدى العناصر الهامة لتصميم أعمدة الحقن بالضغط العالي هي مقاومة الضغط غير المقيدة لمزيج التربة والأسمنت الذي المنتج من هذه الطريقة.
لتحسين التصميم ، يمكن تنفيذ عمود حقن بالضغط العالي في المشروع ، ومن خلال أخذ عينات من أعماق مختلفة لهذا العمود ، يمكن الحصول على مقاومة 28 يومًا لهذه العينات وتعديل التصميم الأولي. ترتبط قوة الضغط للتربة الأسمنتية ارتباطًا مباشرًا بـ:
- نوع التربة
- نسبة الأسمنت المستخدم في الملاط
مواضع إستعمال الحقن بالضغط العالي (Jet Grotting)
کما هو في التصویر التالیة ، يمكن استخدام طريقة الحقن بالضغط العالي في نطاق واسع من التربة لتحسين التربة وتثبيتها. طريقة الحقن الدفقي لها مواضع إستعمال مختلفة التي تشیر إلیها في التالي:
- إصلاح الأساس وإعادته
- الهیکل المحامي لتثبیت الحفر
- ختم الحفر والهیاکل الجوفیة لمنع تسرّب المیاه
- تعزیز الأساس أو الدعامة (Underpinning)
- جدار ختم السد لتسرّب المیاه والحفر
- كأساس في التربة الرخوة
- تحسين قدرة التحمل وزيادته لأسس الهياكل الموجودة
- إستخدامه بدلا من الدعامة
- التحكم في مخاطر السیولة في التربة الرخوة والمشبعة وتقليلها
- تثبيت الجملونات
- تثبيت التربة والصخور حول النفق
مراقبة الجودة لطریقة الحقن بالضغط العالي (Jet Grotting)
من الأمور الهامة في أساليب تثبيت التربة وتحسينها دراسة الشروط النهائية للتنفيذ ، وهو ما يسمى مراقبة الجودة. تختبر مراقبة الجودة تنفيذ افتراضات المصمم في موقع المشروع. يمكن إجراء مراقبة الجودة على كل من العضو الرئیسي والعضو الذي تم اختباره.
بر اساس استانداردهای جهانی (ASCE,EN) کنترل کیفی در روش جت گروتینگ بر روی ستون های آزمایشی و اصلی قابل انجام است. بدین منظور ستون های آزمایشی با مقادیر مختلف:
وفقًا للمعايير الدولية (ASCE,EN) يمكن إجراء مراقبة الجودة في طريقة الحقن الدفقي علی الأعمدة الرئيسية و الأعمدة المختص بالإختبار. علی هذا اختبر أعمدة ذوی المقادیر المختلفة التالیة و تثبت معلومات الحقن بدقة:
- ضغط الحقن
- مراحل الحقن
- تصمیم الخلط المختلف و إلخ
الاختبارات والضوابط اللازمة أثناء إنشاء الأعمدة النهائية هي:
الإختبارات لمراقبة المواد قبل التماسک
الإختبارات لمراقبة بعد التماسک
الإختبارات على نطاق واسع
بعد تحديد القطر وقوة أعمدة الاختبار ، حدد قيم ممیّزات العمود التي يتساوى قطرها وقوتها مع مقادیر التصميم ، ويتم تنفيذ أعمدة حقن الضغط العالي للمشروع بهذه الممیّزات.
طریقة تنفیذ الحقن بالضغط العالي (Jet Grotting)
الخطوة الأولى لطريقة الحقن بالضغط العالي هي حفر البئر وحقن ملاط الأسمنت ، والتي لها الممیّزات التالية:
- الحفر الدوار بقطر: حوالي 76 إلى 110 ملم
- ضغط الماء: 20 بار
- العمق: حتى العمق المحدد في الخطط التنفيذية
يتم تحضير الملاط في خلاطات الأساسیة وثانوية ویحضر للحقن. یتم الحقن دواراً وعلى مراحل التالیة:
- التوقف
- الحقن الدور بالضغط العالي
- السحب
على سبيل المثال ، قم بحقن 8 جولات في 4 ثوان بضغط من 350 إلى 700 بار ، ثم اسحب 4 سم وكرر هذه الخطوات. تم تصميم هذه الأرقام وفقًا للظروف والأقطار الجيوتقنية المطلوبة. باستخدام هذه الأرقام ، يتم تنفيذ أعمدة الحقن بالضغط العالي للإختبار، ثم يتم قياس قطر الأعمدة لتقدير ممیّزات الفنية للمشروع.
يؤدي الضغط العالي للحقن في طريقة الحقن بالضغط العالي (الحقن الدفقي) إلى تغيير بنية التربة وإنشاء عمود قوي المصنوع من الأسمنت والتربة. قد ینتمي شعاع تأثير الحقن بالضغط العالي العوامل التالية التي يصل أحيانًا إلى 3.5 متر :
- نسبة ضغط الحقن
- زمن الحقن
- مقاومة التربة حین تقطیعه في الموقع
- حجم المنفث
- وزن ملاط الحقن الخاص
- نوع التربة
- سرعة الدوران
- السرعة قضيب الحفر الصعودية
إذا ترید منع تسرّب المیاه إلی الهیکل بالإضافة إلى تحسين التربة ، يمكنک إضافة بعض البنتونايت إلى خليط الحقن.
معدات الضروریة لأداء الضغط العالي
المعدات الرئیسیة لتنفیذ هذه الطریقة هی:
- الصومعة
- معدات التخلیط
- المضخة بالضغط العالي
- المضخة المختصة بالحقن (طريقة السائل الأحادي والسائل المزدوج)
- ضاغط (طريقة السائل المزدوج وثلاثیة السوائل)
- معدات الحفر
فوائد طریقة الحقن بالضغط العالي (Jet Grotting)
تعتبر طريقة الحقن بالضغط العالي في بعض الأحيان بديلاً جيدًا لطرق التحسين مثل التحميل المسبق وتنفيذ الدعامة والطرق الديناميكية. نظرًا لوجود أراضٍ ساحلية رخوة وقابلا الإنهیار في إيران التی تتعرض لظاهرة السیولة والإنهیار، فإن الحاجة بتحسين الساحة واضحة تمامًا.
تعتبر طريقة الحقن بالضغط العالي ، والتي يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من أنواع التربة ، خيارًا جيدًا لتحسين مثل هذه التربة.
یمکننا أن نشیر إلی الفوائد التالیة لهذه الطریقة:
- تحويل الأرض إلى جزء من نظام التربة – الهیکل
- القدرة على المراقبة وتأیید جودة
- تكلفة تجهيز ورشة الأقل من الحالات المماثلة مثل صنع الدعامة
- سرعة تنفيذ عالية جدا
- تکلفة التنفيذ الأقل من الحالات المماثلة
- إنتاج ضوضاء واهتزازات الأقل في البيئة الحضرية مقارنة بالطرق المماثلة
- تقلیل نفاذية التربة
- زيادة مقاومة التربة
- تقلیل هبوط التربة بسبب الثقل
- منع السیولة
- تحسين الأرض في المکان
المنشورات ذات الصلة :
دیدگاهتان را بنویسید