Toll Free: + 1 888-870-3005 410-625-0808 1611 Bush Street, MD, Baltimore, 21230, Sjedinjene Američke Države sales@dredge.com

Drage i geotekstilne cevi

Izvor: do marta A. Torre - CE vijesti o građevinarstvu

Velike cijevi ispunjene iskopčanim materijalom korištene su u različitim obalnim i unutrašnjim projektima. Cevi, izrađene od poliestera visoke snage ili polipropilenskog geotekstila, hidraulički su ispunjene bagerom, kao što je Ellicott® robne marke 370 serije ili veće Ellicott® marka ”Zmaj®Plovni bager Cijevi geotekstila obično se pune materijalom na licu mjesta; međutim, mogu se uvoziti i koristiti zamjenski materijali. Tipične primjene uključuju: obnavljanje pješčanih dina, izgradnju nasipa, prepone, umjetne grebene i jednostavno zadržavanje otpada. Cijevi se pune na mjestu, a instalacija je relativno jednostavna i jeftina.

Tipična serija bagera 370 Ellicott® marke

Punjenje cijevi od geotekstila bagerima izvodi se već dugi niz godina; međutim, još uvijek se smatra da je tehnologija u povojima. Sljedeća kratka historija djelomično je preuzeta iz „Cijevi geotekstila - Povijesti slučajeva i naučene lekcije“ autora Spraguea, Bradleyja, Toupsa i Trenera.

Ponovljeni napori da se maksimizira korist od mogućnosti zadržavanja tla od geotekstila očigledni su iz pokušaja izgradnje obloga od hidraulički napunjenih cijevi od geotekstila. Sprague je naznačio da su takvi napori da se obje nepropusne cijevi od tkanine napune pijeskom datirali još 1967. godine. Razumljivo je da je pijesak bio materijal za punjenje koji je izabran za hidraulički napunjene cijevi od geotekstila zbog svoje sposobnosti da se lako smjeste unutar cijevi i da se slobodno odvod, stvarajući tako stabilnu strukturu. Prema tome, prema Spragueu, većina prijavljenih upotreba hidraulički napunjenih cijevi do danas uključuje punjenje pijeskom. Nekoliko dokumentovanih razvoja cijevi od geotekstila mogu se istaknuti kao posebno značajni.

Krajem sedamdesetih godina razvijena je hidraulički napunjena pijeskom cijev od geotekstila koja koristi nepropusnu tkaninu. Sistem, koji se prodavao pod trgovačkim nazivom „Longard Tube“, korišten je u nekoliko eksperimentalnih instalacija.

Geotekstilne cijevi

Korištenje iskopanog materijala za punjenje geotekstilnih cijevi prvi je puta isprobano u Brazilu i Francuskoj u ranim 1980-ovima. U Brazilu su sa cijevi za rekultivaciju zemljišta građeni kontinuirano napunjeni zaporni nasipi. Ova tehnika je korištena za izoliranje i zadržavanje otjecanja iz kontaminiranog područja u Francuskoj.

Sprague je naznačio da je u 1989 ACZ Marine Contractors BV u Nizozemskoj primijenio izbačene geotekstilne cijevi ispunjene materijalom za izgradnju podvodnih prepona za vježbanje rijeka. Upotrebom kante u obliku kolijevke na dizalici montiranu u baržu, preponi su izrađeni postavljanjem i slaganjem napunjenih cijevi. Razvijeno je jedanaest prepone, koji su koristili više od cevi 500.

Direktno punjenje cijevi geotekstila na mjestu pomoću linije za dovod usisnog bagera bilo je uspješno 1988. godine u Sjevernom moru, kod njemačke obale. Cijev i dalje osigurava zadržavanje ispune s kopnene strane i zaštitu od struja i valova na morskoj strani.

Podstaknut inženjerskim inženjerskim korpusom američke vojske, novo zanimanje za geotekstilne cevi počelo je na površinu u ranim 1990-ovima kada je američka vlada počela sve više upotrebljavati ovu inovativnu tehnologiju. Mnoga su uspješna ispitivanja upotrebljavala geotekstilne cijevi ispunjene pijeskom kao preponama i napunjene gustom, organskom glinom za širenje nasipa. Ovi su eksperimenti bili dovoljni da ubede više obalnih inženjera da istraže mogućnost upotrebe geotekstilnih cevi.

Standard započet

Kako je tehnologija geotekstilnih cijevi privukla više pažnje, uvidjela se potreba za stvaranjem industrijskog standarda za uspostavljanje kredibiliteta i skretanje daljnje pažnje. Tokom 1999. godine, članovi firmi za proizvodnju geotekstilnih cijevi udružili su se s Institutom za geosintetska istraživanja (GRI) kako bi razvili industrijski standard za postupke proizvodnje i ugradnje geotekstilnih cijevi. Novi GRI dokument naslovljen je „Metode ispitivanja, svojstva i frekvencije za cijevi geotekstila velike čvrstoće koje se koriste kao obalne i riječne strukture“. Dokument je standardna specifikacija za geotekstil koji se koristi u proizvodnji cijevi, kao i tehničke vrijednosti geotekstila. Takođe su navedeni načini izrade i ugradnje cijevi i kvalifikacije koje zahtijeva dobavljač ugradnje. Iako je ovaj dokument dobra smjernica za određivanje cijevi od geotekstila, on nije pomoć pri dizajniranju.

Dizajn projekta

Kao što su istakli Sprague, Goodrum i Bradley, autori knjige "Geotekstilne cijevi ispunjene materijalom ispunjenim materijalom: Dizajn i konstrukcija", koncepti dizajniranja velikih cijevi i kontejnera ispunjenih geotekstilom ispunjenim materijalom nisu dobro dokumentirani. Pored toga, zahtjevi za svojstvom geotekstila nisu dobro razumljivi i zabilježeno je malo detalja o radu opreme za bageriranje ili performansama različitih vrsta iskopanih materijala. Ipak, instalacije zasnovane na "obrazloženim" tehnikama dizajna pokazale su se prilično uspješnima. Stoga su ove tehnike polazna osnova za razvijanje temeljitije istraženih pristupa dizajnu.

Zadržavanje ispuna i strukturalni integritet izdubljene geotekstilne cijevi ispunjene materijalima osigurava geotekstilna ovojnica. Odabir tkanina temelji se na karakteristikama otvaranja, koje bi trebale odgovarati veličini i propusnosti čestica punjenja, te čvrstoći koja bi trebala biti dovoljna da se odupre pritiscima punjenja. Ponekad se koristi složena tkanina od tkanine koja uključuje i netkani materijal i tkaninu za filtraciju i snagu.

Izdubljene cijevi od geotekstila ispunjene materijalom mogu se napuniti bilo kojim materijalom koji se može transportirati hidrauličkim putem. Glineni i muljeviti bageri korišteni su za nanošenje nasipa, ali najbolji izbor je pijesak na plaži ili rijeci koji se nalazi u prirodi. Dizajner bi trebao procijeniti karakteristike taloženja materijala za punjenje kako bi pomogao utvrditi odgovarajući razmak i učestalost otvora za ubrizgavanje i oslobađanje u cijevi od geotekstila.

Poprečni presjek ispunjene cijevi od geotekstila je na rubovima kružan, a na vrhu spljošten. Terensko iskustvo pokazuje da je moguće napuniti epruvete od 70 do 80 posto teoretskog maksimalnog kružnog promjera, iako se češće postiže 50 do 60 posto.

Da bi se postigla stabilnost u teškim hidrauličkim uvjetima poput vuče, dizanja i inercije, neophodno je postići relativno veliku težinu jedinice za napunjenu jedinicu. Za procjenu stabilnosti ispunjene cijevi od geotekstila moraju se procijeniti trenutne i valne sile. Sprague je primijetio da, iako konačna tehnika analize nije uspostavljena, predloženo je da se modificirani Miniken pristup opisuje u Inženjerskom korpusu američke vojske; „Priručnik za zaštitu obale“ može pružiti razuman pristup procjeni stabilnosti ispunjenih jedinica pod valnim opterećenjem. Model testovi pokazuju da je postotak cijevi geotekstila koji je napunjen udubljenim materijalom važan parametar koji se odnosi na stabilnost. Sljedeće važno razmatranje dizajna je unutarnja stabilnost „naslagane“ strukture cijevi.

Zahvaljujući djelovanju struje i valova, struktura izgrađena od jedne ili više cijevi može podstaknuti rupu za pranje neposredno uz nju, što može rezultirati geotehničkom nestabilnošću. Stoga dizajni moraju sadržavati pregaču od filtarskog platna za zaštitu od osipa. Pregača od filtarskog platna, poznata i kao pregača za čišćenje, obično se sastoji od male cijevi, koja se naziva sidrena cijev, izrađene u morskom rubu pregače ili oko cijelog perimetra. Cijev za sidro ispunjena je izdubljenim materijalom kako bi se stabilizirala pregača za ribanje. Mora imati filtracijske karakteristike koje odgovaraju tlu temelja i zemljištu za punjenje sidrene cijevi. Pregača za ribanje trebala bi se protezati na dovoljnoj udaljenosti ispred i iza strukture cijevi od geotekstila kako bi se spriječilo pražnjenje temelja.

Instalacija geotekstilnih cijevi

Različita razmatranja moraju se uzeti u obzir za instalacije za geotekstilne cijevi. Većina njih treba biti riješena u projektnim specifikacijama. Kako su ove cijevi izrađene od geotekstila, treba se pridržavati standardnih ASTM smjernica u pogledu skladištenja i rukovanja. Na postrojenju za proizvodnju također treba slijediti ASTM smjernice u vezi s izradom geotekstila.

Prije postavljanja geotekstilnih cijevi i pregača na licu mjesta, područje se obično priprema pomoću uobičajene opreme za ocjenjivanje. Lokacija na kojoj će se postavljati geotekstilne cevi obično je obeležena kockama. Veliki koči ili sidra mogu se koristiti i na unaprijed određenom razmaku, tako da se geotekstilna cijev na njih može pričvrstiti remenima kako bi se osiguralo pravilno poravnavanje tijekom punjenja.

Umeštanje i pregače i geotekstilne cevi obično se vrši tako što se odmotavaju od jezgre (ili cevi), koju isporučuje proizvođač cevi i pregače. Pregača za ribanje je postavljena prije cijevi za geotekstil, međutim, u nekim slučajevima pregača za ribanje može biti pričvršćena na dno geotekstilne cijevi u pogonu za proizvodnju. Jednom kada je pregača za skidanje u potpunosti postavljena, postavljena i osigurana, geotekstilna cijev se odmotava. Treba ga odmotati tako da otvori za ubrizgavanje i ubrizgavanje budu okrenuti prema gore duž gornje središnje linije. Jednom raspoređen, može se učvrstiti na prethodno instalirane korekcije ili sidre.

Sidrene cijevi smještene na pregači za bičeve obično se prvo napune kako bi se osigurao balast za pregaču za prečišćavanje. Sidrena cijev se ponekad puni istom opremom za jaružanje koja će se koristiti za punjenje cijevi geotekstila; međutim, može se koristiti i manja pumpa jer su sidrene cijevi obično prilično male (promjera dva metra ili manje). Mlaznici pumpe sidrene cijevi se pristupa ili jednostavnim prorezom u geotekstilu ili montažnim ulaznim otvorima.

Nakon što je pregača osigurana punjenjem sidrnih cevi, geotekstilna cev se napuni. Ovaj će postupak trajati mnogo duže i puno je složeniji od jednostavnog punjenja cijevi za sidrenje. Ispusna cijev (ili mlaznica za ubrizgavanje) bagera mora se postaviti unutar odgovarajućeg otvora za injektiranje geotekstilne cijevi. Otvori za ubrizgavanje proizvedeni su od istog geotekstila koji čini i sama cijev. Portovi su obično promjera 5 inča (1.5 m) promjera 18 (457 mm), međutim cijev za bagere ne bi trebala biti toliko velika; obično se koristi cijev za bagere promjera osam do 12 inča (305 mm). Cev treba umetnuti približno 2 / 3 puta u otvor za ubrizgavanje i osigurati je zatezanjem. Mlaznica za pražnjenje i otvor za ubrizgavanje i osigurani zatezanjem. Mlaznica za ispuštanje i priključak za ubrizgavanje treba da se podignu u vertikalni položaj rovokopačem ili tako da se postavljaju.

Većina geotekstilnih cevi sadrži nekoliko otvora za ubrizgavanje po dužini epruvete. Portovi se obično nalaze na gornjoj središnjoj liniji na razmaku ne većem od 50 stopa (15 m). Ova vrata se koriste za punjenje i za uklanjanje viška vode. Izvođač i / ili inženjer prije izrade geotekstilne cijevi mora odrediti razmak vrata. Nekoliko faktora će utjecati na odgovarajući razmak, kao što su ukupna veličina geotekstilne cijevi, veličina cijevi bagera, volumen ispuha, vrsta materijala za punjenje i količina vode koja će se koristiti kao sredstvo za prijevoz krutih tvari.

Ovisno o razmaku otvora za ubrizgavanje, sastavu bagera i mogućnostima bagera, neki se otvori za ubrizgavanje uopće neće koristiti. Na primjer, geotekstilna cijev dugačka 200 stopa (61 m) može sadržavati pet otvora za ubrizgavanje. Ako su uvjeti idealni i bagera je sposobna, vjerovatno je da bi se cijela geotekstilna cijev 200 (61 m) mogla napuniti s jednog otvora za ubrizgavanje smještenog blizu jednog kraja cijevi. Otvor za ubrizgavanje koji se nalazi na najudaljenijoj udaljenosti ostavit će se otvoren da bi se omogućilo izbacivanje viška vode, a koji djeluje kao ispusni otvor. Svi otvori između njih bili bi vezani i ostali neiskorišteni. Ako uvjeti nisu idealni za punjenje iz jednog ulaza, tada se moraju utvrditi ispravni intervali u kojima se cijev za bagere može pomicati za nastavak punjenja cijevi. Operacije punjenja izvode se uzastopno korištenjem jednog priključka za ubrizgavanje i jednog (ili više) priključaka za olakšavanje. Kako operacija napreduje, svi otvori u dovršenim segmentima epruvete trebali bi biti zatvoreni kako bi se spriječio gubitak materijala unutar cijevi.

Prije punjenja bilo kojim čvrstim materijalom, cijevi se pune do željene visine samo vodom. Nakon postizanja željene visine, operater bagera može unijeti krute tvari u geotekstilnu cijev. Prvo punjenjem epruvete vodom pušta se da se čvrsti materijal ravnomjernije rasporedi unutar cijevi. Novo uvedene čvrste tvari i voda u vozilu jednostavno će istisnuti postojeću vodu.

Većina projekata sadrži više epruveta od geotekstila koje se moraju ispuniti unaprijed određenim redoslijedom. Svaka cijev se obično potpuno napuni prije postavljanja sljedećih cijevi od geotekstila. Zatim se slijedeće cijevi mogu postaviti na postojeću cijev i napuniti. Ovaj način ugradnje stvorit će nisko područje između cijevi zbog njihovih zaobljenih krajeva. Ako niske tačke nisu željene, mogu se koristiti alternativni načini povezivanja. Najčešća instalacijska praksa za uklanjanje ili barem minimiziranje količine depresije je upotreba preklapanja. Kod ove vrste veze, svaka sljedeća cijev od geotekstila (i obično pregača za ribanje) mora biti postavljena ispod repnog dijela prethodno postavljene cijevi. „Podložena“ cijev trenutno nije potpuno postavljena. Očigledno je da se ovaj postupak preklapanja mora izvršiti prije punjenja bilo geotekstilne cijevi vodom ili čvrstim materijama. Jednom kad je veza uspostavljena, "prva" cijev od geotekstila se puni kako je prethodno opisano. Svaka sljedeća cijev se također puni na isti način, međutim, dio cijevi koji je postavljen ispod neće se napuniti i trebao bi nastati prilično čvrst (i „pune visine“) spoj.

Po završetku instalacije, otvori za ubrizgavanje moraju se pravilno učvrstiti kako bi se osiguralo da se ne raspadnu tijekom valovitih događaja. Proizvođač geotekstilnih cijevi osigurat će ispravan postupak pričvršćivanja priključaka za ubrizgavanje. Međutim, uobičajena metoda je jednostavno odsecanje otvora za ubrizgavanje, istovremeno dopuštajući dovoljno viška tkanine da se valja (ili savije) dolje na gornju površinu cevi. Sklopljeni materijal se zatim pričvršćuje na površinu cijevi pomoću korozivnih prstena otpornih na koroziju ili priključaka tipa kompresije.

Napunjene i zatvorene geotekstilne cijevi nastavit će dehidrirati, a krute tvari će se neko vrijeme dalje učvršćivati. Trajanje razdoblja isušivanja i konsolidacije variraće ovisno o vrsti geotekstila i materijala za punjenje. Obično će se grubi materijal dehidrirati mnogo brže od finog materijala, poput svilene gline. Jednom kada se dogodi očekivana količina odvodnje, geotekstilne cijevi mogu se zakopati, napuniti itd.

rezime

Iako se tehnologija geotekstilnih cijevi punjenih bagerom koristi već duži niz godina, nedavni visoki projekti privukli su pažnju industrije. Suradnjom sa GRI-om na dokumentovanju specifikacije standardne industrije, metodologija je stekla dodatni kredibilitet. Tehnologija i industrija još uvijek su mladi, ali svakodnevno se realiziraju noviji i bolji protokoli. Budućnost zasigurno izgleda svijetlo za geotekstilne cijevi ispunjene bagerom.

(Geotube® je registrovani zaštitni znak Ten Cate Nicolon)

Izdvojeno iz CE vijesti za posao građevinarstva

Vijesti i kategorije studija slučaja