Mitkä ovat erilaiset Jet Grouting -järjestelmät: yksi-, kaksois- ja kolminkertainen neste?

Mitkä ovat erilaiset Jet Grouting -järjestelmät: yksi-, kaksois- ja kolminkertainen neste?

Jet injektointi on erittäin mukautuva maanparannustekniikka, joka hyödyntää korkeapaineista kiertolaitettasuihkuporauslaiteluoda maasementtielementtejä. Sen monipuolisuus johtuu suurelta osin kolmen erillisen järjestelmän käytöstä: Single Fluid, Double Fluid ja Triple Fluid. Jokainen järjestelmä käyttää erilaista nesteyhdistelmää (laasti, ilma ja vesi) suihkutusprosessin optimoimiseksi tiettyjä maaperäolosuhteita ja haluttuja kolonnin ominaisuuksia varten. Järjestelmän valintaan sisältyy kompromissi saavutettavissa olevan kolonnin halkaisijan, materiaalikustannusten, toiminnan monimutkaisuuden ja lopputuotteen ominaisuuksien hallinnan välillä.

Single Fluid -järjestelmä (Jet 1) on perustavanlaatuisin lähestymistapa. Tässä menetelmässä korkeapaineinen pyörivä suihkuporauslaite käyttää yhtä nestettä - sementtilaastilietettä - joka pumpataan erittäin korkeilla paineilla (tyypillisesti 400-600 bar) monitorissa olevan suuttimen kautta. Korkeaenerginen laastisuihku syövyttää ympäröivää maaperää ja sekoittuu samalla sen kanssa muodostaen maasementtipylvään. Ylimääräisestä laastista ja syrjäytyneestä maaperästä koostuva maaperä valuu luonnollisesti pintaan. Tämä järjestelmä on mekaanisesti yksinkertaisempi, mutta tuottaa yleensä pienimmät kolonnin halkaisijat tietylle parametrijoukolle, koska maaperä vaimentaa laastisuihkun energiaa nopeammin kuin ilmavaippainen suihku. Se on tehokas erilaisissa maaperäissä, kohesiivisista savesta rakeisiin hiekkaan.

Double Fluid -järjestelmä (Jet 2) parantaa suihkun erosiokykyä lisäämällä samankeskisen paineilmavaipan. Tätä menetelmää varten konfiguroitu korkeapaineinen pyörivä suihkuporauslaite ruiskuttaa kaksi nestettä: laastilietteen korkeassa paineessa ja paineilmarenkaan paljon alhaisemmalla paineella, joka ympäröi laastisuihkua. Tämä ilmavaippa toimii eristeenä vähentäen kitkaa laastisuihkun ja ympäröivän maaperän välillä ja estämällä suihkun ennenaikaista hajoamista. Tämän ansiosta laastisuihku voi säilyttää koherenssinsa ja energiansa suuremmalla etäisyydellä, mikä johtaa suurempaan kolonnin halkaisijaan verrattuna samassa maaperässä olevaan yksittäiseen nestejärjestelmään. Palautusaine on laastin, maan ja ilman seos, joka kulkeutuu tehokkaammin pintaan.

Triple Fluid -järjestelmä (Jet 3) on monimutkaisin ja tarjoaa korkeimman hallinnan. Se erottaa maaperän eroosiotoiminnon injektointitoiminnosta. Kolminkertaisen nestesuihkun injektointiin tarkoitettu korkeapaineinen pyörivä suihkuporauslaite käyttää kolmea samankeskistä nestettä. Sisempi on ohjaustanko ilmaa/vettä varten. Ensimmäinen eroosioneste on korkeapaineisen veden (tai veden ja ilman) rengas, jota käytetään yksinomaan maaperän rakenteen hajottamiseen. Toinen eroosioneste on paineilmavaippa, joka ympäröi vesisuihkua ja suojaa sitä ja maksimoi sen leikkausetäisyyden ja tehokkuuden. Lopuksi matalapaineinen laastiliete ruiskutetaan erillisen suuttimen kautta eroosisuihkujen alle täyttämään muodostunut onkalo ja sekoittumaan eroosoituneen maan kanssa. Tämä erottelu mahdollistaa leikkaus- ja injektointiprosessien itsenäisen optimoinnin, jolloin saadaan usein suurimmat ja tasaisimmat pylväät erityisesti tiheässä tai sementoidussa maaperässä.

Sopivan järjestelmän valinta korkeapainepyörivällesuihkuporauslaiteon kriittinen suunnittelupäätös. Single Fluid -järjestelmä valitaan usein sen yksinkertaisuuden ja alhaisempien kustannusten vuoksi vähemmän haastavissa olosuhteissa tai pienempien pylväiden tai paneelien luomiseen. Double Fluid -järjestelmä tarjoaa tasapainon ja tarjoaa suuremmat halkaisijat ilman kolminkertaisen järjestelmän täyttä monimutkaisuutta. Triple Fluid -järjestelmä on kallein ja teknisesti vaativin, mutta se on välttämätön suurten halkaisijoiden saavuttamiseksi vaikeissa maaperässä, kuten erittäin tiheässä hiekassa, sorassa tai pehmeässä kalliossa. Päätös perustuu yksityiskohtaiseen geotekniseen tutkimukseen, vaadittuihin pilarin ominaisuuksiin (lujuus ja halkaisija) sekä projektin kokonaiskustannusten taloudelliseen analyysiin.