El equipo de inyección-mezcla forma el núcleo operativo de los sistemas de jet grouting de un solo fluido, combinando componentes secos y líquidos en una suspensión de lechada homogénea para su entrega en el subsuelo a alta presión. Estos sistemas sirven como infraestructura crítica en la ingeniería de cimentaciones profundas, permitiendo un tratamiento controlado del terreno a través de la inyección de aglutinantes a base de cemento o químicos que mejoran las propiedades del suelo y crean barreras contra la filtración. La categoría de equipo abarca todo el circuito de manejo de fluidos, desde la mezcla inicial de materiales hasta la entrega presurizada, lo que lo hace indispensable para proyectos que requieren estabilización del terreno, construcción de cortinas de corte, tratamiento de muros de diafragma, instalación de pilotes secantes y operaciones de mezcla de suelo donde las condiciones del subsuelo exigen una colocación precisa de materiales y características de rendimiento. El equipo de inyección-mezcla se utiliza en un amplio espectro de aplicaciones geotécnicas donde se requiere mejora o sellado del suelo in situ. Los sistemas de jet grouting de un solo fluido utilizan el equipo de inyección-mezcla para crear columnas de suelo-cemento de diámetros variables, típicamente de 0.6 a 2.5 metros, inyectando chorros de lechada a alta velocidad que erosionan y mezclan el suelo anfitrión. Estas columnas sirven como elementos de soporte, barreras contra la filtración o elementos de estabilización en la construcción de muros de corte bajo represas y barreras. En aplicaciones de muros de diafragma y pilotes secantes, el equipo de inyección-mezcla entrega agentes de acondicionamiento y lechadas de lechada de baja penetración para estabilizar las estructuras de soporte de excavación. El equipo también facilita la mezcla y desplazamiento del suelo en espacios confinados donde la mezcla mecánica convencional presenta restricciones de acceso o seguridad. El principio operativo del equipo de inyección-mezcla implica la introducción medida de cemento Portland y agua en una cámara de mezcla donde el flujo turbulento y la recirculación aseguran una homogeneización completa antes de la entrega a bombas centrífugas o de desplazamiento positivo de alta presión. Mezcladores rotativos o coloidales generan suficiente cizallamiento para romper los aglomerados de cemento, desarrollar una suspensión óptima de partículas y mantener propiedades reológicas estables a través de la línea de entrega. Los sistemas de alivio de presión y derivación protegen contra bloqueos en la línea y aseguran una salida consistente a través de diversas condiciones de resistencia del terreno. Los sistemas de medición y control de flujo, típicamente medidores electromagnéticos o de turbina, permiten el ajuste en tiempo real de la composición de la lechada y las tasas de aplicación, lo cual es crítico para lograr los diámetros de columna especificados y el desarrollo de resistencia. Las configuraciones del equipo varían desde unidades montadas sobre patines adecuadas para acceso a sitios confinados hasta sistemas montados en camiones grandes que permiten movilidad a través de áreas de proyecto extensas. Los sistemas típicos incorporan mezcladores de lote de 100 a 400 litros, bombas centrífugas o de tornillo clasificadas para presiones de trabajo de 30 a 80 MPa, ensamblajes de colectores con manómetros y válvulas de alivio, y mangueras de entrega flexibles que terminan en boquillas de monitor de jet grouting especializadas. Las configuraciones de boquilla única permiten el jet grouting estándar, mientras que los ensamblajes de múltiples boquillas o herramientas sacrificables apoyan operaciones centradas en la erosión que requieren mayor salida de energía o producción de columnas más amplias. Los criterios de selección se centran en los requisitos de volumen de lechada, las presiones de bombeo alcanzables para las condiciones del suelo objetivo, la compatibilidad de materiales con tipos de cemento y aditivos, la huella del equipo en relación con las restricciones del sitio, y la fiabilidad de la estabilidad de presión durante operaciones prolongadas. La gestión de la viscosidad, manteniendo la fluidez de la lechada a través de variaciones de temperatura, influye en la eficiencia de la bomba y el rendimiento de la boquilla. El cumplimiento de la norma EN 1504 (Productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de concreto) y la ISO 14679 (Métodos y aparatos para medir la viscosidad, tiempo de flujo de suspensiones) asegura la garantía de calidad. Los operadores de equipos deben tener certificaciones según los protocolos de EN 14679 para garantizar el control adecuado de parámetros y la documentación de la producción de columnas para verificación estructural y propósitos de garantía.
Los tanques de almacenamiento de agua y lodos son equipos auxiliares esenciales en operaciones de cimentación profunda y tratamiento del suelo, funcionando como sistemas de amortiguación y retención para los grandes volúmenes de fluidos de excavación, lodos de cemento-bentonita y agua de proceso requeridos a lo largo de la construcción de muros de diafragma, instalación de cortinas de corte, inyección de jet y aplicaciones de mezcla de suelo. Estos tanques cumplen funciones críticas duales: mantener un suministro constante de fluidos para las operaciones de perforación e inyección, mientras proporcionan capacidad temporal de asentamiento y segregación para sólidos suspendidos antes de la reutilización o eliminación de fluidos, optimizando así la eficiencia operativa y reduciendo el consumo de materiales a lo largo de extensos plazos de proyecto. En la construcción de muros de diafragma, los tanques de almacenamiento de agua y lodos contienen lodos de bentonita enriquecidos con polímeros que estabilizan las paredes de la zanja durante la excavación, con requisitos típicos del proyecto que varían de 50 a 500 metros cúbicos dependiendo de la profundidad, longitud y condiciones del suelo. Durante la instalación de cortinas de corte mediante mezcla profunda o inyección de jet, los tanques de lodo almacenan medios de inyección a base de cemento y fluidos de suspensión, siendo la capacidad de segregación crítica para prevenir el taponamiento prematuro de los puertos de inyección y asegurar una entrega de lechada constante. Para proyectos de pilotes secantes y muros de pilotes de sheet que involucran compactación inducida por vibración o control de aguas subterráneas, estos tanques contienen agua de proceso y aditivos químicos en cantidades proporcionales al número de pilotes, profundidad de perforación y demanda de circulación. Operativamente, los tanques de almacenamiento de lodos funcionan como cámaras de asentamiento donde los recortes y partículas finas se separan bajo gravedad, permitiendo que fluidos más limpios sean recirculados a través de centrífugas, tamices u otros equipos de separación de regreso al circuito de perforación/inyección. El cálculo del volumen del tanque tiene en cuenta la tasa de circulación (típicamente 100–300 m³/h para grandes operaciones de perforación), el tiempo de asentamiento (30–120 minutos dependiendo de la reología del fluido y la claridad deseada), y la duración del proyecto. Un diseño adecuado del tanque incluye placas de baffle para minimizar la turbulencia y el cortocircuito, puertos de salida posicionados por encima de las capas de sedimento, y canales de desbordamiento para prevenir derrames durante condiciones de flujo máximo y eventos climáticos. Los tanques de almacenamiento están disponibles en múltiples configuraciones: tanques fabricados de acero soldado con un grosor de placa de 3–10 mm para instalaciones permanentes, tanques modulares de acero atornillados (unidades de 50–200 m³) ensamblados en el sitio con conexiones rápidas, y tanques de tela colapsables (de polivinilo o polietileno) para proyectos con espacio limitado o altos requisitos de movilidad. Los internos del tanque varían significativamente según el tipo de lodo: los lodos de cemento de alta viscosidad requieren agitación suave mediante mezcladores de palas de baja velocidad para mantener la suspensión sin romper los enlaces de partículas, mientras que los fluidos de perforación a base de agua pueden incluir segregadores centrífugos o estanques de asentamiento integrados dentro de la estructura del tanque. Los criterios de selección incluyen la capacidad requerida basada en la demanda de circulación diaria y el tiempo de asentamiento, la compatibilidad de materiales (los lodos de cemento-bentonita requieren internos revestidos de epoxi o de acero inoxidable para prevenir la corrosión y la contaminación), el rango de temperatura ambiente (los sistemas de calefacción son necesarios en climas fríos para mantener la viscosidad para la inyección), y la estrategia de gestión de lodos (válvulas de descarga en el fondo, extracción por vacío o dragado mecánico). El cumplimiento regulatorio con EN 1538 (muros de diafragma), EN 14679 (inyección de jet) y las normas locales de eliminación ambiental dictan los materiales de construcción del tanque y los procedimientos de descarga. Los proyectos en sitios contaminados o zonas de agua sensibles pueden requerir contención secundaria o sistemas de reciclaje en circuito cerrado para prevenir la liberación ambiental y sanciones regulatorias.
Las bombas de alta presión son equipos críticos en aplicaciones de cimientos profundos y mejora del terreno, diseñadas para entregar y mantener la inyección controlada de lechadas y grouts cementosos bajo presiones elevadas para lograr los objetivos requeridos de modificación y sellado del suelo. Estas bombas cumplen funciones duales en trabajos subterráneos: circulación y equilibración de presión en excavaciones soportadas por lechada (como la construcción de muros de diafragma), e inyección de medios estabilizantes o sellantes en formaciones de suelo. Las demandas operativas difieren significativamente entre aplicaciones: las bombas de circulación para muros de diafragma deben mantener una densidad y temperatura de lechada consistentes mientras gestionan lechadas abrasivas que contienen sólidos finos, mientras que las bombas de inyección para cortinas de corte, jet grouting y aplicaciones de mezcla de suelo deben entregar un control preciso de presión y estabilidad de caudal para lograr un tratamiento uniforme de las formaciones objetivo. El principio fundamental que subyace al funcionamiento de las bombas de alta presión en estas aplicaciones se basa en mecanismos de desplazamiento positivo o centrífugos para superar la resistencia de la formación y lograr la penetración a la profundidad de diseño. En la construcción de muros de diafragma según EN 1538, las bombas de circulación de lechada mantienen el equilibrio de presión hidrostática con las aguas subterráneas circundantes y la presión del suelo, previniendo el colapso del muro y gestionando la filtración. Para cortinas de corte y sistemas de muros de barrera vertical, las bombas de inyección crean una reducción de permeabilidad localizada en el suelo o la roca a través de la permeación de la lechada o la hidrofracturación, requiriendo típicamente presiones sostenidas de 20-100 bar dependiendo de la permeabilidad de la formación y la profundidad de penetración objetivo. La construcción de pilotes secantes y tangentes emplea bombas de inyección para entregar lechada de cemento-bentonita o cemento-arena en columnas de suelo-cemento, uniendo elementos de pilotes superpuestos. Las operaciones de jet grouting—regidas por ISO 21491—requieren sistemas de muy alta presión (200-400 bar) para erosionar el suelo e inyectar lechada simultáneamente, creando columnas de suelo-cemento para estabilización. Las aplicaciones de mezcla profunda de suelo (DSM) utilizan inyección de presión moderada para entregar lechada de cemento en suelo procesado por herramientas de mezcla mecánica. Las configuraciones de equipos dentro de esta categoría varían sustancialmente según la aplicación. Los sistemas de circulación de lechada para muros de diafragma típicamente emplean bombas centrífugas (50-200 m³/h) con presión de descarga de 4-15 bar, emparejadas con capacidades de manejo de sólidos e intercambiadores de calor para control de temperatura. Las bombas de inyección para aplicaciones geotécnicas utilizan mecanismos de desplazamiento positivo—bombas de pistón, bombas de tornillo o bombas peristálticas—calificadas para presiones de descarga de 50-400 bar con caudales más bajos (5-40 m³/h), ofreciendo una estabilidad de presión superior y pulsación reducida. Los sistemas de accionamiento emplean motores eléctricos o motores diésel; los accionamientos eléctricos dominan en aplicaciones urbanas debido al control de emisiones y restricciones de ruido según las normas EN, mientras que las unidades alimentadas por diésel siguen siendo prevalentes en proyectos remotos o a gran escala. La selección del equipo de bomba de alta presión apropiado requiere la evaluación de la reología de la lechada o grouting (viscosidad, densidad, contenido de arena), presión y volumen de inyección objetivo, características de la formación (permeabilidad, distribución del tamaño de grano), condiciones ambientales y disponibilidad de energía. El cumplimiento con EN 1538 para muros de diafragma, EN 14679 para jet grouting, EN 12716 para lechada, e ISO 21491 asegura la confiabilidad del equipo y logra los estándares de calidad de tratamiento del terreno especificados.