Jet Grouthing

7/28/2019 Jet Grouthing

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Soilcrete

Proceso de Jet Grouting


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ndice

El proceso Jet Grouting

Aplicaciones del Soilcrete

Las propiedades del Soilcrete

Sistemas de Jet Grouting

Formas constructivas

Secuencias constructivas

Certificacin de calidad

Soilcrete para estabilizacin

Soilcrete para impermeabilizaciones

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Arcilla

Tamao de partculas [mm]

Soilcrete /Jet Grouting

Soilfrac /Inyecciones de fracturacin

Inyecciones de compactacin

Soluciones de silicatos

Micro cemento

Suspensin de cemento

Limo Arena Grava Cantos

1

2

2

El proceso de Jet Grouting

El proceso de Jet Grouting o Soilcrete es conocido como una estabilizacin de suelo-

cemento. Con la ayuda de un chorro de jet de agua o suspensin de cemento de alta presincon una velocidad de salida en la tobera, 100 m/seg,(eventualmente rodeado por aire), elsueloalrededor de la perforacin es erosionado.

El suelo erosionado es reordenado y mezclado en la suspensin de cemento. La mezclasuelo-cemento es parcialmente expulsada al espacio anular entre la varilla del Jet Grouting y laperforacin.

Se pueden ejecutar diferentes configuraciones geomtricas de elementos de Soilcrete . Ladistancia de erosin de jet vara de acuerdo con el tipo de suelo y fluidos de jet utilizados, ypueden alcanzar dimetrosde hasta5,00 metros.

Aplicaciones del Soilcrete

Ventajas del Jet Grouting

- Aplicablea casi todos lostiposde suelo- Posibilidad de tratamiento particularizado in situ- Diseable su resistenciay permeabilidad- Tratamiento de estratos especficos- Slocomponentes inertes- Sin vibraciones

- Puede serejecutado en espacios de trabajoslimitados- Posibilidad de distintos elementosde Soilcrete- Librede mantenimiento- Es el mtodoms seguroy directo de recalces- Habilidad paratrabajar alrededor de instalacionesenterradas en servicio- Ms veloz quemtodosalternativos

Cuartel de la Marina de Cartagena (Murcia)

Rango de aplicaciones para tcnicas de inyeccin

Tcnicas

Pasa

Tam

iz[p

eso

%]


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Suelos de cantos pequeos

Suelos gravosos

Arenas Limosas

Arenas Limosas sueltas

Turba y limos orgnicos

Arenas limosas densas

Arenas Arcillosas densas

Limos de baja plasticidad

Arenas Arcillosas densas

Arcillas de baja plasticidad

Limos de alta plasticidad

Arcillas de baja plasticidad (duras)

Arcillas de alta plasticidad

Facilidadp

aradis

gre

gar

(GrandesD

imetros)

Dific

ultadparadesagre

gar

(Peq

ueosDimetros)

3

3

LaspropiedadesdelSoilcrete

El Soilcrete acta en el terreno de acuerdo a la especificacin, tanto como una estabilizacin

o como una estructura de barrera hidrulica. Una combinacin de ambos es cada vez msrequerida.

La resistenciaa la comprensin simpledel Soilcrete vara de 2 a 25 Mpa, y es determinado porel contenidode cemento, la porcin y tipo de suelo remanenteen la masa de Soilcrete .

La barrera hidrulica de Soilcrete es alcanzada seleccionando una mezcla adecuada, y sifuera necesaria, aadiendo bentonita. El tipo y la cantidad de la mezcla de materialesinyectado , junto con el volumen de las partculas de suelo remanentes en la masa deSoilcrete condicionanlaspropiedades de la barrera.

s

L.A.V. Tramo Hospitalet-Can Tunis

Desarrollo de la resistencia del Soilcrete

Dimetros y contenidos de cemento

Tiempo (das)

Suelo Granular

Suelo Cohesivo

Tipo de suelo

tratado

Resistencia ala compresin

simple (RCS)(Mpa)

Mdulo dedeformacinE = .RCS

Arenas

limosas

Arenasy gravaslimpias

Arcillas

2 - 5

= 300

3 - 7

= 700

4 - 15

= 1000

Tipo de suelotratado

Soilcrete S

Soilcrete D

Soilcrete T

Supert Jet

0,45 0,80

0,60 2,00

1,00 2,50

2,00 5,00

250 400

500 1400

800 1500

1000 8000

D (m) C (Kg/m)

Los valores bajos de dimetro correspondennormalmente a los suelos muy cohesivos omuy densos, y los altos a los granularesflojos.


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Sistemas de Jet Grouting

Hay tres sistemas tradicionales de Jet Grouting. La seleccin del sistema ms apropiado esuna funcin del suelo a tratar, la aplicacin y las propiedades del Soilcrete requerido para laaplicacin. Sin embargo, cualquier sistema puede ser utilizado para casi todas lasaplicaciones si el diseoy laejecucin soncongruentescon el sistema elegido.

Monofluido (Soilcrete S)

Doble fluido(Soilcrete D)

Triple fluido (Soilcrete T)

Supert Jet Grouting

La inyeccinde lechada de cemento es bombeada porel varillaje y sale porla toberahorizontaldel monitor con una alta velocidad (aprox. 200m/seg). Esta energa causa la erosin ydisgregacin, mezcla y desplazamiento del suelo. Este sistema se recomienda paratratamientos de mejora general,impermeabilizaciny bulbos de anclaje.

Un varillaje interno de dos fases es empleado para separar provisin de agua y lechada decemento a dos toberas desplazadas verticalmente. La disgregacin del terreno se realiza conayuda del agua a alta presin, por la tobera superior y la inyeccin de relleno de lechada serealiza por la tobera inferior. El sistema doble es ms efectivo que el monofluido para sueloscohesivos, de amplio uso y se recomienda especialmentepara recalces.

Lechada, aire y agua son bombeadas a travs de diferentes lneas al monitor. Aire a altavelocidad y agua forman el medio erosivo. La lechada sale a una velocidad menor de unatobera separada debajo del Jet de erosin. Esto separa el proceso de erosin del proceso deinyeccin y logra una mejor calidad de Soilcrete . Se emplea en forma ms eficiente entratamientos de mejora general e impermeabilizacin.

Este sistema utiliza la base de un sistema de doble fluido (aire+lechada), pero con un monitoraltamente sofisticado, especialmente diseado para gobernar y focalizar de una maneraprecisa la energia de la materia inyectada. La lechada es empleada para erosionar ymezclarse con el suelo. El aire envuelve el Jet de lechada para incrementar la eficacia de laerosin. Valindose de una baja velocidad de rotacin y ascenso, se alcanzan grandesdimetros de columnas de soilcrete . Es eficiente para los tratamientos masivos, losas ytapones de fondo.

Ejecucin de barrera hidrulicamediante columnas de jet grouting enel trasdos del muro pantalla conempotramiento insuficiente.Edificio de viviendas en Peiscola,Castelln.

Varillajesencillo

Lechada

LanzaHidrulica

(Monitor)

Un fluido

Varillajedoble

Doble fluido

Agua

Lechada

Lechada

Varillajedoble

Super Jet

Aire Lechada Aire

Varillajetriple

Lechada

Triple fluido

AireAguaAire


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Proceso de ejecucin de una columna de Super Jet

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Formas constructivas

La forma geomtrica bsica del elemento de Soilcrete es creada a travs de los movimientosde lasbarras de perforacin:

1. Ascenso del varillaje sin rotacin resulta en paneles si se utilizan varias toberas de Jet, sepueden ejecutar paneles mltiples-.

2. Ascenso y giro sobre su ejecrean segmentos.

3. Ascenso y rotacin crean columnascompletas.

Secuencias constructivas

Las instalaciones del Soilcrete consisten en contenedores de almacenamiento, silos y unaunidadde mezclado y bombeo. Varias manguerasde alta presin y cables de control conectanla unidad de bombeo con el equipo de perforacin de Soilcrete en el punto de ejecucin. Elmstil de equipovaradesde 2,0metros hasta 35 metros.

Los puntos de perforacin estn normalmente ubicados en pequeas zanjas equipadas conlas bombasde lodos.Desdeah el material de exceso, unamezcla de agua-suelo-cemento, esbombeadapara posterior eliminacin.

Insercin de lasherramientas enla perforacin

Inyeccin de lechadade cemento a altavelocidad con aire

Terminacin de lacolumna de SuperJet

Prolongacin de la Lnea 8 del Metro de MadridTramo: Mar de Cristal-Nuevos Ministerios

A. CuartoB.MediaC. Completa

Simple

Panel

Doble

Columna


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7 Certificacindecalidad

Monitorizacindelproceso

Certificacindecalidad

Controldecalidad

Hasta 12 parmetros diferentes de la construccin de Soilcrete , son registrados y usados porel tcnico encargado de la supervisin y el control.

El certificado y control de calidad son componentes crticos de un programa de ejecucin deJet Grouting, asegurando que las condiciones del suelo son similares con las hiptesis declculo y quelos parmetros de diseoson cumplidoso excedidosen todo el proyecto.

La certificacin de calidad comienza con la ejecucin de un campo de prueba para verificargeometras, la calidad y resistencia caractersticas del producto Soilcrete .

Muestras frescas y endurecidas son tomadas para confirmar que se alcanzan RCSsatisfactoriamente. La recoleccin de todos los parmetros de Jet Grouting estn disponibles

junto con una observacin en tiempo real.

Adicionalmente a los controles de cada elemento de Soilcrete puede requerirse la medicin ycontrol especificados en cada proyecto como la monitorizacin estructural o ensayos depermeabilidad.

La ejecucin controlada del Soilcrete crea un material de rechazo o resurgencia durante elproceso de erosin. Su volumen se puede predecir de los volmenes inyectados, y esta

tpicamente es el rango del40 al 60 % delvolumen de Soilcrete . El rechazo tiene un contenidode cemento y gana resistencia en el tiempo por lo que a las 12 horas puede ser manipuladocomo unaarcillafirmey es frecuentemente usado como relleno de construccin.

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1. Los registros de los parmetros msi m p or t a nt e s d e e j e cu c i n s ealmacenan electrnicamente.

2. Panel de operacin y extraccin deregistrode la unidad M4.

3. Muestras de testigos recuperadosdeelementos deSoilcrete .

Aparato para medir el dimetro de lascolumnas de Jet Grouting entre 1,00 y4,00 m

Resultados de la prueba decampo de SupertJet-Grouting

Ubicacin, ngulo, profundidad, mtodos paramantenerla repetividad.

Perforacin

Amasada

Inyeccin

Documentacin

Toma demuestras yensayos

Preparacin de la mezcla de inyeccin segnconsistencia con la dosificacin requerida, yverificacin de suspropiedades fsicas y qumicas.

Verificacin de parmetros de perforacin (ascenso,velocidad y rotacin) y parmetros de inyeccin(presiny caudal de todoslos componentes).

Parte de la ejecucin de cada elemento construidocon su registro de parmetros. Control de tiempo deconstrucciny correlacin contomas de muestras.

Recuperacin de muestras representativas paraensayos.

Itemsde inspeccindecontrolde calidad

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Las estructuras expuestas a empujes del terreno, tales como muroshistricos, estribos de de puentes, galeras de avalanchas, taludeso muros de puertos, pueden mejorar su comportamiento con laadicin y/oconexin a un cuerpode Soilcrete .

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Consolidacin de lacimentacin mediante JetGrouting del Templo de SanMilln de la Cogolla (La Rioja)

Pozo de ataque de JetGrouting en Luarca (Asturias)

8 Soilcrete para estabilizacin

Recalce

Recalce por medio de muros de gravedad de baja deformacin, aveces tambin funciona simultneamente como una barrerahidrulica.

Edificios histricos pueden peligrar en el evento de sufrir asientos.Soilcrete provee una cimentacin segura con una mximaproteccin estructural.

Cambios en el destino o modificaciones de edificios, habitualmenterequieren un aumento o alteracin de la cimentacin. Soilcrete esuna solucin econmicay flexible paraesta tarea.

El Soilcrete es usado para nuevas cimentaciones que requieran unespecial cuidado por la cercana de estructuras histricas concimentaciones muy sensibles.

La proteccin de tneles es principalmente ejecutada en suelossueltos debajo o cercanos a estructuras a proteger. A veces elobjetivo es reducir el ingreso de agua en la excavacin deltnel.

Columnas de Soilcrete horizontales protegen la penetracin de untnel en formaciones de suelo suelto. Se ejecutan desde el frente deavance del tnel en forma horizontal o conuna pequea inclinacin.

En el caso de necesitar una ejecucin del pozo libre de vibracionesy/oel pozo penetre bajo el nivel fretico,se construyen columnas deSoilcrete secantes

Restauracin de cimentaciones

Refuerzo de cimentaciones

Cimentacin profunda

Proteccin de tneles

Soilcrete horizontal

Soporte de pozos de ataque

Disminucin de empujes

Refuerzo de pilote

En caso de empotramiento insuficiente o para evitar profundidadesde perforacin excesivas, se puede aumentar la carga dehundimiento de un pilote, ya seaen el fuste,en la punta o ambos.


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9 Soilcrete para impermeabilizaciones

La utilizacin de barreras hidrulicas y tapones de Soilcrete que reducen la permeabilidad,permiten la ejecucin de excavaciones profundas sin la necesidad de deprimir el nivel freticocon grandes sistemas de agotamiento con sus consiguientes riesgos.

En el Soilcrete se usanligantesmineralesno contaminantes del medioambiente.

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Metro de BilbaoTramo: Las Arenas-Lamiako

Barrera de paneles

Las barreras hidrulicas de paneles de Soilcrete se usan bajocarreteras y edificios, paracruzar colectores y dividir excavaciones yrecintos. De acuerdo con los requerimientos de sellado seconstruyen en paneles simples o mltiples.

En caso de mayores deformaciones a las esperadas, peligro defisuracin o un alto requerimiento de sellado, barreras de columnasde Soilcrete se pueden ejecutar.

Soilcrete puede ser empleado para reparar ncleos de presas oparaagrandar o profundizar la barrera hidrulica.

Las losas o tapones de fondo de Soilcrete , son ejecutadas pormedio de solapar elementos de columna a una profundidad y unespesor determinado. Los tapones se pueden conectar a cualquiersistema de sellado vertical.

Para excavaciones con anchos reducidos o pozos de ataque,tapones de Soilcrete se emplean con prevencin contra la presinhidrosttica, reduciendo la profundidad requerida de losas,normalmente necesarias parasoportardichas presiones.

Una capa de Soilcrete protege de agua fretica, debajo de losedificios contra las actividades de la construccin y depsitosantiguos de material txico.

Para el sellado de juntas entre pilotes tablestacas u otras solucionesconstructivas en el terreno.

Las barreras hidrulicas son usualmente usadas para controlar elflujo de agua de forma temporal. Para reestablecer el flujo se puedeemplear el proceso Soilcrete para lavar el material cementante dedeterminadassecciones.

Barreras de columnas

Impermeabilizacin de presas

Losas o tapones de fondo

Losas abovedadas

Capa de sellado

Sellado de juntas

Salidas de agua


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