Lechada de alta presión

Tipos de inyecciones de lechada a alta presión

El propósito de la máquina de bombeo de lechada es inyectar una mezcla líquida en huecos o grietas en suelos o formaciones rocosas en inyecciones de alta presión. Este trabajo se realiza para estabilizar la tierra y la estructura. Cuando surgen problemas de fugas o filtraciones, se emplea esta técnica de inyección para detener el flujo de agua o hacer que el suelo sea más estable al hacerlo más sólido y expandir el material de inyección de alta presión en la masa. El trabajo se realiza con el uso de bombas de alta presión; sin embargo, el volumen de agua que debe detenerse y la presión de la bomba variarán de caso a caso. La lechada en sí suele estar compuesta de cemento, ceniza volante, arena y agua, aunque pueden utilizarse otros productos químicos o aditivos.

Algunos métodos utilizados anteriormente incluían la inyección a baja presión, lo que provocó la pérdida de estabilidad de los pilares y los cimientos bajo el suelo. Otros métodos incluían la perforación de líneas de inyección y la consolidación del agua, que consumían mucho tiempo. Con la inyección de alta presión, las pilas y los cimientos se pueden consolidar de forma eficiente a bajo coste.

La bomba de lechada de alta presión tiene dos funciones principales en el proyecto de consolidación de cimientos:

• La bomba inyecta la mezcla de cemento o química en los huecos, grietas o agua del suelo debajo de los cimientos.

• La bomba aplica presión a la mezcla para garantizar que penetre en las grietas y áreas detrás de las paredes con fugas o donde el suelo necesita ser consolidado.

Los tipos de lechada utilizados en la inyección de alta presión incluyen los siguientes:

• Lechada química

  Las lechadas químicas están diseñadas para ser materiales de alto rendimiento y baja viscosidad. No se ven afectadas por ninguna condición ambiental adversa, como la temperatura y la humedad. Estos compuestos químicos funcionan formando un enlace químico que tiene una característica flexible o rígida con el sustrato o el suelo. En este caso, proporcionan un nivel de paro de agua o estabilización del suelo que es permanente.

• Lechada de cemento

  Esta lechada suele estar hecha de agua, arena y cemento. En algunos casos, puede tener otros materiales mezclados. Se conoce como el material más duradero y flexible, y funciona rellenando las grietas en la piedra o áreas subacuáticas donde deben llenarse los huecos. El uso más destacado de este tipo de lechada es en la estabilización del suelo cuando las soluciones de roca dura o concreto no pueden funcionar debajo del área del suelo.

Las bombas utilizadas para la inyección de alta presión pueden variar en tamaño, y a menudo en la inyección de lechada química, se utiliza un tipo de bomba de mono pistón, mientras que los pistones dobles se encuentran con frecuencia en aplicaciones de inyección de cemento. La velocidad de las bombas de doble pistón es rápida, y tienen alta eficiencia y fiabilidad. Su diseño es tal que se puede mantener e inspeccionar fácilmente, y se incluyen características de seguridad como sobrecarga, parada de emergencia e inspección manual. Otras características que pueden incluirse en ellas son una válvula reductora de presión de agua, una válvula de contrapresión, una función inversa, medidores de flujo y una salida para la manguera de caucho butilo.

Especificación y mantenimiento

Las bombas de lechada de alta presión tienen diferentes especificaciones según el uso. Generalmente, los parámetros son los siguientes:

• Caudal

  El caudal de una bomba de lechada se refiere a la cantidad de material de inyección bombeado en un período de tiempo específico, generalmente medido en litros o galones por minuto. Los diferentes tipos de bombas de lechada de alta presión tienen diferentes caudales. Por ejemplo, las bombas de pistón de alta presión pueden alcanzar caudales de 0,5 a 6 litros por minuto; las colectoras de alta presión pueden alcanzar de 15 a 30 litros por minuto, y las bombas sin eje pueden alcanzar 100 litros por minuto.

• Presión máxima

  Se refiere a la presión de salida máxima de la bomba, medida en bares o libras por pulgada cuadrada (psi). La alta presión se refiere a una presión superior a 7000 psi. Las bombas de mayor presión pueden lograr mezclas más densas y de fraguado lento. Por ejemplo, la presión máxima de las bombas de pistón de alta presión puede alcanzar los 50 bares, mientras que las bombas de tornillo de alta presión pueden alcanzar los 80 bares.

• Potencia

  La potencia del motor de la bomba de lechada influye directamente en su rendimiento y en los tipos de materiales que puede manejar. Suele medirse en kilovatios (kW) o caballos de fuerza (HP). Las bombas de tornillo de alta presión suelen estar compuestas por un motor eléctrico, una unidad de bomba con un tornillo rotatorio y una manguera de entrega.

• Capacidad de la tolva

  Se refiere al tamaño del contenedor de almacenamiento de material utilizado para alimentar la bomba. La bomba de lechada suele incluir una tolva de material para facilitar la alimentación continua de materiales durante el proceso de bombeo. Por ejemplo, la capacidad de una tolva de motor de alta presión puede alcanzar los 100 litros. Una alta capacidad significa que se requiere un rellenado menos frecuente, lo que mejora la eficiencia operativa.

Cuando se utilizan productos de inyección a base de cemento, el mantenimiento adecuado de la bomba de lechada es vital para obtener un rendimiento constante y una larga vida útil. La limpieza y el mantenimiento regulares de la bomba ayudan a prevenir problemas que surjan por la acumulación de material endurecido, asegurando su funcionamiento sin problemas. La limpieza y el mantenimiento regulares ayudan a que la bomba funcione sin problemas y dure más tiempo. Puede ayudar a prevenir problemas que pueden ocurrir debido a la acumulación de material endurecido.

Los pasos de mantenimiento son los siguientes:

• Procedimientos de pre-mantenimiento

  Antes de limpiar la máquina, los usuarios deben consultar primero el manual del producto e identificar las partes que deben limpiarse. Además, los usuarios deben usar equipo de protección personal, como guantes y gafas de seguridad, para evitar la exposición a sustancias peligrosas.

• Enjuagar el sistema

  Utilice agua limpia o una solución de limpieza adecuada para enjuagar el exceso de lechada. Comience haciendo pasar agua a través del sistema para eliminar la lechada restante, asegurando un enjuague completo de las líneas, las válvulas y la bomba en sí. Este paso inicial ayuda a eliminar la mayor parte del material y evita que se obstruya.

• Desmontar y limpiar

  Después de enjuagar, retire con cuidado las partes desmontables como las mangueras, las boquillas y los accesorios. Sumérjalas en agua o en una solución de limpieza para disolver cualquier lechada restante. Utilice cepillos, así como paños para fregar los componentes de la bomba, prestando especial atención a las áreas difíciles de alcanzar donde el material puede quedar atrapado. Asegúrese de que todas las partes estén libres de obstrucciones y limpias correctamente.

• Limpieza de la bomba

  Lave las superficies externas de la bomba de lechada para eliminar cualquier derrame o residuo. Al evitar que la mezcla de cemento se endurezca, la limpieza inmediata permite a los operadores evitar daños en el equipo.

• Pasos finales

  Después de completar el proceso de limpieza, inspeccione todos los componentes para identificar cualquier reparación o reemplazo necesario. Asegúrese de que ningún material extraño obstruya ninguna parte y reemplace o repare adecuadamente los componentes dañados.

Escenarios de inyección de alta presión

La principal aplicación de las bombas de inyección de alta presión es inyectar la lechada en los lugares deseados a alta presión. Aquí tienes algunas aplicaciones comunes.

• Mejora del terreno

  La inyección de alta presión crea condiciones de suelo estables al aumentar la cohesión del suelo mediante la inyección de cemento. Esto mejora el soporte de estructuras como cimientos, carreteras y terraplenes en áreas con suelo débil o suelto, reduciendo el asentamiento y mejorando la capacidad de carga.

• Clavación del suelo

  Se inyecta lechada de cemento en el suelo para estabilizar taludes de roca o suelo mediante la inyección de alta presión. Los clavos son los elementos de hormigón armado que sobresalen. Esta técnica se utiliza ampliamente en construcciones donde se requiere la estabilización del suelo.

• Reparación de cimientos y apuntalamiento

  La inyección de alta presión repara los cimientos sellando grietas y huecos mediante la inyección de lechada. Refuerza los cimientos mediante el apuntalamiento, proporcionando un soporte adicional. La inyección de alta presión mejora la estabilidad de los cimientos al abordar las causas del hundimiento superficial, como la erosión del suelo.

• Sellado de juntas e impermeabilización

  La inyección de alta presión puede sellar de forma eficiente las juntas, grietas y huecos en estructuras como túneles, puentes, tuberías y cámaras subterráneas. Al inyectar lechada, se detiene la filtración de agua, se mejora la durabilidad y se previene un mayor daño.

• Inyección de consolidación

  La inyección de lechada a alta presión refuerza y consolida los suelos débiles o sueltos rellenando los huecos y aumentando la densidad. Este proceso mejora la estabilidad del suelo y el soporte de las estructuras superpuestas, lo que lo hace valioso para los proyectos de construcción en condiciones de suelo difíciles.

• Inyección de roca

  La infiltración de grietas y huecos en las formaciones rocosas se realiza mediante la inyección de alta presión. Esto mejora la estabilidad de la masa rocosa, lo que la convierte en un elemento esencial para los proyectos de ingeniería geotécnica, como la construcción de túneles, la estabilización de taludes y la excavación en roca.

• Micro pilotes

  La inyección de alta presión mejora la capacidad de carga y la estabilidad de los micropilotes al fortalecer el suelo circundante mediante la inyección de lechada. Proporciona un soporte adicional en áreas densamente pobladas o donde los métodos de pilotaje tradicionales son poco prácticos, ofreciendo soluciones de cimentación flexibles.

• Inyección de anclajes

  La inyección de alta presión se utiliza para asegurar los anclajes en roca o suelo mediante la inyección de lechada. Esto aumenta la adhesión y proporciona un soporte fiable para diversas construcciones, como muros de contención, excavaciones profundas y estructuras suspendidas. Garantiza la estabilidad y la seguridad de los sistemas de ingeniería.

Cómo elegir la inyección de alta presión

Al elegir una máquina de inyección de alta presión, es necesario tener en cuenta varios factores para garantizar que se adapte a las necesidades y requisitos específicos de la aplicación.

• Caudal de cemento y agua: Es esencial seleccionar una máquina que pueda manejar el caudal necesario para el tipo de mezcla de cemento y agua que se está utilizando. El caudal debe ser lo suficientemente alto como para garantizar una inyección eficiente y eficaz sin retrasos ni interrupciones en el trabajo.
• Presión: La presión de la máquina de inyección debe poder adaptarse a la presión requerida para la aplicación específica. Se puede necesitar una mayor presión para condiciones de suelo más profundas o duras, mientras que una presión menor puede ser adecuada para condiciones de suelo más superficiales o blandas.
• Compresor de aire: El compresor de aire de la máquina debe tener una capacidad suficiente para proporcionar la presión y el caudal necesarios para la inyección. También debe poder manejar las exigencias de la aplicación específica y las condiciones de trabajo.
• Sistema de mezcla: El sistema de mezcla de la máquina de inyección debe poder mezclar el cemento y el agua de forma eficiente y homogénea para garantizar una inyección uniforme y constante. También debe ser compatible con el tipo de cemento y agua que se está utilizando, así como con la aplicación específica y las condiciones de trabajo.
• Mangueras y boquillas: Las mangueras y boquillas utilizadas en el proceso de inyección deben ser de materiales de alta calidad y duraderos que puedan resistir la presión y el caudal de la inyección. También deben ser compatibles con el tipo de cemento y agua que se está utilizando, así como con la aplicación específica y las condiciones de trabajo.
• Movilidad y portabilidad: La movilidad y la portabilidad de la máquina de inyección deben tenerse en cuenta para garantizar que se pueda mover y transportar fácilmente a diferentes ubicaciones y puntos de acceso según sea necesario. También debe ser compatible con el tipo de vehículo o transporte que se utiliza para mover y transportar la máquina.
• Características de seguridad: Deben tenerse en cuenta las características de seguridad de la máquina de inyección para garantizar que sea segura para el uso y la operación por parte de los trabajadores y el personal involucrados. También debe cumplir con las normas y reglamentos de seguridad aplicables.

Preguntas frecuentes sobre la inyección de alta presión

P1: ¿Cómo funciona una bomba de lechada de alta presión?

A1: Las bombas de lechada de alta presión fuerzan los materiales a través de una manguera a alta presión utilizando motores eléctricos o hidráulicos para impulsar un pistón. La configuración de potencia del motor se puede ajustar para controlar la presión y el caudal de la bomba.

P2: ¿Cuáles son los beneficios de la inyección de alta presión?

A2: La inyección de alta presión tiene varios beneficios, entre los que se encuentran la capacidad de penetrar en grietas estrechas, fortalecer y estabilizar suelos sueltos o inciertos, reducir el flujo de agua a través de formaciones de suelo y roca, mejorar la capacidad de carga y proteger y prolongar la vida útil de las estructuras.

P3: ¿Cuáles son los riesgos asociados con la inyección de alta presión?

A3: La inyección de alta presión puede suponer riesgos, como la inyección de material sin control, la sobrepresurización y el desplazamiento del suelo inducido por la inyección. Es esencial seguir las normas de seguridad y las normas vigentes y realizar una evaluación de riesgos antes de la inyección de alta presión.

P4: ¿Cuándo se utiliza la inyección de alta presión?

A4: La inyección de alta presión se utiliza en diversas situaciones, como cuando es necesario consolidar el suelo o la roca, rellenar grietas o huecos, unir elementos estructurales, controlar la filtración de agua o apuntalar cimientos que se están desplazando.