Jet grouting, bir zemin iyileştirme veya zemin stabilizasyon yöntemidir. Jet grouting yöntemleri, prosedürleri, uygulamaları ve avantajları bu makalede tartışılmaktadır. Jet grouting’in tarihçesi ve bir zemin iyileştirme tekniği olarak jet grouting yöntemine olan mevcut talep üzerine yapılan bir çalışma, bu yöntemin dönem boyunca geçirdiği büyük gelişmeyi açıkça ortaya koymaktadır. Bu yöntemin mevcut durumu, jeoteknik problemlerin çoğuna uygun çözümler sunabilmesidir. Bu popülarite ve yüksek talep, teknik olarak devam etmekte olan sürekli iyileştirmeden kaynaklanmaktadır.
Jet grouting Nedir?
Jet grouting , stabilize edici bir sıvının zemine (veya işlenmekte olan toprağa) yüksek basınç ve yüksek hız altında enjeksiyonunu içeren bir zemin stabilizasyon yöntemidir .
Enjeksiyon işlemi, enjeksiyon ekipmanının yanı sıra belirli bir miktarda saha hazırlığı içerir. Jet grouting ile zemin stabilizasyonu, enjeksiyon yapılan sıvının zemin içerisinde sertleşmesi nedeniyle gerçekleşir. Bu sertleştirilmiş gövdeler, ihtiyaca göre çok sayıda enjeksiyon yapılan çimentolu kolonlar gibi oluşur ve böylece zemini stabilize eder. Bu kolonlar jet kolonlar veya jet groutlu kolonlar olarak adlandırılır.
Jet grouting Prosedürü
İlk olarak, toprağın işlenmesi gereken alan seçilir ve gerekli derinliğe kadar bir delik açılır. Derinlik, zayıf toprak altının ne kadar derin olduğuna bağlıdır. Açılan delik yaklaşık 10 ila 20 cm kadar küçük olabilir.
Sondaj sistemi yüksek basınç altında istenilen derinliğe döndürülerek delme işlemi yapılabilmektedir. Bir sonraki adım, enjeksiyon işlemini gerçekleştirmek için ekipmanı sondaj deliğinin üzerine yerleştirmektir. Ekipman, yaklaşık 7 ila 10 cm çapında bir jet enjeksiyon dizisinden oluşur. Bu ipin ucunda daha yüksek hızda enjeksiyon yapmak için bir nozul bulunur. Meme, 1 mm ila 10 mm arasında değişen küçük çaplıdır.
Şekil 1: Jet Grout Prosedürü (a) Sondaj ,(b) ve (c) Jet Kolon OluşumuŞimdi başlangıçta, tüm kolon yüzeyini toprak ve enjekte edilmesi gereken sıvı sistemi ile yalıtmak için ip kaldırılır ve yavaşça döndürülür. Şimdi ana püskürtme başlıyor. İlerledikçe sıvı enjekte edilir (dönme hareketiyle) ve ip kaldırılır.
Şimdi işlem arasında, oluşan çukurun içindeki çamurun bir kısmı ve sıvı karışımı, yağma olarak adlandırılan tepeye yükselir. Bu, tabanın harç ve toprak karışımı ile tamamen kapatıldığının bir göstergesidir. İpin yükseltilmesi işlemin derinliğine bağlı olarak işlem arasında 40 ila 100 mm arasında yapılır. Her yükseltme için bir dönüş gerçekleştirilir. Yükseltmenin ipin dönüşüyle birlikte sürekli bir süreç olduğu bazı sistemler vardır. Seçilen yöntemden bağımsız olarak ekipmanın dönüş hızı sabit tutulur,
Şekil 2: İp Kaldırma Yöntemlerinin Temsili (a) Aralıklı, burada 1 = kaldırma ve 2 = püskürtme (b) Sürekli Spiral Yol
Jet Grout Yöntemleri
Enjeksiyon işlemi için hangi sıvı sisteminin kullanıldığına bağlı olarak, jet grout yöntemi değişir. Temel olarak mevcut teknikler, üç ana jet grouting sisteminde gruplandırılmıştır:
- Bekar
- Çift
- Üçlü sıvı sistemleri
Toprak altına enjekte edilen sıvıların sayısına göre sınıflandırılırlar. Sıvılar:
- Harç, yani tek akışkan için Su + Çimento
- Çift akışkan için Hava + Harç
- Üçlü sıvı için su, hava ve harç
Jet grouting dizileri, kullanılan sıvı sayısına bağlı olarak , şekil 3’te gösterildiği gibi farklı boru tiplerinden oluşur .
Şekil 3: (a) Tek akışkan (b) Çift akışkan (c) Üç akışkan için Jet grouting Sistemleri
Tek Akışkanlı Jet grouting Sistemi
Tek bir sıvı sistemi durumunda, WC harcı bir veya daha fazla nozül vasıtasıyla zemine enjekte edilir. Burada toprağın yeniden kalıplanması ve müteakip sementasyon aynı sıvı ile yapılır. Fazla bozulmayı giderme ve bağlama eylemi fonksiyonlarının tümü tek bir sıvı tarafından gerçekleştirilir. Bu sistem yüksek miktarda kinetik enerji kaybetme sınırlamasına sahiptir. Bunun nedeni, mevcut olan yüksek sürtünme nedeniyle, tek bir sıvının tek başına idare edilmesinin zor olmasıdır.
Çift Akışkanlı Jet grouting Sistemi
Çift akışkanlı jet grout sisteminde, zeminin ayrışması ve çimentolanması tek bir akışkanla, yani su-çimento grout ile gerçekleştirilir, ancak fark, grout jetinin havanın bir bölgesine gönderilmesidir, bu da betonun etkisini azaltmanın etkinliğini arttırır . enerji kaybı. Bunun için enjeksiyon nozulu etrafındaki koaksiyel yıllık nozul yeri ile daha uygun bir hava jeti sağlanır. Burada fazla toprak, hava ikmalinin etkisiyle giderilir.
Üçlü Akışkan Jet grouting Sistemi
Burada toprak yeniden kalıplama ve çimentolama açıkça ayrılmıştır. Toprak gevşetme, yüksek hızlı su jeti ve hava ile yapılır. Koaksiyel hava jeti yardımıyla sağlanan su jeti, ikili sistem için kullanılana benzer dairesel bir nozul tarafından beslenir. Su-çimento harcı daha sonra monitörün veya memenin alt kısmına yerleştirilmiş ayrı bir memeden alınır. Enjeksiyonun amacı, daha önce su jeti ile yeniden kalıplanmış toprağı çimentolamaktır. Bu nedenle harç daha düşük bir hızda iletilir.
Jet grouting Uygulamaları
Jet grouting bulguları, bir zemin iyileştirme yöntemidir ve aşağıdaki alanlarda uygulama bulur:
1. Yatay bariyerlerin inşası için
2. Yeraltı suyunun kontrolü
Jet kolonları, barajların etrafındaki veya kirli zeminli alanların etrafındaki yer altı suyunu kontrol etmek için yatay bariyerler görevi görebilir. Bu da toprak geçirgenliğini azaltır.
3. Temel
Jet grouting, özellikle sığ olan temel sistemlerini stabilize etmek için bir yöntem olarak kullanılabilir. Prosedür, yakındaki temeli delmeyi ve daha iyi yük dağılımı için temelin altında sabit bir yatak yapmayı içerir.
4. Tünel açma
Jet grouting, tünel inşaatı altındaki yerel alanı stabilize eder , böylece tünel açma için gerekli olan ağır ekipman yakındaki alanların dengesini bozmadan kullanılabilir.
5. Kazı desteği
Jet Grouting’in Avantajları
Jet grouting, uygulandığında başarısının arkasındaki temel nedenler olan aşağıdaki avantajları sağlar:
- Büyük zemin rahatsızlıklarına neden olmadan büyük çimentolu malzeme kolonu oluşturma (toprak altı)
- Kolonlar, farklı şekillerde oluşan sürekli elemanlar oluşturarak mekanik özellikleri iyileştirir ve gözenekliliği azaltır.
- İnşaat sürecindeki iyileştirmeler sayesinde daha iyi bir tasarım felsefesi ortaya çıkıyor
- Kapalı alan çalışması ve zorlu şantiye şartlarında çekici bir yapıya sahiptir.