Quali sono i diversi sistemi Jet Grouting: fluido singolo, doppio e triplo?

Quali sono i diversi sistemi Jet Grouting: fluido singolo, doppio e triplo?

Il jet grouting è una tecnologia di miglioramento del terreno altamente adattabile che utilizza un rotativo ad alta pressioneimpianto di perforazione a gettoper realizzare elementi terra-cemento. La sua versatilità deriva in gran parte dall'uso di tre sistemi distinti: Single Fluid, Double Fluid e Triple Fluid. Ciascun sistema utilizza una diversa combinazione di fluidi (malta, aria e acqua) per ottimizzare il processo di getto per condizioni specifiche del terreno e caratteristiche desiderate della colonna. La scelta del sistema comporta un compromesso tra il diametro ottenibile della colonna, il costo del materiale, la complessità operativa e il controllo sulle proprietà del prodotto finale.

Il sistema a fluido singolo (Jet 1) è l'approccio più fondamentale. In questo metodo, l’impianto di perforazione a getto rotante ad alta pressione utilizza un singolo fluido, un impasto liquido di malta cementizia, che viene pompato a pressioni molto elevate (tipicamente 400-600 bar) attraverso un ugello sul monitor. Il getto di malta ad alta energia erode il terreno circostante e contemporaneamente si mescola con esso per formare una colonna terra-cemento. Il materiale di scarto, costituito da malta in eccesso e terreno spostato, risale naturalmente in superficie. Questo sistema è meccanicamente più semplice ma generalmente produce i diametri di colonna più piccoli per un dato insieme di parametri, poiché l'energia del getto di malta viene attenuata più rapidamente dal terreno rispetto a un getto avvolto dall'aria. È efficace in una vasta gamma di terreni, dalle argille coese alle sabbie granulari.

Il sistema Double Fluid (Jet 2) migliora la capacità erosiva del getto aggiungendo un velo concentrico di aria compressa. Un impianto di perforazione a getto rotante ad alta pressione configurato per questo metodo inietta due fluidi: un impasto liquido di malta ad alta pressione e un anello di aria compressa a una pressione molto più bassa che circonda il getto di malta. Questo mantello d'aria funge da isolante, riducendo l'attrito tra il getto di malta e il terreno circostante ed evitando la rottura prematura del getto. Ciò consente al getto della malta di mantenere la sua coerenza ed energia su una distanza maggiore, determinando un diametro della colonna maggiore rispetto al sistema a fluido singolo nello stesso terreno. Il materiale di ritorno è una miscela di malta, terra e aria, che viene trasportata in superficie in modo più efficiente.

Il sistema Triple Fluid (Jet 3) è il più complesso e offre il massimo grado di controllo. Separa la funzione di erosione del suolo dalla funzione di cementazione. Un impianto di perforazione a getto rotante ad alta pressione per il jet grouting a triplo fluido utilizza tre fluidi concentrici. La più interna è un'asta guida per aria/acqua. Il primo fluido di erosione è un anello di acqua ad alta pressione (o acqua e aria) che viene utilizzato esclusivamente per abbattere la struttura del suolo. Il secondo fluido di erosione è un velo di aria compressa che circonda il getto d'acqua, proteggendolo per massimizzarne la portata e l'efficienza di taglio. Infine, una sospensione di malta a bassa pressione viene iniettata attraverso un ugello separato sotto i getti di erosione per riempire la cavità creata e mescolarsi con il terreno eroso. Questa separazione consente l'ottimizzazione indipendente dei processi di taglio e iniezione, spesso producendo colonne più grandi e uniformi, in particolare in terreni densi o cementati.

La selezione del sistema appropriato per il rotativo ad alta pressioneimpianto di perforazione a gettoè una decisione progettuale critica. Il sistema Single Fluid viene spesso scelto per la sua semplicità e il costo inferiore in condizioni meno impegnative o per creare colonne o pannelli più piccoli. Il sistema Double Fluid fornisce un equilibrio, offrendo diametri più grandi senza tutta la complessità del sistema triplo. Il sistema Triple Fluid, pur essendo il più costoso e tecnicamente impegnativo, è indispensabile per ottenere grandi diametri in terreni difficili come sabbie molto dense, ghiaie o rocce tenere. La decisione si basa su un'indagine geotecnica dettagliata, sulle proprietà richieste della colonna (resistenza e diametro) e su un'analisi economica del costo complessivo del progetto.