Wat zijn de verschillende Jet Grouting-systemen: enkele, dubbele en drievoudige vloeistof?

Wat zijn de verschillende Jet Grouting-systemen: enkele, dubbele en drievoudige vloeistof?

Jetgrouting is een zeer aanpasbare grondverbeteringstechnologie die gebruik maakt van een hogedrukrotatiestraalboorinstallatieom bodem-cementelementen te creëren. De veelzijdigheid is grotendeels te danken aan het gebruik van drie verschillende systemen: Single Fluid, Double Fluid en Triple Fluid. Elk systeem maakt gebruik van een andere combinatie van vloeistoffen (mortel, lucht en water) om het spuitproces te optimaliseren voor specifieke bodemomstandigheden en gewenste kolomeigenschappen. De systeemkeuze impliceert een afweging tussen haalbare kolomdiameter, materiaalkosten, operationele complexiteit en controle over de eigenschappen van het eindproduct.

Het Single Fluid-systeem (Jet 1) is de meest fundamentele benadering. Bij deze methode gebruikt de hogedruk-roterende straalboorinstallatie één enkele vloeistof – een cementspecie-slurry – die onder zeer hoge druk (doorgaans 400-600 bar) door een mondstuk op de monitor wordt gepompt. De hoogenergetische groutstraal erodeert de omliggende grond en vermengt zich daarmee tegelijkertijd tot een bodem-cementkolom. De specie, bestaande uit overtollig grout en verplaatste grond, vloeit op natuurlijke wijze naar de oppervlakte. Dit systeem is mechanisch eenvoudiger, maar produceert over het algemeen de kleinste kolomdiameters voor een gegeven reeks parameters, omdat de energie van de groutstraal sneller door de grond wordt verzwakt dan een luchtgehulde straal. Het is effectief in een reeks bodems, van samenhangende klei tot korrelig zand.

Het Double Fluid-systeem (Jet 2) vergroot het eroderende vermogen van de jet door een concentrische omhulling van perslucht toe te voegen. Een hogedrukboorinstallatie met roterende straal die voor deze methode is geconfigureerd, injecteert twee vloeistoffen: een groutslurry onder hoge druk en een ring van samengeperste lucht met een veel lagere druk die de groutstraal omringt. Deze luchtmantel werkt als een isolator, waardoor de wrijving tussen de groutstraal en de omliggende grond wordt verminderd en wordt voorkomen dat de straal voortijdig kapot gaat. Hierdoor kan de groutstraal zijn samenhang en energie over een grotere afstand behouden, wat resulteert in een grotere kolomdiameter vergeleken met het enkelvoudige vloeistofsysteem in dezelfde grond. De retourspecie is een mengsel van grout, grond en lucht, dat efficiënter naar de oppervlakte wordt getransporteerd.

Het Triple Fluid-systeem (Jet 3) is het meest complex en biedt de hoogste mate van controle. Het scheidt de bodemerosiefunctie van de groutfunctie. Een hogedruk-roterende straalboorinstallatie voor het grouten met drievoudige vloeistof maakt gebruik van drie concentrische vloeistoffen. De binnenste is een geleidestang voor lucht/water. De eerste erosievloeistof is een ring van water onder hoge druk (of water en lucht) dat uitsluitend wordt gebruikt om de bodemstructuur af te breken. De tweede erosievloeistof is een omhulsel van samengeperste lucht die de waterstraal omringt en deze afschermt om het snijbereik en de efficiëntie te maximaliseren. Ten slotte wordt via een afzonderlijk mondstuk onder de erosiestralen een lagedruk-griutslurry geïnjecteerd om de ontstane holte te vullen en zich te vermengen met de geërodeerde grond. Deze scheiding maakt onafhankelijke optimalisatie van de snij- en voegprocessen mogelijk, wat vaak de grootste en meest uniforme kolommen oplevert, vooral in dichte of gecementeerde bodems.

De selectie van het juiste systeem voor de hogedrukrotatiestraalboorinstallatieis een cruciale ontwerpbeslissing. Het Single Fluid-systeem wordt vaak gekozen vanwege zijn eenvoud en lagere kosten in minder uitdagende omstandigheden of voor het maken van kleinere kolommen of panelen. Het Double Fluid-systeem biedt balans en biedt grotere diameters zonder de volledige complexiteit van het drievoudige systeem. Het Triple Fluid-systeem, hoewel het duurste en technisch meest veeleisende, is onmisbaar voor het bereiken van grote diameters in moeilijke bodems zoals zeer dicht zand, grind of zachte rotsen. De beslissing is gebaseerd op een gedetailleerd geotechnisch onderzoek, de vereiste kolomeigenschappen (sterkte en diameter) en een economische analyse van de totale projectkosten.