Plantas y unidades de Jet Grouting

Las plantas y unidades de jet grouting son sistemas especializados diseñados para preparar, presurizar e inyectar lechada cementosa o química a ultra alta velocidad en el suelo para crear columnas de suelo-cemento y barreras continuas. Estos sistemas de equipo son fundamentales para la ingeniería moderna de cimentaciones profundas, permitiendo la mejora del terreno, el control de aguas subterráneas y el aumento de la estabilidad estructural en condiciones desafiantes del subsuelo. Las plantas de jet grouting constituyen el núcleo mecánico del proceso de jet grouting, transformando la lechada convencional en un medio de inyección de alta energía capaz de desplazar y mezclar con el suelo in situ a profundidades y presiones más allá de las capacidades de inyección convencionales. En aplicaciones de cimentaciones profundas, las plantas de jet grouting se utilizan para crear cortinas de corte que interceptan el flujo de aguas subterráneas, estabilizando suelos encharcados y previniendo la licuación en zonas sísmicas. Se utilizan extensamente para reforzar cimentaciones existentes, crear muros de pilotes secantes y tangentes, estabilizar taludes y mejorar la capacidad de carga de capas de suelo débiles. En la construcción de muros de diafragma, las plantas de jet grouting pueden asistir en el tratamiento del terreno antes de la excavación. Además, cumplen funciones críticas en trabajos de remediación, fortaleciendo el suelo alrededor de utilidades subterráneas y llenando vacíos debajo de estructuras que requieren nivelación. El principio operativo de las plantas de jet grouting se centra en la inyección controlada de lechada a alta presión. La lechada se prepara en unidades de mezcla equipadas con mezcladores de palas o coloidales que aseguran una consistencia homogénea de la lechada. Bombas de desplazamiento positivo presurizan la lechada a presiones operativas que típicamente oscilan entre 200 y 600 bar, aunque los sistemas especializados pueden alcanzar presiones más altas. La lechada presurizada se entrega a monitores de inyección, herramientas de inyección direccional operadas desde plataformas de perforación, que canalizan el fluido a través de boquillas de pequeño diámetro, creando un chorro coherente que erosiona partículas de suelo y fuerza la lechada en los espacios vacíos creados por la erosión del chorro. El monitor de inyección se retira progresivamente a medida que se desarrolla la columna, y el operador controla cuidadosamente la rotación y la velocidad de extracción para lograr la geometría y homogeneidad de columna deseadas. Las configuraciones de las plantas de jet grouting varían según los requisitos operativos. Los sistemas de un solo fluido inyectan lechada a alta presión por sí solos y son adecuados para suelos cohesivos. Los sistemas de doble fluido combinan aire comprimido con la inyección de lechada, mejorando la transferencia de energía y la profundidad de penetración, particularmente beneficioso en suelos granulares. Los sistemas de triple fluido introducen un chorro de agua separado, proporcionando un control superior de la geometría de la columna y capacidad de profundidad. Las plantas de mezcla varían desde unidades móviles montadas en remolques adecuadas para sitios restringidos hasta instalaciones estacionarias capaces de manejar proyectos de gran volumen. Las unidades de bomba emplean bombas de pistón, bombas de tornillo o agregados de jet pack, cada una ofreciendo diferentes características de presión-volumen adaptadas a condiciones específicas del suelo y escalas de proyecto. La selección de plantas de jet grouting apropiadas depende de múltiples criterios técnicos: profundidad y presión de inyección requeridas determinadas por la estratigrafía del suelo y las especificaciones de diseño; propiedades del material de la lechada, particularmente viscosidad y características de hidratación; requisitos de diámetro de columna; tasas de producción anticipadas; y accesibilidad del sitio para la posición del equipo. Los contratistas deben considerar la distribución del tamaño de grano del suelo, la permeabilidad y el estado de saturación al determinar si el jetting de un solo, doble o triple fluido es óptimo. La movilidad del equipo se vuelve crítica en entornos urbanos o proyectos con restricciones de espacio. Las normas de la industria que rigen las operaciones de jet grouting incluyen la EN 12716, que especifica definiciones, principios de diseño y requisitos de ejecución para el jet grouting en la ingeniería del suelo. La ISO 4465 proporciona orientación sobre la terminología y prácticas de inyección. Los proveedores de equipos hacen referencia a la DIN 4125 para los requisitos de inyección a presión y mantienen el cumplimiento con las especificaciones de los fabricantes respecto a las presiones operativas máximas y los límites reológicos de la lechada. La ejecución profesional exige certificación de operadores, protocolos de aseguramiento de calidad y verificación rigurosa de la integridad de las columnas a través de registros de perforación y análisis de laboratorio de muestras recuperadas.