Tecno Definicion Tipos y Clasificion Jet Grouting

8/16/2019 Tecno Definicion Tipos y Clasificion Jet Grouting

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ÍNDICEDEFINICIÓN.................................................................................................. 1

TIPOS DE JET GROUTING............................................................................1

• Jet Grouting simple........................................................................... 1• Jet Grouting doble fuido..................................................................1

• Jet Grouting triple fuido..................................................................1

PROCESO CONSTRUCTIO.........................................................................1

!" Inst#l#$i%n de m#&uin#ri#...............................................................1

'" E(e$u$i%n de l# per)or#$i%n.............................................................1

*" In+e$$i%n del $,orro # #lt# -elo$id#d............................................1

." Pre Jet..................................................................................................1

E/UIPO UTI0I12DO EN 02 EJECUCIÓN DE0 JET GROUTING...................1

• 34&uin# per)or#dor#........................................................................1

• Tuber5# de per)or#$i%n.....................................................................1

• 6err#mient# de $orte.......................................................................1

• Tober#s de in+e$$i%n........................................................................1

• 7omb#s p#r# fuidos.........................................................................1

• Pl#nt# de )#bri$#$i%n de fuidos.....................................................1

2P0IC2CIONES DE JET GROUTING.............................................................1• So$#l8#do de estru$tur#s -e$in#s # e9$#-#$iones + muros de$onten$i%n"............................................................................................... 1

• So$#l8#do $omo re)uer8o de estru$tur#s #ntigu#s.....................1

• P#r#gu#s de (et grouting p#r# t:neles..........................................1

• 3itig#$i%n de l# li$u#$i%n s5smi$#..................................................1

• P#nt#ll#s de imperme#bili8#$i%n....................................................1

• Sello entre pilotes o rep#r#$iones tr#s p#nt#ll#s de ,ormig%n"

1• T#pones de )ondo p#r# e9$#-#$iones b#(o l# n#p#.....................1

CONC0USIONES...........................................................................................1

7I70IOGR2F;2..............................................................................................1


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INTRODUCCIÓN El Jet Grouting se ha venido desarrollando para mejorar propiedades del suelo

que son de interés en la Ingeniería Civil. Esta técnica utiliza un chorro de alta

velocidad como fuente de energía de erosión para romper la estructura del

suelo para rellenar los vacíos creados con una mezcla de suelo agente

cementante.

!ero" #$e qué se trata este método% #Cómo funciona" qué &eneficios o

ventajas supone esta nueva técnica frente a los métodos cl'sicos de

mejoramiento del terreno% #(iene alguna limitante el Jet Grouting o &ajo qué

condiciones de suelo )o situaciones se puede aplicar% #Cu'les son los

resultados que se o&tienen con el Jet Grouting%

*a finalidad del presente tra&ajo es dar respuesta a cada una de esta

interrogantes e+plicar la técnica para llegar así a concluir si la afirmación de

que el Jet Grouting es aplica&le como una solución de casos de recalce en

estructuras es verdadera o no. ,n o&jetivo secundario de este tra&ajo es dar a

conocer la técnica del Jet Grouting en el medio de la Ingeniería Civil de

Guatemala como una solución geotécnica un método de recalce de

estructuras.

El Jet Grouting depende tanto del tipo propiedades del suelo que se trata"

como de la energía que se le imprime al sistema. !or esta razón es que los

suelos arcillosos cohesivos sean los que menor respuesta al tratamiento

tienen los suelos que requieren de maor energía de jet" son m's propensos

a la erosión poseen &ajas propiedades de resistencia de carga. -- ientras

que los suelos granulares" tipo arena grava" son los suelos m's adecuados aser tratados mediante el Jet Grouting por sus e+celentes propiedades.

Esto quiere decir" que puede aplicarse a pr'cticamente casi todo tipo de suelo"

lo que hace este método una solución técnica mu atractiva" adem's de &rindar

muchas otras ventajas.

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DEFINICIÓN

El Jet Grouting es básicamente un método de tratamiento paramejorar el terreno por debajo de la superfcie. ue desarrollada en

Jap!n a comien"os de los a#os $%. &u concepci!n ' primeros usos de

la técnica se remonta a los a#os (% en este mismo pa)s* pero su

aplicaci!n sistemática +ue en los a#os $% ' basada en in,estigaciones

reali"adas por los japoneses -airo* -osida ' Nisi del /ajima

Institute o+ Construction 0ecnolog' de 0oio* Jap!n.

El Jet2Grouting es una tecnolog)a 3ue utili"a la in'ecci!n radial de

4uidos* a mu' alta ,elocidad* para erosionar el terreno*

sustitu'endo parcialmente el material erosionado ' me"clándolo

con un agente de cementaci!n para +ormar un nue,o material 3ue

denominamos &oilcrete.

5l introducir este material +resco en el terreno* además de

contribuir por si mismo a la mejora de las propiedades

geomecánicas ' +)sicas de la "ona in'ectada una ,e" a'a

+raguado* consigue confnar el terreno circundante de +orma

signifcati,a.

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TIPOS DE JET GROUTING

0ipos de Jet Grouting E7isten tres tipos de Jet Grouting* los cuales se

di+erencian seg8n el n8mero de 4uidos 3ue utili"an en el proceso de

erosi!n e in'ecci!n* estos tres tipos de Jet Grouting* se basan en los

mismos principios ' conceptos9 son in'ecciones de alta presi!n asta

la tobera* a partir de la cual el 4uido se con,ierte en un corro de alta

,elocidad capa" de generar considerables ni,eles de energ)a de

erosi!n* lo 3ue permite tratar con el método a todos los suelos

blandos capaces de erosionarse

Jet Grouting simple

Conocido también como jet mono4uido o jet uno* es la modalidad

3ue primero +ue desarrollada ' empleada desde la concepci!n de esta

tecnolog)a. :a primera aplicaci!n conocida es la de Naanisi* 3uien

lo llamaba ;Cemical Curning ?% g@cm6 asta los (%% g@cm6 Apara un

má7imo de B%% g@cm6 con pérdidas de presi!n entre ? ' 1% g@cm6

por cada 1%% metros de manguera 4e7ibles. :os caudales t)picos para

me"clas de agua2cemento con relaciones 191 se encuentran en el

rango de 1*? a 6*? litros por segundo.

>


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Este tipo de Jet Grouting suele ser econ!micamente ' técnicamente

+actible para diámetros esperados de columnas de suelo tratado

in+eriores o iguales a los % cent)metros.

Jet Grouting doble fuido

Conocido también como Jet Grouting doble* se di+erencia del anterior

en 3ue la acci!n de erosi!n se le con+)a a un segundo 4uido* siendo

esta agua o aire* o bien* una me"cla de la lecada cementante con

aire. En el caso del jet doble en la 3ue se utili"a el agua o aire para

destruir la estructura del terreno* se re3uiere de una tuber)a especial

en la 3ue ambos 4uidos no se me"clan ' 3ue sea capa" de lle,ar

dentro de si a estos 4uidos a presiones di+erentes* además de tener

3ue contar con una o ,arias toberas de salida independientes para

cada uno de los 4uidos.

En el caso de tener una me"cla de aire@lecada* esta combinaci!n

tendrá a su cargo tanto la erosi!n del terreno como la de sustituci!n '

me"cla del ,olumen despla"ado* lo cual re3uiere del mismo tipo de

tuber)a* pero con un tipo de toberas especiales en las 3ue se permite

la e7pulsi!n de la lecada por el centro de ella ' la salida del aire será

en +orma anular ' concéntrica al corro de la lecada Ano se

acostumbra utili"ar agua como 4uido anular al corro de ?$ lecadadebido a 3ue se incrementan las relaciones de agua2cemento*


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ocasionando una baja resistencia ' mala calidad de la lecada fnal.

Este 8ltimo tipo de Jet Grouting doble* se le conoce como ;Jumbo Jet

&pecial Grout= o J&G. En ambas ,ariantes la presi!n de la lecada es

signifcati,amente menor Ade unos ?%% g@cm6 a lo sumo ' la del

aire ,ar)a entre $ ' 16 g@cm6 cuando sale de +orma anular '

concéntrica a la lecada. :a presi!n de un corro de agua

completamente independiente al 3ue se e7pulsa por la tobera de la

lecada del agente cementante es de ?%% g@cm6.

Jet Grouting triple fuido

:lamado originalmente ;Colum Jet Grouting=* CJG o método /ajima*

también se le conoce como triple jet o jet2>. En este* se utili"an tres

4uidos* dos para el proceso de erosi!n del terreno ' un tercero 3ue lo

comprende la lecada del agente cementante.


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presiones del corro de agua ,ar)a alrededor de los ?%% g@cm6 b El

corro de aire anular tiene un rango entre los $ a los 16 g@cm6 c El

corro de aire anular tiene un rango entre los $ a los 16 g@cm6 d :a

lecada cementante es in'ectada a una presi!n relati,amente baja

de alrededor a los B% g@cm6.

PROCESO CONSTRUCTIO

El procedimiento 3ue sigue la construcci!n del Jet Grouting, no ,ar)amuco con respecto al com8nmente utili"ado en la per+oraci!n parala construcci!n de anclajes* micropilotes o en campa#as de sondeosgeotécnicos sin recuperaci!n de n8cleos de suelo. Este procedimiento

está compuesto por tres pasos esenciales ' uno opcional* 3ue suelelle,arse a cabo cuando el terreno no es +ácil de erosionar. 5continuaci!n se e7pone cada uno de estos pasos 3ue constitu'en elmétodo.

!" Inst#l#$i%n de m#&uin#ri#&obre el punto identifcado topográfcamente con anterioridad* seinstala la per+oradora* se ni,ela sobre una plata+orma de trabajo* serecomienda 3ue esta plata+orma este lo más plana posible* para 3ueel ángulo de inclinaci!n no ,ar)e* se acondiciona su mástil a fn de

darle la inclinaci!n re3uerida por el dise#o a la per+oraci!n 3ue see+ectuará.

(


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'" E(e$u$i%n de l# per)or#$i%n:a per+oraci!n se lle,a a cabo a rotaci!n asta la cota deseadautili"ando un tricono o tiraleta como elemento de corte 3ue permiteaportar un 4uido de per+oraci!n acorde a las condiciones ' tipo desuelo en el 3ue se e+ect8a el taladro.

En el %F de pro'ectos se utili"a agua como 4uido de per+oraci!n enel 1%F restante se usa lecada de cemento* una me"cla debentonita2cemento o espumas de productos 3u)micos* comobicarbonato s!dico ' sul+ato de aluminio.

&e usa lecada de cemento* cuando se tiene la complicaci!n dedesprendimiento de las paredes del taladro se usa la me"cla debentonita cemento cuando a' peligro de 3ue la tuber)a deper+oraci!n 3uede aprisionada cuando se per+ora asta pro+undidadesconsiderablemente grandes las espumas de productos 3u)micos seusan en los casos en los 3ue el terreno es mu' abierto o al aire libre.

$


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Per)or#$i%n ,#st# l# $ot# dese#d#

*" In+e$$i%n del $,orro # #lt# -elo$id#dConsiste en la abilitaci!n de las toberas para la in'ecci!n con corrode alta ,elocidad* ' en la cancelaci!n de la o las aberturas utili"adaspara la e,acuaci!n del 4uido de per+oraci!n. En seguida se inicia elproceso de in'ecci!n de la lecada del agente cementante* desde el+ondo de la per+oraci!n acia arriba* e7tra'endo* a ,elocidadescontroladas* la tuber)a de per+oraci!n ' rotándola >(% grados a unare,oluci!n constante o ,ariable* o bien* sin darle rotaci!n a los tramosde tubo o con rotaciones restringidas a ciertos ángulos nada más.

:a +orma de rotaci!n depende de la geometr)a de la masa de suelotratado 3ue se desea obtener* la cual será cil)ndrica si se permiterotar la tuber)a sin restricciones Aa >(% grados secciones semi2circulares si se rota menos de >(% grados o paneles planos si no a'mo,imiento de la tuber)a sal,o el de ascensi!n.

In+e$$i%n $on $,orro de le$,#d# # #lt# -elo$id#d

B


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." Pre JetEste paso puede +ormar parte del procedimiento constructi,o* ' sereali"a después de la per+oraci!n ' antes de la in'ecci!n. Este paso see+ect8a cuando se encuentran estratos de suelo compactos* 3ue sonpoco susceptibles a la erosi!n de la lecada de in'ecci!n su fnalidad

es de romper la estructura del suelo ' crear una pe3ue#a ca,erna enel terreno a fn de obtener el diámetro deseado de la columna desuelo tratado* cuando se in'ecte con el corro de alta ,elocidad lalecada del agente cementante A Jet Grouting.

Esta erosi!n se lle,a a cabo con un corro de alta ,elocidad de agua*agua ' aire o s!lo de aire* 3ue se e7pulsa a tra,és de la o las toberas.En este paso se e7trae la tuber)a asta la cota a la 3ue inicia el o losestratos 3ue no son +ácilmente erosionables ' se desciende la tuber)anue,amente aplicando el corro arriba mencionando. Esto se puede

acer asta llegar a la cota del +ondo de la per+oraci!n* o bien* astauna pro+undidad pre,iamente establecida en donde el terreno 'a nopresente una complicaci!n al proceso de erosi!n.

Erosi%n de suelos $omp#$tos


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E/UIPO UTI0I12DO EN 02 EJECUCIÓN DE0 JETGROUTING5 continuaci!n* se detalla el e3uipo utili"ando para cual3uier

instalaci!n de Jet Grouting ' espec)fco de esta técnica.

34&uin# per)or#dor#Hásicamente son má3uinas 3ue poseen las mismas caracter)sticas3ue 53uellas 3ue se utili"an en las obras de ejecuci!n de micropilotes

' anclajes* con capacidad de per+orar asta % metros* peroe3uipadas con controles ' mecanismos capaces de garanti"ar una,elocidad de giro ' de ascenso de la cabe"a de rotaci!n cuando seestá en el proceso de in'ecci!n de la lecada de agente cementante.:a ,elocidad de ascenso de la cabe"a de rotaci!n es medida conrespecto al mástil de la má3uina per+oradora. El operador deberátener la opci!n de ,ariarla para adaptar el tratamiento a los distintosestratos 3ue componen el terreno ' as) cumplir con las necesidadesdel pro'ecto durante la in'ecci!n de un taladro. El rango de,elocidades de ascenso ,ar)a de B a (% cent)metros por minuto ' elrango de la rotaci!n del ,arillaje oscila entre ? a ?% re,oluciones por

minuto.

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34&uin# per)or#dor#

Tuber5# de per)or#$i%n:os tramos de tubo de per+oraci!n e in'ecci!n están ecos conaceros tratados Atemplados o re,enidos con resistencias superiores alos B% g@mm6 ' los +abrican en longitudes 3ue ,ar)an de 1 metro a (metros. :os diámetros ,ar)an seg8n la casa 3ue los produce*encontrándose en el rango de (% a 11 mil)metros de diámetroe7terior.Esta tuber)a es +abricada con roscas para unir los tramos entre s) ' detal +orma 3ue sean capaces de dejar el 4uido de per+oraci!n ein'ecci!n sin riesgo de +uga debido a las altas presiones con las 3ue

se operan los 4uidos. 5l mismo tiempo* seg8n el tipo de Jet Grouting3ue se desea construir* esta tuber)a deberá tener la capacidad depermitir el paso de dos 4uidos distintos a tra,és de ella* sin me"clarse' con di+erentes presiones de trabajo.

6err#mient# de $orte&e selecciona de acuerdo al tipo de suelo 3ue se per+orará ésta sueleser por lo general trialetas o triconos A,er fguras 1? ' 1(. Cabemencionar* 3ue la selecci!n del diámetro del 8til de per+oraci!n*dependerá de la operaci!n posterior de in'ecci!n* 'a 3ue debe e7istir

un espacio anular entre el diámetro de per+oraci!n del 8til ' la tuber)apara +acilitar la e,acuaci!n del suelo ' de le me"cla de suelo2cemento* com8nmente llamado ;reca"o=* 3ue se produce durante la+ase de in'ecci!n.:as combinaciones m)nimas de la relaci!n diámetro de corte adiámetro de la tuber)a 3ue se recomiendan en la práctica son $?@(%mm* 11%@% mm o 1>6@% mm. :a combinaci!n correcta a utili"ardepende de la granulometr)a del suelo a ma'or tama#o de part)culasde suelo ma'or espacio anular será necesario ' a un menor tama#ode part)culas de suelo* menor relaci!n se podrá utili"ar. En casose7tremos se puede llegar a relaciones de diámetro de %@(% mm o de

1?%@%mm.

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Tri#let#s $ort#ntes

Tri$onos de per)or#$i%n

Tober#s de in+e$$i%n:as toberas en el e7tremo in+erior de la tuber)a* constitu'en el puntoimportante ' distinti,o del Jet Grouting* 'a 3ue es a tra,és de éstas3ue sale el corro de la lecada del agente cementante a alta,elocidad ' debido a su tama#o es 3ue se con,ierte la presi!n en,elocidad con energ)a de erosi!n propia del método.Estas toberas* al igual 3ue la tuber)a de per+oraci!n* son +abricadascon aceros tratados debido a 3ue se ,en sometidas a una intensaabrasi!n por la lecada de in'ecci!n. :os diámetros en los 3ue son

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producidas ,ar)an entre 1*B mm ' ? mm* dependiendo de la casa+abricante ' del suelo 3ue se desea tratar.Dicas toberas se constru'en con orifcios de %*? mm A%*%6 a ?1mm A6 de diámetro* con gastos de derrame correspondientes de%*%>B a más de $(% l@min.

Det#lle de tober#

7omb#s p#r# fuidosEn toda obra de Jet Grouting, se re3uerirá de una a dos bombas dealta presi!n ' altos caudales para impulsar tanto el 4uido deper+oraci!n como la lecada del agente cementante durante la +ase

de in'ecci!n ' erosi!n.Generalmente el tipo de bombas 3ue se utili"an para este tipo depro'ectos son accionadas por motores diésel con un rango depotencia 3ue ,ar)a de >?% a ?%% caballos de ,apor.

7omb# de in+e$$i%n

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Pl#nt# de )#bri$#$i%n de fuidosEl ele,ado caudal 3ue las bombas son capaces de impulsar Aunpromedio de 6%26? m>@ora ace necesario poseer pe3ue#asinstalaciones de +abricaci!n de 4uidos de per+oraci!n e in'ecci!n 3uesean capaces de suministrar estas cantidades con calidad sufciente*'a 3ue se debe garanti"ar 3ue la me"cla de in'ecci!n Ageneralmentede agua2cemento o bentonita2agua cemento o con umo de s)licesea completamente uni+orme desde su +abricaci!n asta su in'ecci!n.Estas plantas de 4uidos* consisten en mecanismos de suministro 'me"clado de +orma controlada* automática ' bastante precisa de losingredientes 3ue componen la me"cla. 0ambién cuentan con tan3uesde almacenamiento temporal e3uipados con palas agitadoras de altaturbulencia ' de sufciente energ)a de batido.

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2P0IC2CIONES DE JET GROUTING

En contraste con las técnicas con,encionales de mejora de suelos* Jet

Grouting se puede utili"ar para la estabili"aci!n ' la impermeabili"aci!n detodo tipo de suelos* desde sedimentos sueltos asta arcillas* incluidossuelos no omogéneos o dispuestos en capas ' con presencia de materialorgánico.&e a conseguido mejorar +ormaciones de rocas blandas por ejemploareniscas con una débil cementaci!n.

So$#l8#do de estru$tur#s -e$in#s # e9$#-#$iones +muros de $onten$i%n"

So$#l8#do $omo re)uer8o de estru$tur#s #ntigu#s

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P#r#gu#s de (et grouting p#r# t:neles:a protecci!n de t8neles es principalmente ejecutada en suelossueltos debajo o cercanos a estructuras a proteger. 5 ,eces elobjeti,o es reducir el ingreso de agua en la e7ca,aci!n del t8nel.

3itig#$i%n de l# li$u#$i%n s5smi$#

1(


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P#nt#ll#s de imperme#bili8#$i%n:a utili"aci!n de barreras idráulicas ' tapones 3ue reducen la

permeabilidad* permiten la ejecuci!n de e7ca,aciones pro+undas sin lanecesidad de deprimir el ni,el +reático con grandes sistemas deagotamiento con sus consiguientes riesgos.

0ambién puede ser utili"ado para reparar n8cleos de presas o para agrandaro pro+undi"ar la barrera idráulica.

Sello entre pilotes o rep#r#$iones tr#s p#nt#ll#s de,ormig%n"

1$


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T#pones de )ondo p#r# e9$#-#$iones b#(o l# n#p#

ENT2J2S• :a clara ,entaja de jet grouting es 3ue puede ser efca" en todas las

categor)as de suelo* a di+erencia de las técnicas de in'ecci!n clásicos3ue se basan en la penetraci!n a tra,és de uecos en la masa desuelo.

• :as placas ' columnas de soporte pueden estar +ormados por debajodel ni,el +reático ' antes de la e7ca,aci!n a granel.

• :a pre,isibilidad de la +uer"a ' la permeabilidad in situ• 5plicable a casi todos los tipos de suelo•


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CONC0USIONES

• :a inestabilidad del suelo se da por la di+erencia de ni,eles

topográfcos* entre los dos planos unidos por un talud* e7iste unatendencia natural de las masas a e3uilibrar sus potencialesenergéticos.

• :as in'ecciones* son procedimientos 3ue se aplican al subsuelo*mediante los cuales se introduce en los poros o fsuras del medio atratar una lecada* 3ue se solidifca ad3uiriendo una resistenciadeterminada a tra,és del tiempo.

• El Jet Grouting es un proceso 3ue consiste en la desagregaci!n delsuelo* me"clándolo ' parcialmente sustitu'éndolo* por un agentecementante* normalmente cemento idráulico.

• 5ctualmente e7isten tres tipos de Jet Grouting, agrupados en unsistema de 4uido simple* en el 3ue se utili"a 8nicamente un l)3uidopara corte ' relleno del suelo ' un sistema de m8ltiples 4uidos* 3uein,olucra más de un 4uido en su proceso.

• Con el resultado de la aplicaci!n del Jet Grouting* se obtiene unmejoramiento de la capacidad del suelo para soportar carga*disminu'e o elimina problemas de asentamiento por consolidaci!ndel terreno.

• El Jet Grouting puede aplicarse prácticamente a casi todo tipo de

suelo* lo 3ue ace este método una soluci!n técnica mu' atracti,a*además de brindar mucas otras ,entajas.

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ttp9@@MMM.terratest.cl@documentos@C502JG2%1.pd+

ttp9@@MMM.eller2cimentaciones.com@Mp2content@uploads@6%1@%@Jet2Grouting2&oilcrete/ellerCimentaciones.pd+

ttp9@@MMM.terratest.cl@documentos@C50252%12re,F6%>.pd+

ttp9@@eirit.co.il@fles@uploads@'bm@'bmjetgroutingcatalog.pd+

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http://www.terratest.cl/documentos/CAT-JG-01.pdfhttp://www.keller-cimentaciones.com/wp-content/uploads/2014/04/Jet-Grouting-Soilcrete_Keller_Cimentaciones.pdfhttp://www.keller-cimentaciones.com/wp-content/uploads/2014/04/Jet-Grouting-Soilcrete_Keller_Cimentaciones.pdfhttp://www.terratest.cl/documentos/CAT-A-01-rev%203.pdfhttp://eirit.co.il/files/uploads/ybm/ybm_jet_grouting_catalog.pdfhttp://www.terratest.cl/documentos/CAT-JG-01.pdfhttp://www.keller-cimentaciones.com/wp-content/uploads/2014/04/Jet-Grouting-Soilcrete_Keller_Cimentaciones.pdfhttp://www.keller-cimentaciones.com/wp-content/uploads/2014/04/Jet-Grouting-Soilcrete_Keller_Cimentaciones.pdfhttp://www.terratest.cl/documentos/CAT-A-01-rev%203.pdfhttp://eirit.co.il/files/uploads/ybm/ybm_jet_grouting_catalog.pdf

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