Plantes i unitats d'injecció de ciment

Les plantes i unitats de jet grouting són sistemes especialitzats dissenyats per preparar, pressuritzar i injectar grouts cimentosos o químics a ultra-alta velocitat a la terra per crear columnes de sòl-ciment i barreres continuïtat. Aquests sistemes d'equips són fonamentals per a l'enginyeria moderna de fonaments profunds, permetent la millora del sòl, el control de les aigües subterrànies i l'augment de l'estabilitat estructural en condicions subterrànies difícils. Les plantes de jet grouting constitueixen el nucli mecànic del procés de jet grouting, transformant el grout convencional en un medi d'injecció d'alta energia capaç de desplaçar i barrejar-se amb el sòl in-situ a profunditats i pressions més enllà de les capacitats convencionals de grouting. En aplicacions de fonaments profunds, les plantes de jet grouting s'utilitzen per crear cortines de tall que interrompen el flux d'aigües subterrànies, estabilitzant sòls inundats i prevenint la liquefacció en zones sísmiques. Són àmpliament utilitzades per reforçar fonaments existents, crear parets de piles secants i tangenials, estabilitzar pendents i millorar la capacitat de càrrega de les capes de sòl febles. En la construcció de parets diafragma, les plantes de jet grouting poden ajudar en el tractament del sòl abans de l'excavació. A més, tenen funcions crítiques en treballs de restauració, enfortint el sòl al voltant de serveis subterranis i omplint buits sota estructures que necessiten re nivellació. El principi operatiu de les plantes de jet grouting es centra en la injecció de grout a alta pressió de manera controlada. El grout es prepara en unitats de mescla equipades amb mescladors de pales o col·loïdals que asseguren una consistència homogènia de la suspensió. Les bombes de desplaçament positiu pressuritzen el grout a pressions operatives que normalment oscil·len entre 200 i 600 bar, tot i que els sistemes especialitzats poden aconseguir pressions més altes. El grout pressuritzat es lliura als monitors d'injecció—eines d'injecció direccional operades des de màquines de perforació—que canalitzen el fluid a través de boques de petit diàmetre, creant un jet coherent que erosiona les partícules de sòl i força el grout a l'interior dels espais buits creats per l'erosió del jet. El monitor d'injecció es retira progressivament a mesura que la columna es desenvolupa, i l'operador controla acuradament la rotació i la velocitat d'extracció per aconseguir la geometria i homogeneïtat desitjades de la columna. Les configuracions de les plantes de jet grouting varien segons els requisits operatius. Els sistemes de fluid únic injecten grout a alta pressió sols i són adequats per a sòls cohesius. Els sistemes de doble fluid combinen aire comprimit amb la injecció de grout, millorant la transferència d'energia i la profunditat de penetració, especialment beneficiosos en sòls granulars. Els sistemes de triple fluid introdueixen un jet d'aigua separada, proporcionant un millor control de la geometria de la columna i la capacitat de profunditat. Les plantes de mescla varien des d'unitats mòbils montades sobre remolcs adequades per a llocs restringits fins a instal·lacions fixes capaces de gestionar projectes de gran volum. Les unitats de bombament utilitzen bombes de pistó, bombes de cargol o agregats de jet pack, cadascuna oferint diferents característiques de pressió-volum adaptades a condicions de sòl i escales de projecte específiques. La selecció de les plantes de jet grouting adequades depèn de múltiples criteris tècnics: profunditat i pressió d'injecció requerides determinades per la stratigrafia del sòl i les especificacions del disseny; propietats del material de grout, particularment viscositat i característiques d'hidratació; requisits de diàmetre de columna; taxes de producció anticipades; i accessibilitat del lloc per al posicionament de l'equip. Els contractistes han de tenir en compte la distribució de la mida de gra del sòl, la permeabilitat i l'estat de saturació quan determinen si la injecció de jet d'un sol, doble o triple fluid és òptima. La mobilitat de l'equip esdevé crítica en entorns urbans o en projectes amb restriccions d'espai. Els estàndards de la indústria que regulen les operacions de jet grouting inclouen l'EN 12716, que especifica definicions, principis de disseny i requisits d'execució per al jet grouting en l'enginyeria del sòl. L'ISO 4465 proporciona orientació sobre la terminologia i les pràctiques de grouting. Els proveïdors d'equipament fan referència a la DIN 4125 per als requisits de grouting a pressió i mantenen el compliment amb les especificacions dels fabricants pel que fa a les màximes pressions d'operació i límits reològics del grout. L'execució professional requereix certificació dels operadors, protocols d'assegurament de la qualitat i verificació rigorosa de la integritat de la columna a través de registres de perforació i anàlisis de laboratori de mostres recuperades.