Jet grouting

Columnas de suelo-cemento construidas mediante erosión

El jet grouting es una técnica bastante difundida, para la cual Soletanche Bachy posee un know-how único.

01/02
Obras de jet grouting en el pozo de Boulogne Billancourt - Francia

El proceso llamado jet grouting  consiste en desestructurar un suelo a profundidad por medio de un chorro de fluido(s) y mezclar el suelo erosionado con una lechada autoendurecible para formar en el terreno columnas y otros tipos de estructuras.

 

Gracias a su alto poder, el chorro permite desestructurar el suelo, erosionándolo desde cierta distancia, con una fuerza adaptada a su naturaleza y compacidad. Parte de este suelo se reemplaza por la lechada de cemento que proporciona el chorro. Esta sustitución más o menos significativa del suelo del lugar depende de la técnica utilizada y del objetivo a alcanzar.

 

En la gran mayoría de los casos, el procedimiento consiste en rotar y volver a ensamblar las herramientas de modo que el elemento de suelo-cemento que reemplaza la porción de suelo original tenga una forma más o menos cilíndrica (de columna).

 

Este proceso se aplica a todo terreno blando o a roca blanda, principalmente, con fines de consolidación y, bajo ciertas condiciones, para impermeabilización: recalce de edificios, pantalla impermeable de presas, contención de excavaciones, paraguas para túneles con posible consolidación en pedestales, pared de consolidación para muelles, etc. Si se utiliza la función de impermeabilización, y según los criterios que se obtengan, el jet grouting puede combinarse con un tratamiento adicional de inyección.

 

El jet grouting se puede aplicar tanto a grandes obras de ingeniería civil, como a pequeñas obras de recalce de edificios en espacios confinados.

 

El proceso de jet grouting se puede dividir en tres métodos diferentes:

  • Jet simple: La desestructuración del suelo y la cimentación se obtienen mediante un chorro de lechada enviado a alta presión a través de boquillas montadas la base del varillaje.
  • Jet doble: La desestructuración del suelo y la cimentación se obtienen mediante un chorro de lechada a alta presión rodeado por un chorro de aire concéntrico que mejora su radio de acción.
  • Jet triple: La desestructuración del terreno se obtiene mediante un chorro de agua rodeado por un chorro de aire concéntrico, y la cimentación se obtiene mediante un chorro de lechada separado.

 

 

Dimensiones de las columnas

Dependiendo de los parámetros del chorro (flujo, presión y método), del tipo de suelo y de las herramientas empleadas, el diámetro medio de las columnas puede variar entre 60 cm y varios metros. El tratamiento puede alcanzar los 100 metros de profundidad. Las columnas pueden ser verticales, inclinadas o, incluso, subhorizontales.

¿Cuáles son las ventajas de esta técnica?

Es una solución que se adapta a todo tipo de suelo

Proceso que requiere poco espacio (pocos movimientos de tierra, altura limitada)

Las columnas que pueden hacerse en contacto con estructuras de hormigón o mampostería

Posibilidad de construir sectores de columna moviendo el chorro en un cierto ángulo (sin hacer una rotación completa)

Posibilidad de modificar el diámetro de la columna variando los parámetros del chorro

Posibilidad de hacer columnas de grandes dimensiones a partir de perforaciones de diámetro reducido

Los + de Soletanche Bachy

Los + de Soletanche Bachy

  • Experiencia reconocida en el campo de las lechadas de cemento y los fluidos de perforación,
  • Un laboratorio de materiales capaz de ofrecer fórmulas de lechada adaptadas a cada proyecto,
  • Experiencia internacional en condiciones y tipos de suelo muy diversos,
  • Jetplus®, una herramienta para optimizar la energía del jet grouting.

Aplicación

El tratamiento a chorro se aplica por medio de una perforadora que envía al suelo un chorro de lechada capaz de erosionarlo a la profundidad deseada, alrededor de los tubos de perforación, y mezclarlo con la lechada hasta una cierta distancia.

Un equipo de «muy alta presión» bombea la lechada a través de una o más boquillas de pequeño diámetro ubicadas al final de los tubos de perforación. La abrupta reducción del diámetro entre los tubos y la boquilla acelera considerablemente la velocidad del fluido y permite formar un chorro.

 

Al hacer girar los tubos y retraerlos gradualmente, se va formando una columna. De este modo, se pueden realizar estructuras formadas por varias columnas secantes.

 

Al construir una columna de jet grouting, los materiales sobrantes (mezcla de terreno, agua y cemento) se recuperan a la altura de la superficie para descargarlos por medio de un vertedero.

El control y la supervisión de las columnas de jet grouting se lleva a cabo en diferentes etapas de su ejecución y en diferentes niveles:

 

– Control de las propiedades y de la composición de la lechada de cemento.

– Control y adaptación en tiempo real del posicionamiento de las herramientas y de la verticalidad de la obra realizada.

– Estimación de las características de la mezcla final mediante pruebas en probetas de rechazos en la cabeza de la perforación durante la construcción.

– Un sistema de supervisión que permite controlar el proceso y los parámetros operativos (presión, flujo, velocidad de ascenso, etc.).

 

El diámetro de una columna se puede estimar utilizando un método geofísico: CYLJET® o cilindro eléctrico. El diámetro se estima mediante el análisis del contraste de resistividad eléctrica entre la columna y el suelo circundante. Este método se basa en mediciones de resistividad utilizando una sonda colocada en la columna e interpretada en las oficinas mediante modelado digital.

Control y seguimiento de la ejecución

¿Lo sabía?

En 2013, Soletanche Bachy construyó columnas de jet grouting en el borde del cráter de un antiguo volcán del lago Nyos en Camerún.