La tecnica o tecnologia del jet grouting è un metodo moderno, veloce ed efficace per il consolidamento dei terreni e la creazione di fondazioni speciali in terreni naturali e talvolta in rocce scarsamente coerenti molli. Il consolidamento naturale del terreno consiste, tra le altre cose, nella modifica e nel miglioramento delle sue caratteristiche meccaniche come la resistenza e la contemporanea diminuzione della permeabilità naturale.

Attraverso il jet grouting, un getto di miscela cementizia viene iniettato ad altissima pressione (250-650 bar) scorrendo attraverso gli ugelli posti all'estremità di un'asta rotante che viene gradualmente recuperata. Ciò disaggrega ("Taglia") la struttura naturale del terreno permettendo al suolo stesso di essere miscelato con il fluido di iniezione ("Stabilizzatore"). Il getto determina la realizzazione di "colonne" di terreno conglomerato (Soilcrete) o colonne jetting trattando il terreno direttamente in situ.


L’obiettivo del jet grouting è di ottenere il miglioramento del suolo in maniera controllata, sia da un punto di vista fisico, perché delimita il raggio di trattamento, sia da un punto di vista qualitativo, perché si ottengono caratteristiche predefinite del terreno trattato, obiettivi difficilmente raggiungibili con tecniche di iniezione convenzionali. Possiamo sostenere che il jet grouting non abbia svantaggi, se non la necessità di eseguire campi prova al fine di verificare l’esattezza dei parametri di iniezione e l’efficacia del trattamento.

Grazie al jet grouting è possibile trattare una vasta gamma di terreni con tessitura, granulometria e porosità compresa tra le ghiaie e le argille e prevedere la quantità di "stabilizzante" necessaria per ottenere il risultato desiderato prima di iniziare i lavori in cantiere. Il risultato finale, in termini di resistenza e permeabilità, può essere pianificato in fase di progettazione così come la costificazione (costo jet grouting) e questa è la principale differenza tra micropali e jet grouting.

1. PERFORAZIONE

In relazione alla progettazione della profondità di trattamento ottenuta mediante l'impiego di comuni perforatrici opportunamente allestite e di specifiche aste di perforazione si esegue un perforo fino alla profondità precedentemente stabilita. Il fluido di perforazione comune è l'acqua ma, in alcuni casi, a seconda della finalità del progetto di consolidamento o delle caratteristiche del terreno naturale, vengono utilizzate le stesse sospensioni cementizie stabilizzanti oppure fluidi costituiti da acqua più additivi quali, ad esempio, la bentonite.

In funzione del tipo di terreno da trattare, sono utilizzati tre diversi metodi per l’esecuzione del jet grouting. I metodi differiscono per la posizione degli ugelli lungo il terminale (monitor porta-ugelli) ma, soprattutto, per il tipo ed il numero di fluidi utilizzati.

  • Jetting monofluido o monofase JET1
  • Jetting bifluido o bifase JET 2
  • Jetting trifluido o trifase JET 3

2. INIEZIONE

Una volta raggiunta la profondità di progetto, la miscela cementizia, precedentemente preparata mediante apposite unità di miscelazione, viene pompata ad alta pressione dalla pompa triplex o pompa jet grouting, attraverso la linea di trasferimento fino al fondo della batteria di perforazione dove sono posizionati gli ugelli di iniezione.

Durante la fase di iniezione la batteria di perforazione viene estratta ad una velocità predefinita e contemporaneamente ruotata; questa azione combinata crea elementi pseudo-cilindrici di terreno consolidato (colonne).

La tecnica del jet grouting viene applicata in tutti i campi della geotecnica che includono sia scavi in sotterraneo sia scavi all’aperto.

Viene utilizzata principalmente come:

  • Elemento strutturale come supporto di strutture nuove
  • Tappi di fondo impermeabilizzati
  • Diaframmi per:
    • Pareti strutturali o plastiche impermeabilizzate per strutture scatolari interrate quali: dighe, “coffer dams” (dighe provvisionali), cassoni portuali
    • Ripristino strutture plastiche impermeabili in argini fluviali
  • Sostegni di scavi e trincee
  • Tamponi di fondo
  • Miglioramento del suolo ed elementi strutturali nella realizzazione di gallerie:
    • Consolidamento di gallerie in terreni morbidi e incoerenti ("metodo ad ombrello" o consolidamento del fronte di scavo)
    • Creazione dei portali / pozzi di lancio e arrivo della TBM (Tunnelling Boring Machine)
  • Preconsolidamenti dall’esterno per scavi in sotterraneo e per fondazioni
  • Stabilizzazione di pendii
  • Consolidamento del terreno per la realizzazione di sottofondazioni di strutture esistenti

METAX, divisione geotecnica di CIMA S.p.A., progetta e realizza macchine per il jet grouting e pompe triplex jet grouting.

MOTOPOMPE AD ALTA PRESSIONE

Pompe triplex ad alta pressione alimentate con motori diesel o elettrici.

  • Massima pressione variabile tra 700 e 900 Bar
  • Massima portata variabile tra 430 e 1450 l/min
  • Massima potenza variabile tra 180 e 700kw o 250 e 1000hp

IMPIANTI DI MISCELAZIONE E INIEZIONE COMPATTI PER JET GROUTING

Impianto di jet grouting dotato di un unico container con all’interno una pompa triplex ad alta pressione e un impianto di miscelazione, particolarmente indicato per cantieri in centro città o per aree ristrette.
Questi impianti possono essere azionati da motori elettrici o diesel.

  • Massima pressione variabile tra 700 e 800 Bar
  • Massima portata variabile tra 430 e 550 l/min
  • Massima potenza con motore diesel variabile tra 180 e 450kw o 240 e 540 hp
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METAX | Divisione Geotecnica, Drilling e Oilfield di Cima S.p.A, dal 1987 è specializzata nella costruzione e progettazione di motopompe triplex ad alta pressione, pompe fango, impianti di miscelazione e iniezione, impianti di miscelazione e attrezzature di stoccaggio per miscele cementizie per le seguenti applicazioni: consolidamento del terreno mediante tecnica del jet grouting, tunnelling & backfilling, perforazione e perforazione guidata e per il settore oil&gas.
METAX esporta i suoi prodotti in tutto il mondo grazie alla sua rete di dealer.

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