Оборудование для струйной цементации грунтов Jet Grouting

Оборудование для струйной цементации грунтов Jet Grouting

Каталог установок для струйной цементации грунтов (Jet grouting) в аренду в Москве, Московской области и регионах РФ.

Принцип струйной цементации

Системы Jet-1, Jet-2 и Jet-3 работают по одному общему принципу. Цементационный раствор нагнетается мощным насосом и разбрызгивается вокруг оси шнека. Кинетическая энергия струи очень высока, поэтому порода разбивается и смешивается со стабилизирующим раствором. Так образуется грунтобетон. Его несущая способность ничем не уступает традиционным буронабивным сваям, но при этом он обладает отличными противофильтрационными характеристиками и может быть образован без опасных для неплотного грунта механических воздействий.

Сооружение свай посредством струйного цементирования образно можно разделить на два этапа: погружение бурильной колонны и её подъём. В процессе погружения производится разбуривание породы и образование скважины проектного диаметра и глубины. Затем начинается обратный ход, во время которого из форсунок бьёт сильная струя бетонирующего раствора, дробящая породу и превращающая её в массивную грунтобетонную сваю. В диаметре такие сваи могут достигать 1,5 метра, а сама технология их образования называется «Mixed-In-Place».

Струйная цементация грунтов (Jet grouting)

Технология струйной цементации или струйная геотехнология, позволяет получать практически любой формы и размеров грунтоцементный массив, который обладает достаточно высокими прочностными, деформационными характеристиками, более чем на порядок превышающими характеристики грунта.

Это способ, позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нагнетания раствора в грунт. В результате происходит разрушения и одновременное перемешивание грунта с цементным раствором.

Порядок производства работ

Технологический процесс закрепления грунта по технологии струйной цементации делят на два основных этапа:

1. Бурение скважин буровым инструментом, в нижней части которого расположен монитор с соплами.
2. Подъем буровых штанг с одновременной подачей раствора через сопла монитора под давлением 40…50 МПа и перемешиванием грунта.

При обратном ходе происходит перемешивание грунта с раствором и частичным (или полным) выносом размытого грунта из пробуренной скважины. В результате, вокруг скважины, образуется новый материал – грунтобетон, обладающий высокими прочностными, деформационными и противофильтрационными характеристиками.

Основным фактором, влияющим на прочностные характеристики грунтоцемента, является расход цемента на 1 м 3 закрепленного грунта. Закрепление грунтов методом струйной цементации, в зависимости от грунтовых условий, назначения и требуемой прочности, и фильтрационных свойств создаваемой грунтоцементной конструкции, может производиться по следующим технологиям:

1. Однокомпонентная технология (Jet1). Разрушение грунта производится струей цементного раствора. Технология наиболее простая в исполнении, достигается наибольшая плотность и прочность грунтобетона. Расход цемента составляет 350…400 кг на метр закрепления. Диаметр грунтобетонных элементов в глинистых грунтах составляет 550…650 мм, в песчаных грунтах – 650…700 мм.
2. Двухкомпонентная технология (Jet2). Для увеличения объема закрепляемого грунта используется дополнительно энергия сжатого воздуха, создающего искусственный воздушный поток вокруг струи раствора. Расход цемента составляет 650…800 кг на метр закрепления. Плотность и прочность грунтобетона ниже на 10 — 15%, чем по технологии (Jet1), диаметр грунтоцементных элементов больше и достигает в глинистых грунтах 1000…1200 мм, в песках 1300 мм;

Преимущества технологии струйной цементации

Метод струйной цементации может применяться в песчаных, супесчаных, суглинистых и глинистых грунтах. Компания «Нью Граунд» может осуществлять работы с применением технологии струйной цементации в стесненных условиях плотной городской застройки.

Область применения

Метод струйной цементации используется при создании искусственно улучшенных оснований фундаментов, армированных грунтобетонными элементами; временных и постоянных несущих и ограждающих конструкций из грунтобетонных элементов, выполненных в виде цилиндрических массивов типа свай, противофильтрационных завес в виде конструкций из взаимно пересекающихся грунтобетонных элементов (jet-свай), устройстве грунтовых анкеров.

Технология применяется как в гражданском, так и промышленным строительстве, в устройстве береговой линии, строительстве дорог и т.д.

Адрес центрального офиса:
641081, г. Пермь, ул. Кронштадтская, д. 35,
e-mail: info@new-ground.ru
тел: (342) 236-90-70 (многоканальный)

115114, г. Москва, 2-й Кожевнический пер., д.12, стр. 5
тел: (985) 643-78-54, (495) 994-93-91

дизайн и разработка сайта Axiom Graphics
2021

Применение струйной цементации в тоннелестроении

Производство струйной цементации нашла большое использование в мировой строительной практике и, в частности, в области тоннелестроения. Такое использование успешно применялось при постройке тоннелей в Италии. Так, при проходке тоннелей в г. Лиссабоне, с использованием струйной цементации по однокомпонентной и двухкомпонентной схемам, выполнено закрепление грунтов под историческим монументом.

Для исключения недопустимых разрушений монумента с дневной поверхности было использовано 865 грунтоцементных колонн диаметром 2,00 м по двухкомпонентной (воздушной) системе и 112 грунтоцементные колонны диаметром 0,80 м по однокомпонентной системе. После окончания горнопроходческих построений и струйной цементации максимальные значения осадки монумента не превысили 8 мм.

Описание буровой установки SANY SJ510

Установка ГНБ – горизонтально-направленного бурения, страна-производитель Китай (КНР), выполнена на базе шасси Caterpillar (США), является высокоэффективным оборудованием, которое применяется при сооружении фундаментов для объектов промышленного и гражданского строительства (высотные здания и сооружения, мосты, гидротехнические сооружения и другие). Все органы управления и приборы буровой установки SANY расположены в кабине оператора, отличающейся повышенной комфортабельностью.

Установка ГНБ SANY горизонтально-направленного типа является современной строительной машиной, сконструированной по классической схеме механизма. Мачта выполнена с применением специальных марок высокопрочных сталей. Требуется совершать минимум операций по перемещению машины. Надёжность буровой установки обеспечивается с использованием узлов и агрегатов: гидравлические элементы Bosch Rexroth (Германия), рукава высокого давления Parker Hannifin (США), коробка передач привода вращения Brevini (Италия), двигатель Mitsubishi (Япония), который имеет функцию автоматического ускорения / снижения скорости, что позволяет уменьшать расход топлива на 5 – 10 %.

Установка ГНБ SANY имеет гидросистему, оборудованную независимой системой охлаждения масла для обеспечения её непрерывной работы, электронную систему управления и контроля работы буровой установки. Все элементы электронной системы управления буровой установки SANY — импортного производства. Данная машина оснащается электронными устройствами балансирования Bosch Rexroth с переключением между ручным и автоматическим управлением, которые контролируют и сохраняют мачту в постоянном вертикальном положении относительно скважины. В мачте буровой установки применяется коробчатая конструкция, с установкой внутри перегородкой для усиления прочности против кручения и обеспечения изгибоустойчивости. Конструктивные элементы установки ГНБ направленного действия надёжны и устойчивы к механическому износу, вибрациям и высоким нагрузкам.

Установка ГНБ горизонтально-направленного бурения SANY является мобильной буровой установкой, а именно — это сдвигаемые гусеницы, при транспортировке, а при выполнении работ гусеницы раздвигают для увеличения опорного контура, откидной оголовок мачты, демонтируемая штанга вращателя. Для установки ГНБ применяется гидравлическое раздвижное гусеничное шасси марки CAT (ОЕМ). Изменяемый шаг между гусеницами, низкий центр тяжести и удлинение противовеса назад обеспечивают оптимальную стабильность буровой машины. Установка ГНБ SANY имеет большой выбор штанг и во время работы можно использовать разные буровые снаряды и буровые наконечники.

Управление установкой SANY осуществляется штатной электронной системой управления, которая выполняет следующие функции: запуск двигателя, электромагнитный реверс гидравлической системы, контролирование угла мачты, сигнализация и предупреждение, контролирование и регулирование глубины бурения, контролирование различных расходных и сменных материалов, ограничение предела угла наклона главного и вспомогательного подъёмника мачты, обнаружение неполадок двигателя с их индикацией на сенсорном экране и предупреждение состояния системы. В главном и вспомогательном подъемниках, применяется длинный барабан, крупный диаметр, направляющая канавка, установка устройства для надавливания каната барабана. Скорость вращения бура изменяется автоматически в зависимости от типа грунта. Параметры всей установки контролируются системой программно-логического управления.

2 разновидности

В зависимости от типа перекачиваемой и рабочей жидкости, различают три типа струйных насосов. К ним относятся:

1. Эжектор. Этой вид струйных насосов применяется только для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ. Рабочая жидкость – вода.
2. Инжектор. Работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.
3. Элеватор. Используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

В общем, струйные насосы могут перекачивать жидкость, газ и пар. Могут применяться как жидкоструйные агрегаты (для смешивания и транспортировки рабочей и пассивной жидкости с разницей давления) и аэрлифтовые/эрлифтовые (выполняет функцию подъема жидкостей).

Если насос используется только для перекачки воды, его называют водоструйным. Он может иметь две модификации: вакуумный насос (работающий для использования в лабораториях) и гидроэлеватор (используется для скважин с глубиной до 16 метров).
к меню ↑

2.1 Области использования

Насосы струйные широко применяются в разных сферах промышленности. Причем они могут использоваться как самостоятельные установки или вместе с другими насосными установками. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности такие агрегаты незаменимы в работе на реакторах, в аварийных ситуациях с отключением воды, при пожаротушении.

Струйный насос дозатор

Такие конструкции часто применяются в сферах, где работа лопастных насосов не может быть эффективной (например, при перекачивании химически агрессивных веществ), или в системе с лопастными насосами для повышения эффективности их работы.

Кроме этого, эти насосы используются в системах кондиционирования, канализации, для водоотлива и водопонижения.

Одним из важнейших показателей для этой техники является коэффициент подсоса. Эта величина являет собой соотношение расхода рабочей жидкости и перекачиваемого вещества.

Несмотря на простоту конструкции и низкий КПД этот тип механизмов часто применяется в случаях, когда невозможно использовать никакой другой тип насосов. Они легко устанавливаются в трубопроводную систему. Часто выпускаются с изменяемым соплом.

Особенности струйных насосов:

• высокая надежность;
• отсутствие необходимости в регулярном техобслуживании;
• широкая сфера применения;
• простая конструкция.

• низкий уровень КПД (не более 30%).

2.2 модель для цемента

Данная техника широко применяется для транспортировки цемента. При воздействии сжатого воздуха сыпучие материалы транспортируются из бункеров в машины для перевозки.

Струйный насос для цемента

Механизм действия здесь такой: под большим давлением воздуха частицы цемента рассыпаются настолько, что становятся летучими. В результате воздушные потоки могут перемещать их в заданном направлении.

Следует отметить, что процесс такой перекачки цемента проходит под большим давлением, поэтому расстояние подачи этого материала ограничено в пространстве. Например, максимальное расстояние, на которое механизм подает цемент по вертикальной оси – не более 50 метров. По горизонтальной оси это расстояние не может превышать 400 метров.

Для транспортировки цемента, а также других сыпучих материалов можно использовать струйный насос CH 2 с интенсифицирующей камерой. Для перемещения масс по трубопроводам используется сжатый воздух.

Технические характеристики CH 2:

• производительность: 25 т/ч;
• масса – 200 кг.
• подъем в высоту: 25м;
• протяженность подачи по горизонтали: 150м;
• давление сжатого воздуха: 0,2-0,3 МПа;
• расход сжатого воздуха: 3 м³ /мин.

2.3 Бытовые модели

Данные агрегаты, особенно используемые в быту, имеют невысокие производственные характеристики. Установленный в домашней скважине насос перекачивает только 15-17 литров в секунду. Более профессиональный (и соответственно дорогой) аппарат может перекачать 30-50 литров за секунду.

Бытовой струйный насос

Высота подъема воды бытовым струйным насосом колеблется в пределах 15 метров. Некоторые аппараты могут поднять жидкость на 20 метров, но при этом КПД будет соответственно снижаться. Более мощное и профессиональное оборудование может поднять воду из глубины 50 м.
к меню ↑

2.4 для нефтяной промышленности

Струйный насос для добычи нефти состоит из таких частей: канал для подведения рабочей жидкости, активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

В данной сфере промышленности такие агрегаты ценятся за простоту устройства, высокую надежность и функционирование даже в экстремальных условиях, таких как высокая концентрация свободных газов или механических соединений в добываемой массе.

Струйные насосы обеспечивают эффективное применение свободных газов, быстрый приток нефти, свободную регуляцию забойного давления, быстрое остывание погружных электродвигателей и др.
к меню ↑

Преимущества технологии Jet Grouting

Московская компания «Основа» предлагает закрепление грунтов с использованием метода струйной цементации Jet Grouting, обеспечивающего:

• высокую степень сходимости расчетов и реального результата;
• высокую скорость устройства грунтоцементных свай – до 300 м в сутки;
• возможность выполнения работ в условиях существующей высокоплотной застройки, рядом с эксплуатируемыми зданиями, в обводненных грунтах, под существующими фундаментами;
• отсутствие вибрации, динамических усилий и ударного шума в ходе работ;
• возможность укрепления грунтов, устройства подпорных стенок, противофильтрационных завес, крепления стенок котлованов и др.;
• возможность реализации метода струйной цементации в грунтах с произвольным коэффициентом фильтрации и структурой, включая песчаные, гравелистые грунты и суглинки.

В результате выполнения работ по закреплению грунта методом струйной цементации Jet Grouting возникает цементно-грунтовый массив со стабильными и предсказуемыми показателями, позволяющими возводить на участке здания и сооружения любого назначения.