Jet grouting

 

La flessibilità del sistema jet grouting lo porta ad essere impiegato in numerosissime applicazioni che tentiamo di elencare, senza pretendere di essere esaustivi:

Esecuzione di ture circolari impermeabili, al fine di consentire l’esecuzione di fondazioni sotto falda, principalmente in alveo


Esecuzione di tamponi di fondo, spesso abbinati alle ture prima descritte, o a formazione di tamponi di fondo scavo con pareti realizzate con paratie continue

In questi ultimi anni  Presspali è particolarmente orgogliosa di aver messo a punto un sistema di realizzazione di paratie continue perfettamente impermeabili, realizzate mediante la posa in opera, di

Nel corso del 1971 i giapponesi Ichise e Yamakado misero a punto un rivoluzionario sistema di consolidamento dei terreni che prevedeva l’iniezione nel terreno di materiale legante (cemento) ad altissima pressione (anche fino a 1000 atmosfere pronosticavano in quel momento gli inventori) attraverso ugelli  orizzontali applicati all’estremità inferiore di aste di perforazione che venivano ruotate lentamente e sollevate alla finedi una perforazione.

Risultato del trattamento era una colonna cilindrica di terreno di caratteristiche migliori dell’originario, perché conglomerato dal cemento così iniettato.

Gli inventori intravidero subito che il nuovo procedimento, che chiamarono jet grouting, apriva orizzonti nuovi e importanti nel consolidamento e impermeabilizzazione dei terreni, ma si accorsero anche dei limiti che il sistema, così come inizialmente concepito, aveva.

Un primo limite era costituito dalla ridotta dimensione delle colonne che si riusciva a realizzare. Per ottenere risultati più soddisfacenti si pensò di aumentare le pressioni di iniezione, naturalmente nei limiti che la tecnica di quel periodo consentiva.  

Si vide però che l’aumento della pressione di iniezione non portava a un parallelo aumento dei diametri, soprattutto nei terreni immersi. Gli inventori però ebbero un’intuizione geniale: sperimentarono che se si fosse riusciti a realizzare il getto di miscela all’interno di un getto anulare di aria compressa coassiale ad esso, il getto di aria compressa avrebbe momentaneamente allontanato l’acqua presente nel terreno consentendo al getto di miscela legante di arrivare molto più lontano dall’ugello di iniezione, montato sull’asta, e quindi realizzando una colonna di dimensioni più grandi.

A seguito di questi esperimenti, nel novembre del 1971, gli inventori ottennero un brevetto giapponese che fu poi esteso a tutto il mondo.

L’invenzione però non ebbe per anni applicazione pratica, soprattutto perché le pompe di quel tempo non erano in grado di reggere una produzione industriale, e poi anche perché non si riusciva a trovare materiali adatti per gli ugelli che venivano distrutti rapidamente dalla miscela di cemento molto abrasiva.

Gli esperimenti però continuarono. Estendendoli ai terreni coesivi, il giapponese Kajima, qualche anno dopo (1974) osservò che in tali terreni il jet grouting era realizzabile se si fosse preventivamente rotto il terreno con un getto di acqua, meglio se contenuto nel getto di aria, iniettando contemporaneamente a bassa pressione (circa 80 atmosfere) la miscela di cemento.

Egli propose quindi un sistema (il cosiddetto procedimento Kajima) che prevedeva l’impiego di un’asta tripla, formata cioè da tre tubi concentrici, nei quali scorrevano rispettivamente: aria, acqua e miscela cementizia.

Aria e acqua uscivano da ugelli posti in prossimità dell’estremità inferiore dell’asta, e al di sotto di essi veniva pompata a bassa pressione, attraverso un suo ugello, la miscela di cemento.

Il sistema aveva il pregio di superare le difficoltà dell’iniezione ad altissima pressione della miscela di cemento abrasiva, e quindi eliminava gran parte delle difficoltà e dei costi contro cui si era fermata la diffusione del jet grouting classico.

Furono eseguiti alcuni lavori, specialmente in Olanda e anche in Italia, ma a seguito di alcuni insuccessi il sistema fu presto negletto.

Infatti l’iniezione di acqua ad alta pressione molto vicina a quella della miscela cementizia dilavava quest’ultima, tra l’altro in modo irregolare, rendendo spesso inefficace il trattamento.

All’inizio degli anni 80 il jet grouting classico, disatteso in tutti i Paesi industrializzati, fu ripreso in Italia per iniziativa del Prof. Lunardi, che lo introdusse in importanti progetti. Qualcuna fra le maggiori società specialistiche si attrezzò.

Presspali ne studiò l’applicazione industriale con una serie di esperimenti: si vide che spingere la pressione oltre 400 - 450 atmosfere non serviva, ma in ogni modo bisognava disporre di pompe in grado di lavorare a 600 bar in servizio continuo. Il livello raggiunto dalla tecnica consentiva soluzioni per gli ugelli non realizzabili dieci anni prima. Per ottenere grandi diametri si studiarono particolari forme per gli ugelli, per le valvole delle pompe i cui primi esemplari furono fatti appositamente costruire su commissione.

All’inizio degli anni 90 Presspali mise a punto un sistema, il MEGAJET, che utilizzava la possibilità di iniettare in servizio continuo alla pressione di oltre 400 bar portate anche notevoli di miscela di cemento racchiusa in un getto di aria, con accorgimenti che eliminavano le possibilità di ritorno della miscela nel condotto dell’aria: con tale sistema Presspali ha realizzato colonne anche di 2,50 m di diametro, con resistenze finali apprezzabili in relazione alla natura dei terreni trattati. Furono realizzati lavori importanti con risultati ottimi e sorprendenti soprattutto sotto il profilo dell’impermeabilizzazione.

Il sistema, ormai affermato, si diffondeva in tutta Europa, e le Imprese italiane si trovavano all’avanguardia nell’applicazione di tale tecnologia.

 

 

 

 

 

 

Esecuzione di jet verticali di sutura, a tergo di palificate intervallate eseguite in luogo delle paratie, ove non sia possibile eseguire quest’ultime in terreni molto inconsistenti o con molti trovanti

 


Esecuzione di vere e proprie paratie a sostegno di scavi, in casi particolari ove non sia conveniente o possibile l’impiego di paratie. In questo caso, in relazione all’entità delle spinte, si può ricorrere a disposizioni in doppia o tripla fila, sempre adottando un’armatura tubolare per assorbire gli sforzi flessionali

 

Esecuzione di taglioni sotterranei, in sostituzione degli analoghi taglioni in calcestruzzo o in diaframma plastico. Tale lavorazione si presta particolarmente alla formazione di taglioni supplementari da eseguirsi su opere esistenti, che sono in esercizio e non possono essere fermate. Infatti l’esecuzione del jet grouting è puntuale, ed il taglione si forma per successive giunzioni di singole colone compenetrate, e può essere realizzato con attrezzature più contenute rispetto ai diaframmi. Un vantaggio decisivo è che il taglione di monte deve essere eseguito sotto battente di anche svariati metri di acqua, e quindi risulta l’unica metodologia possibile


Esecuzione di vere palificate portanti, in sostituzione delle analoghe palificate in micropali o pali battuti/trivellati

Miglioramento del terreno sull’impronta dei successivi infilaggi in galleria, ove si sia in presenza di terreni fini per nulla coesivi

Miglioramento generale del terreno sciolto interessato allo scavo di una futura galleria, ove si sia in presenza di coperture limitate a 15-20m, ricostruendo una coesione media che consente alla fresa continua (TBM) di perforare anche in terreni sciolti o rocce molto degradare, che per loro natura non sono perforabili dalla TBM

 

    

Miglioramento generale di  terreno di fondazione molto compressibile interessato da cedimenti importanti incompatibili con l’edificazione di sovrastrutture