#jetinjekteringärkul

Transkript

1 #jetinjekteringärkul Jetinjekteringanvändningsområden och utförande Johan Blumfalk 2 Svenska Geotekniska Föreningen 1

2 SGF Dagen innan GD minikurser Agenda Utförandestandard Definition Användningsområden Hur ser en arbetsplats ut Lämplighet i olika jordarter De olika systemen Normala parametrar Energi och diameter Borravvikelse Förväntade hållfasthetsvärden mm Kvalitetskontroll Utförda projekt 3 Mål Vilka användningsområden finns? Hur gör man och vilka olika metoder finns? - Jet grouting for dummies Övergripande designaspekter Svenska Geotekniska Föreningen 4 2

3 SGF Dagen innan GD minikurser Utförande av geokonstruktioner Jetinjektering SS-EN Svensk spegelgrupp; Niklas Dannewitz Trafikverket Michael Creutz Golder Associates Philip Landqvist Peab Grundläggning Håkan Karlsson Skanska teknik Fredrik Persson Zublin Scandinavia David Wiberg Keller Grundläggning Johan Blumfalk Hercules Grundläggning Introduktion jordförstärkning 5 Minska permeabilitet Öka styrka Öka styrka och minska permeabilitet Svenska Geotekniska Föreningen 6 3

4 Definition jetinjektering 3.1 jet grouting The jet grouting process consists of the disaggregation of the soil or weak rock and its mixing with, and partial replacement by, a cementing agent; the disaggregation is achieved by means of a high energy jet of a fluid which can be the cementing agent itself Jetinjekteringsprocessen består av sönderdelning av jorden, eller vittrat berg, samt dess blandning med, och delvis ersättning av, ett cementerande medel. Sönderdelningen uppnås genom en högenergetisk jetstråle av en vätska, som kan bestå av det cementerande medlet. 7 Normal utförandesekvens 1 borrning 2 borrning färdigställd 3 start jetinjektering 4 rotation och stigning 5 färdigställd pelare 8 Svenska Geotekniska Föreningen 4

5 Densitet spoil = t/m3 40 MPa Tryck rörelseenergi Returflöde måste erhållas kontinuerligt för att undvika rörelser och för höga tryck i jorden. 220 m/sek 9 Jetinjektering, normala geometrier Konstruktioner Element HERCULES Grundläggning AB 10 Svenska Geotekniska Föreningen 5

6 Användningsområden Grundförstärkning Tätningar Stödkonstruktioner Start-/slutgropar TBM Tunnelförstärkning Bottenpluggar Släntstabilisering Tätskärmar HERCULES Grundläggning AB 11 Vattentankar Silos och blandarstation Högtryckspump Kompressor Spillhantering Borr / jetinjekteringsrigg DOUBLE FLUID 12 Svenska Geotekniska Föreningen 6

7 Lämplighet i olika jordar HERCULES Grundläggning AB 13 Jetinjektering, tre olika system cementinjektering borrsträng borrsträng tryckluft cementinjekterin vatten tryckluft munstycke munstycke munstycke ventil ventil cementinjektering munstycke ventil borrkrona borrkrona borrkrona single fluid En vätska (cementslurry) för både sönderdelning och cementering double fluid tripel fluid Två vätskor (cement slurry & tryckluft) Två vätskor (vatten & tryckluft) för för både sönderdelning av och sönderdelning och en vätska cementering (cementslurry) för cementering 14 Svenska Geotekniska Föreningen 7

8 coaxial nozzle vatten+ tryckluft Cementslurry tryckluft cementslurry cement slurry tryckluft single fluid double fluid trippel fluid 15 Borrhål mm kan ge pelare med diametrar upp till 4m. 16 Svenska Geotekniska Föreningen 8

9 Jämförelse mellan de olika systemen "single fluid" "double fluid" "trippel fluid" Diameter pelare Hållfasthetsökning Reduktion i permeabillitet Urspolning Mängd spill Kostnad utrustning Risk för hävning Produktionstakt Horisontell utförande + Nej Nej + liten ++ mellan +++ stor 17 Normala utförandeparametrar Parametrar single fluid" "double fluid" "trippel fluid" Tryck injektering [MPa] Flöde injektering [l/min] Tryck vatten [MPa] Flöde vatten [l/min] Tryck luft [Mpa] - 0,2-1,7 0,2-1,7 Flöde luft [m3/min] Rotation [rpm] Stigning [cm/min] Svenska Geotekniska Föreningen 9

10 Energi och diametrar triple method Diametern på pelaren kan korreleras mot den specifika energin per meter pelare (Es i MJ/m) eller per m 3 av konsoliderad jord (E s i MJ/m 3 ) Specific energy E S Column diameter 19 Energi Metod Eg [MJ/m] Ew [MJ/m] Ea [MJ/m] Etot [MJ/m] Single fluid Double fluid Triple fluid Svenska Geotekniska Föreningen 10

11 Sannolikhet 95% TAMPONE A QUINCONCIE (PROBABILITA' 95 %) Bottenplugg D=1800 mm, avvikelse =0,8% Bottom Plug by 1800 mm Jet Grouting Columns Vertical Deviation = 0.8% Spacing 1.00 m I = 0.8 D 6 9 Spacing 1.05 m Spacing 1.10 m Spacing 1.15 m I = 0.7 D Spacing 1.20 m Spacing 1.25 m INTERASSE (cm) i = 1.25 m I = 0.6 D D = 1800 mm Drilling Depth (m) Diametro = 600 mm Diametro = 800 mm Diametro = 1000 mm Diametro = 1200 mm Diametro = 1400 mm Diametro = 1600 mm Diametro = 1800 mm Diametro = 2000 mm djup= 30 m PROFONDITA' (m) Percentage of Error (%) 21 Förväntat resultat Tryckhållfasthet kg/cm 2 Hållfastheten beror på ursprunglig jord och mängden cement i jorden Cement Kg/m 3 22 Svenska Geotekniska Föreningen 11

12 Förväntat resultat "single fluid" "double fluid" "triple fluid" Diam. [m] Tryckhållf [MPa] E-modul [MPa] Perm [m/s] Diam [m] Tryckhållf [MPa] E-modul [MPa] Perm [m/s] Diam [m] Tryckhållf [MPa] E-modul [MPa] Jord Lös organisk lera 2-3,5 0,2-1, < 10-6 Perm [m/s] Lera/silt 0,4-0,8 0,5-3, < ,8-1,2 0,4-2, < ,8-2,0 0,5-3, < 10-6 Siltig sand/ sandig silt 0,6-1,0 0,5-7, < ,2-1,6 0,4-6, < ,0-2,5 0,5-7, < 10-5 Sand och grus 0,8-1, < , < ,5-3, < Kvalitetskontroll Före utförande Under utförande Efter utförande Labtest Testpelare Reologi Uppflöde Styrning och lagring av parametrar Borrhålsavvikelse 3D relationshandling Kärnprovtagning Sonderingar Pumptest Geofysiska metoder 24 Svenska Geotekniska Föreningen 12

13 SGF Dagen innan GD minikurser NL 52-Tätning spontfot Typ av arbete Ca 120 jetpelare med medellängd ca 2 meter har utförts för tätning mellan spontfot och berg, de flesta i förmonterade rör på sponten. För vissa av pelarna har foderrörsborrning med gängade rör används. Slutkund Trafikverket 25 Stödkonstruktion Markaryd Typ av arbete Stödkonstruktion av armerade jetpelare Ca 100 st 5,5 m långa pelare Slutkund Smurfit Munksjö Lagamill AB Svenska Geotekniska Föreningen 26 13

14 SGF Dagen innan GD minikurser Tätskärm Riksdagens hus Typ av arbete Tätskärm, dubbla rader med pelarlängder från m Tot m Slutkund Riksdagsförvaltningen Svenska Geotekniska Föreningen 14

15 SGF Dagen innan GD minikurser _JetGrouting.pdf 29 Mål Vilka användningsområden finns? Hur gör man och vilka olika metoder finns? Jetgrouting for dummies Övergripande designaspekter Svenska Geotekniska Föreningen 30 15

16 #jetinjekteringärkul Single spoil Double spoil Svenska Geotekniska Föreningen 16