Quais são os diferentes sistemas de Jet Grouting: fluido simples, duplo e triplo?

Quais são os diferentes sistemas de Jet Grouting: fluido simples, duplo e triplo?

Jet grouting é uma tecnologia de melhoria de solo altamente adaptável que utiliza um sistema rotativo de alta pressãoequipamento de perfuração a jatopara criar elementos de solo-cimento. Sua versatilidade deriva em grande parte do uso de três sistemas distintos: Fluido Único, Fluido Duplo e Fluido Triplo. Cada sistema emprega uma combinação diferente de fluidos (argamassa, ar e água) para otimizar o processo de jateamento para condições específicas do solo e características desejadas da coluna. A escolha do sistema envolve um compromisso entre diâmetro de coluna alcançável, custo de material, complexidade operacional e controle sobre as propriedades do produto final.

O sistema Single Fluid (Jet 1) é a abordagem mais fundamental. Neste método, a plataforma de perfuração a jato rotativo de alta pressão utiliza um único fluido – uma pasta de argamassa de cimento – que é bombeado a pressões muito altas (normalmente 400-600 bar) através de um bocal no monitor. O jato de argamassa de alta energia corrói o solo circundante e simultaneamente se mistura com ele para formar uma coluna de solo-cimento. O entulho, constituído por excesso de argamassa e solo deslocado, flui naturalmente para a superfície. Este sistema é mecanicamente mais simples, mas geralmente produz os menores diâmetros de coluna para um determinado conjunto de parâmetros, pois a energia do jato de argamassa é atenuada mais rapidamente pelo solo do que um jato envolto em ar. É eficaz em uma variedade de solos, desde argilas coesas até areias granulares.

O sistema Double Fluid (Jet 2) aumenta a capacidade erosiva do jato adicionando uma cobertura concêntrica de ar comprimido. Uma plataforma de perfuração a jato rotativo de alta pressão configurada para este método injeta dois fluidos: uma pasta de argamassa em alta pressão e um anel de ar comprimido a uma pressão muito mais baixa que envolve o jato de argamassa. Esta cobertura de ar atua como isolante, reduzindo o atrito entre o jato de argamassa e o solo circundante e evitando que o jato se rompa prematuramente. Isto permite que o jato de argamassa mantenha sua coerência e energia ao longo de uma distância maior, resultando em um diâmetro de coluna maior em comparação com o sistema de fluido único no mesmo solo. O resíduo de retorno é uma mistura de argamassa, solo e ar, que é transportado de forma mais eficiente para a superfície.

O sistema Triple Fluid (Jet 3) é o mais complexo e oferece o mais alto grau de controle. Separa a função de erosão do solo da função de rejuntamento. Uma plataforma de perfuração a jato rotativo de alta pressão para injeção de injeção de fluido triplo usa três fluidos concêntricos. A mais interna é uma haste guia para ar/água. O primeiro fluido de erosão é um anel de água em alta pressão (ou água e ar) que é usado exclusivamente para quebrar a estrutura do solo. O segundo fluido de erosão é uma cobertura de ar comprimido que envolve o jato de água, protegendo-o para maximizar seu alcance e eficiência de corte. Finalmente, uma pasta de argamassa de baixa pressão é injetada através de um bico separado abaixo dos jatos de erosão para preencher a cavidade criada e misturar-se com o solo erodido. Esta separação permite a otimização independente dos processos de corte e grauteamento, muitas vezes produzindo colunas maiores e mais uniformes, particularmente em solos densos ou cimentados.

A seleção do sistema apropriado para o sistema rotativo de alta pressãoequipamento de perfuração a jatoé uma decisão crítica de design. O sistema Single Fluid é frequentemente escolhido pela sua simplicidade e menor custo em condições menos desafiadoras ou para criar colunas ou painéis menores. O sistema Double Fluid proporciona equilíbrio, oferecendo diâmetros maiores sem toda a complexidade do sistema triplo. O sistema Triple Fluid, embora seja o mais caro e tecnicamente exigente, é indispensável para atingir grandes diâmetros em solos difíceis como areias muito densas, cascalhos ou rochas moles. A decisão baseia-se numa investigação geotécnica detalhada, nas propriedades exigidas da coluna (resistência e diâmetro) e numa análise económica do custo global do projeto.