Pompe ad alta pressione

Le pompe ad alta pressione sono attrezzature critiche nelle applicazioni di fondazioni profonde e miglioramento del terreno, progettate per fornire e mantenere un'iniezione controllata di sospensioni e malte cementizie sotto pressioni elevate per raggiungere gli obiettivi di modifica e sigillatura del terreno richiesti. Queste pompe svolgono funzioni doppie nei lavori sotterranei: circolazione e equilibratura della pressione in scavi supportati da malta (come la costruzione di muri diaframma) e iniezione di media stabilizzanti o sigillanti nelle formazioni di terreno. Le richieste operative differiscono significativamente tra le applicazioni: le pompe di circolazione per i muri diaframma devono mantenere una densità e una temperatura della sospensione costanti mentre gestiscono sospensioni abrasive contenenti solidi fini, mentre le pompe di iniezione per tende di interruzione, jet grouting e applicazioni di miscelazione del terreno devono fornire un controllo preciso della pressione e stabilità del flusso per ottenere un trattamento uniforme delle formazioni target. Il principio fondamentale che sottende il funzionamento delle pompe ad alta pressione in queste applicazioni si basa su meccanismi a spostamento positivo o centrifugo per superare la resistenza della formazione e raggiungere la profondità di progettazione. Nella costruzione di muri diaframma secondo la EN 1538, le pompe di circolazione della sospensione mantengono l'equilibrio della pressione idrostatica con le acque sotterranee circostanti e la pressione terrestre, prevenendo il collasso del muro e gestendo le infiltrazioni. Per tende di interruzione e sistemi di muri a barriera verticale, le pompe di iniezione creano una riduzione localizzata della permeabilità nel terreno o nella roccia attraverso la permeazione della malta o l'idrofratturazione, richiedendo tipicamente pressioni sostenute di 20-100 bar a seconda della permeabilità della formazione e della profondità di penetrazione target. La costruzione di pali secanti e tangenti impiega pompe di iniezione per fornire malta cemento-bentonite o malta cemento-sabbia in colonne terreno-cemento, legando gli elementi sovrapposti dei pali. Le operazioni di jet grouting—regolate dalla ISO 21491—richiedono sistemi ad altissima pressione (200-400 bar) per erodere il terreno e iniettare simultaneamente la malta, creando colonne terreno-cemento per la stabilizzazione. Le applicazioni di miscelazione profonda del terreno (DSM) utilizzano iniezioni a pressione moderata per fornire malta di cemento nel terreno trattato da strumenti di miscelazione meccanici. Le configurazioni delle attrezzature in questa categoria variano sostanzialmente a seconda dell'applicazione. I sistemi di circolazione della sospensione per i muri diaframma impiegano tipicamente pompe centrifughe (50-200 m³/h) con pressione di scarico di 4-15 bar, abbinate a capacità di gestione dei solidi e scambiatori di calore per il controllo della temperatura. Le pompe di iniezione per applicazioni geotecniche utilizzano meccanismi a spostamento positivo—pompe a pistone, pompe a vite o pompe peristaltiche—classificate per una pressione di scarico di 50-400 bar con portate inferiori (5-40 m³/h), fornendo una stabilità della pressione superiore e una riduzione della pulsazione. I sistemi di azionamento impiegano motori elettrici o motori diesel; i motori elettrici dominano le applicazioni urbane a causa del controllo delle emissioni e delle restrizioni sul rumore secondo le norme EN, mentre le unità alimentate a diesel rimangono prevalenti in progetti remoti o su larga scala. La selezione dell'attrezzatura ad alta pressione appropriata richiede la valutazione della reologia della sospensione o della malta (viscosità, densità, contenuto di sabbia), della pressione e del volume di iniezione target, delle caratteristiche della formazione (permeabilità, distribuzione delle dimensioni delle particelle), delle condizioni ambientali e della disponibilità di energia. La conformità con la EN 1538 per i muri diaframma, la EN 14679 per il jet grouting, la EN 12716 per l'iniezione e la ISO 21491 garantisce l'affidabilità dell'attrezzatura e raggiunge gli standard di qualità specificati per il trattamento del terreno.