ffynhonnell: erbyn Mawrth A. Torre - Newyddion CE ar gyfer Busnes Peirianneg Sifil
Defnyddiwyd tiwbiau mawr wedi'u llenwi â deunydd wedi'i garthu mewn amrywiaeth o brosiectau arfordirol a mewndirol. Mae'r tiwbiau, a weithgynhyrchir o geotextile polyester cryfder uchel neu polypropylen, wedi'u llenwi'n hydrolig â charthu, fel Ellicott® brand Series 370 neu Ellicott mwy® brand ”Dragon®Carthu torrwr. Mae'r tiwbiau geotextile fel arfer yn cael eu llenwi â deunydd ar y safle; fodd bynnag, gellir mewnforio a defnyddio deunyddiau amgen. Byddai'r cymwysiadau nodweddiadol yn cynnwys: adfer twyni tywod, adeiladu trochi, adeiladu afl, riffiau artiffisial, a chyfyngu ar wastraff yn syml. Mae'r tiwbiau wedi'u llenwi yn eu lle ac mae'r gosodiad yn gymharol syml a rhad.
Mae llenwi tiwbiau geotextile gyda deunydd wedi'i garthu wedi cael ei ymarfer ers blynyddoedd lawer; fodd bynnag, ystyrir bod y dechnoleg yn ei dyddiau cynnar o hyd. Cymerwyd yr hanes cryno canlynol yn rhannol o “Geotextile Tubes-Case Histories and Lessons Learned” gan Sprague, Bradley, Toups, a Trainer.
Mae ymdrech gylchol i sicrhau'r budd mwyaf o allu cyfyngu pridd geotextiles yn amlwg o ymdrechion i adeiladu strwythurau leinin o diwbiau geotextile wedi'u llenwi'n hydrolig. Nododd Sprague fod ymdrechion o'r fath i lenwi tiwbiau ffabrig anhydraidd athraidd â thywod yn dyddio mor bell yn ôl â 1967. Yn ddealladwy, tywod fu'r deunydd llenwi o ddewis ar gyfer tiwbiau geotextile wedi'u llenwi'n hydrolig oherwydd ei allu i setlo'n rhwydd y tu mewn i'r tiwb ac i ryddhau draenio, a thrwy hynny greu strwythur sefydlog. O ganlyniad, yn ôl Sprague, mae'r rhan fwyaf o'r defnydd a nodwyd o diwbiau wedi'u llenwi'n hydrolig hyd yma yn cynnwys llenwi tywod. Gellir tynnu sylw at ychydig o ddatblygiadau tiwb geotextile wedi'u dogfennu fel rhai arbennig o arwyddocaol.
Ar ddiwedd y 1970au, datblygwyd tiwb geotextile wedi'i lenwi â thywod yn hydrolig gan ddefnyddio ffabrig anhydraidd. Defnyddiwyd y system, a werthwyd o dan yr enw masnach “Longard Tube,” mewn sawl gosodiad arbrofol.
Profwyd defnyddio deunydd wedi'i garthu i lenwi tiwbiau geotextile gyntaf ym Mrasil a Ffrainc yn gynnar yn yr 1980s. Ym Mrasil, adeiladwyd trochi cyfyngiant wedi'u llenwi'n barhaus o'r tiwbiau ar gyfer adfer tir. Defnyddiwyd y dechneg i ynysu a chynnwys dŵr ffo o ardal halogedig yn Ffrainc.
Nododd Sprague fod Contractwyr Morol BV yn 1989 ACZ yn yr Iseldiroedd wedi cymhwyso tiwbiau geotextile wedi'u carthu â deunydd i adeiladu grwynau gwaelod tanddwr ar gyfer hyfforddiant afon. Gan ddefnyddio bwced siâp crud ar graen wedi'i osod ar gwch, adeiladwyd y grwynau trwy leoli a stacio tiwbiau wedi'u llenwi ymlaen llaw. Datblygwyd un ar ddeg o grwynau, gan gyflogi mwy na thiwbiau 500.
Roedd llenwi tiwbiau geotextile yn uniongyrchol yn eu lle gan ddefnyddio llinell ddosbarthu carthu sugno yn llwyddiannus ym 1988 ym Môr y Gogledd, oddi ar arfordir yr Almaen. Mae'r tiwb yn parhau i ddarparu cyfyngiant o'r llenwad ar yr ochr tua'r tir ac amddiffyn rhag ceryntau a thonnau ar ochr y môr.
Wedi'i gychwyn gan Gorfflu Peirianwyr Byddin yr Unol Daleithiau, dechreuodd diddordeb o'r newydd mewn tiwbiau geotextile ddod i'r wyneb yn gynnar yn yr 1990s pan ddechreuodd llywodraeth yr UD ddefnyddio'r dechnoleg arloesol hon yn gynyddol. Defnyddiodd llawer o dreialon llwyddiannus diwbiau geotextile wedi'u llenwi â thywod fel grwynau a'u llenwi â chlai organig siltiog ar gyfer ehangu trochi cyfyngiant. Roedd yr arbrofion hyn yn ddigonol i argyhoeddi mwy o beirianwyr arfordirol i ymchwilio i'r posibilrwydd o ddefnyddio tiwbiau geotextile.
Safon a Gychwynnwyd
Gan fod y dechnoleg tiwb geotextile wedi tynnu mwy o sylw, sylweddolwyd yr angen i greu safon diwydiant i sefydlu hygrededd a thynnu sylw pellach. Yn ystod 1999, ymunodd aelodau o gwmnïau cynhyrchu tiwb geotextile â'r Sefydliad Ymchwil Geosynthetig (GRI) i ddatblygu safon diwydiant ar gyfer gweithdrefnau gweithgynhyrchu a gosod tiwb geotextile. Teitl y ddogfen GRI newydd yw “Dulliau Prawf, Priodweddau, ac Amleddau ar gyfer Tiwbiau Geotextile Cryfder Uchel a ddefnyddir fel Strwythurau Arfordirol ac Afonol." Mae'r ddogfen yn fanyleb safonol ar gyfer geotextiles a ddefnyddir wrth weithgynhyrchu tiwbiau, yn ogystal â gwerthoedd technegol y geotextiles. Hefyd, nodir dulliau saernïo a gosod y tiwbiau a'r cymwysterau sy'n ofynnol gan y contractwr gosod. Er bod y ddogfen hon yn ganllaw da ar gyfer nodi tiwbiau geotextile, nid yw'n gymorth dylunio.
Dylunio Prosiect
Fel y nodwyd gan Sprague, Goodrum, a Bradley, awduron “Tiwbiau Geotextile Llenwi Deunydd a Gredwyd: Dylunio ac Adeiladu,” nid yw'r cysyniadau i ddylunio tiwbiau a chynwysyddion geotextile mawr wedi'u carthu wedi'u llenwi â deunydd wedi'u dogfennu'n dda. Yn ogystal, nid yw gofynion eiddo geotextile yn cael eu deall yn dda ac ychydig o fanylion sydd wedi'u nodi ar weithrediad offer carthu neu berfformiad gwahanol fathau o ddeunyddiau a garthwyd. Yn dal i fod, mae gosodiadau sy'n seiliedig ar dechnegau dylunio “rhesymegol” wedi profi i fod yn eithaf llwyddiannus. Felly, mae'r technegau hyn yn fan cychwyn i ddatblygu dulliau dylunio sydd wedi'u hymchwilio'n drylwyr.
Mae'r amlen geotextile yn darparu cadw llenwi a chywirdeb strwythurol tiwb geotextile wedi'i lenwi â deunydd wedi'i garthu. Mae dewis ffabrig yn seiliedig ar y ddau nodwedd agoriadol, a ddylai gyd-fynd â maint a athreiddedd y gronynnau llenwi, a'u cryfder, a ddylai fod yn ddigonol i wrthsefyll pwysau llenwi. Weithiau defnyddir cragen ffabrig gyfansawdd sy'n ymgorffori ffabrig nonwoven a gwehyddu ar gyfer hidlo a chryfder.
Gellir llenwi tiwbiau geotextile wedi'u carthu sy'n llawn deunydd ag unrhyw ddeunydd y gellir ei gludo'n hydrolig. Defnyddiwyd deunyddiau carthu clai a siltiog ar gyfer cymwysiadau trochi cyfyngiant, ond tywod traeth neu afon sy'n digwydd yn naturiol yw'r dewis gorau. Dylai'r dylunydd asesu nodweddion setlo'r deunydd llenwi i helpu i bennu bylchau ac amlder priodol porthladdoedd pigiad a rhyddhad yn y tiwb geotextile.
Mae croestoriad tiwb geotextile wedi'i lenwi yn gylchol ar yr ymylon ac wedi'i fflatio ar ei ben. Mae profiad maes yn dangos ei bod yn bosibl llenwi tiwbiau 70 i 80 y cant o'r diamedr cylchol damcaniaethol uchaf, er bod 50 i 60 y cant yn cael ei gyflawni'n fwy cyffredin.
Er mwyn sicrhau sefydlogrwydd o dan amodau hydrolig difrifol fel llusgo, lifft ac syrthni, mae'n hanfodol sicrhau pwysau uned gymharol uchel ar gyfer uned wedi'i llenwi. Rhaid amcangyfrif grymoedd cyfredol a thonnau i asesu sefydlogrwydd y tiwb geotextile wedi'i lenwi. Nododd Sprague, er na sefydlwyd techneg dadansoddi diffiniol, awgrymwyd y dylid defnyddio dull Miniken wedi'i addasu fel yr amlinellwyd yng Nghorfflu Peirianwyr Byddin yr UD; Gall “Llawlyfr Diogelu Traethlin” ddarparu dull rhesymol o asesu sefydlogrwydd unedau wedi'u llenwi wrth lwytho tonnau. Mae profion enghreifftiol yn dangos bod canran y tiwb geotextile sy'n cael ei lenwi â deunydd wedi'i garthu yn baramedr pwysig sy'n ymwneud â sefydlogrwydd. Ystyriaeth ddylunio bwysig arall yw sefydlogrwydd mewnol strwythur tiwb “wedi'i bentyrru”.
Oherwydd gweithredu cyfredol a thonnau, gall strwythur a grëwyd gan un neu fwy o diwbiau annog twll sgwrio yn union gyfagos iddo, gan arwain o bosibl at ansefydlogrwydd geodechnegol. Felly, rhaid i ddyluniadau gynnwys ffedog ffabrig hidlo ar gyfer amddiffyn sgwrio. Mae ffedog ffabrig hidlo, a elwir hefyd yn ffedog sgwrio, fel arfer yn cynnwys tiwb bach, o'r enw tiwb angor, wedi'i ffugio i mewn i ymyl y môr o'r ffedog neu o amgylch y perimedr cyfan. Mae'r tiwb angor wedi'i lenwi â deunydd wedi'i garthu i sefydlogi'r ffedog sgwrio. Rhaid bod ganddo nodweddion hidlo sy'n briodol ar gyfer y pridd sylfaen a phridd llenwi'r tiwb angor. Dylai'r ffedog sgwrio ymestyn pellter digonol o flaen a thu ôl i strwythur y tiwb geotextile i atal sgwrio'r sylfaen.
Gosod Tiwb Geotextile 
Rhaid rhoi sylw i amrywiaeth o ystyriaethau ar gyfer gosodiadau tiwb geotextile. Dylai'r mwyafrif o'r rhain gael sylw ym manylebau'r prosiect. Gan fod y tiwbiau hyn wedi'u gwneud o geotextile, dylid dilyn canllawiau ASTM safonol ynghylch storio a thrafod. Dylid dilyn canllawiau ASTM ynghylch saernïo geotextiles hefyd yn y cyfleuster saernïo.
Cyn i'r tiwbiau geotextile a'r ffedogau sgwrio gael eu defnyddio ar y safle, mae'r ardal fel arfer yn cael ei pharatoi gan ddefnyddio offer graddio cyffredin. Mae'r lleoliad lle mae'r tiwbiau geotextile i'w gosod fel arfer yn cael ei farcio â stanciau gradd. Gellir defnyddio polion mawr neu angorau hefyd wrth fylchau a bennwyd ymlaen llaw fel y gellir cau'r tiwb geotextile iddynt gyda strapiau i sicrhau aliniad cywir wrth ei lenwi.
Fel rheol, defnyddir y ffedog sgwrio a'r tiwb geotextile trwy eu rheoli oddi ar graidd (neu bibell), a gyflenwir gyda'r gwneuthurwr a'r ffedog gan y gwneuthurwr. Mae'r ffedog sgwrio yn cael ei defnyddio cyn y tiwb geotextile, fodd bynnag, mewn rhai achosion gellir cysylltu'r ffedog sgwrio â gwaelod y tiwb geotextile yn y cyfleuster saernïo. Ar ôl i'r ffedog sgwrio gael ei defnyddio, ei lleoli a'i sicrhau'n llawn, mae'r tiwb geotextile heb ei reoli. Dylai fod heb ei reoli yn ei le gyda'r porthladdoedd pigiad a rhyddhad yn wynebu i fyny ar hyd y llinell ganol uchaf. Ar ôl ei ddefnyddio, gellir ei sicrhau i'r polion alinio neu'r angorau a osodwyd yn flaenorol.
Mae'r tiwbiau angor sydd wedi'u lleoli ar y ffedog sgwrio fel arfer yn cael eu llenwi gyntaf i ddarparu balast ar gyfer y ffedog sgwrio. Weithiau bydd y tiwb angor yn cael ei lenwi â'r un offer carthu a fydd yn cael ei ddefnyddio i lenwi'r tiwb geotextile; fodd bynnag, gellir defnyddio pwmp llai hefyd gan fod y tiwbiau angor fel arfer yn weddol fach (diamedr dwy droedfedd neu lai). Gellir cyrchu ffroenell pwmp y tiwb angor naill ai trwy hollt syml yn y geotextile neu gan borthladdoedd mewnfa parod.
Ar ôl sicrhau'r ffedog sgwrio trwy lenwi'r tiwbiau angor, mae'r tiwb geotextile wedi'i lenwi. Bydd y broses hon yn cymryd llawer mwy o amser ac mae'n llawer mwy cymhleth na dim ond llenwi'r tiwbiau angor. Rhaid gosod pibell gollwng (neu ffroenell pigiad) y carthu y tu mewn i borthladd pigiad priodol y tiwb geotextile. Mae'r porthladdoedd pigiad wedi'u ffugio o'r un geotextile sy'n ffurfio'r tiwb ei hun. Mae'r porthladdoedd fel arfer yn draed 5 (1.5 m) modfedd 18 o hyd (457 mm) mewn diamedr, fodd bynnag, ni ddylai'r bibell garthu fod mor fawr â hyn; yn nodweddiadol defnyddir pibell garthu diamedr wyth i 12-modfedd (305 mm). Dylai'r bibell gael ei mewnosod oddeutu 2 / 3 o'r ffordd i mewn i'r porthladd pigiad a'i sicrhau gyda strapio tensiwn. Y ffroenell rhyddhau a'r porthladd pigiad a'i sicrhau gyda strapio tensiwn. Dylai'r ffroenell rhyddhau a'r cysylltiad porthladd pigiad gael eu dyrchafu i safle fertigol gyda backhoe neu drwy rigio.
Bydd y mwyafrif o diwbiau geotextile yn cynnwys sawl porthladd pigiad ar hyd y tiwb. Mae'r porthladdoedd fel arfer wedi'u lleoli yn y llinell ganol uchaf mewn bylchau heb fod yn fwy na thraed 50 (15 m). Cyflogir y porthladdoedd hyn i lenwi a hefyd i leddfu gormod o ddŵr. Rhaid i'r contractwr a / neu'r peiriannydd benderfynu ar ofod y porthladd cyn llunio'r tiwb geotextile. Bydd sawl ffactor yn dylanwadu ar y bylchau priodol, megis maint cyffredinol y tiwb geotextile, maint y bibell garthu, cyfaint gollwng y carthu, y math o ddeunydd llenwi, a faint o ddŵr i'w ddefnyddio fel cerbyd ar gyfer cludo'r solidau.
Yn dibynnu ar ofod y porthladdoedd pigiad, cyfansoddiad y deunydd a garthwyd, a galluoedd y carthu, ni fydd rhai o'r porthladdoedd pigiad yn cael eu defnyddio o gwbl. Er enghraifft, gall tiwb geotextile hir 200-troedfedd (61 m) gynnwys pum porthladd pigiad. Os yw'r amodau'n ddelfrydol a bod y carthu yn alluog, mae'n debygol y gellid llenwi'r tiwb geotextile hir 200-troedfedd (61 m) o un porthladd pigiad sydd wedi'i leoli ger un pen i'r tiwb. Byddai'r porthladd pigiad sydd wedi'i leoli bellaf i ffwrdd yn cael ei adael ar agor i ganiatáu diarddel gormod o ddŵr, gan weithredu fel porthladd rhyddhad. Byddai'r holl borthladdoedd rhyngddynt yn cael eu clymu a'u gadael heb eu defnyddio. Os nad yw'r amodau'n ddelfrydol ar gyfer llenwi o un porthladd, yna mae'n rhaid pennu'r cyfnodau cywir ar gyfer symud y bibell garthu i barhau i lenwi'r tiwb. Gwneir gweithrediadau llenwi yn olynol trwy ddefnyddio un porthladd ar gyfer pigiad ac un (neu fwy) porthladd (au) i gael rhyddhad. Wrth i'r llawdriniaeth fynd rhagddi, dylid cau pob porthladd mewn rhannau gorffenedig o'r tiwb i atal colli deunyddiau o'r tu mewn i'r tiwb.
Cyn llenwi ag unrhyw ddeunydd solet, mae'r tiwbiau'n cael eu llenwi i'w huchder dymunol â dŵr yn unig. Ar ôl cyflawni'r uchder a ddymunir, gall y gweithredwr carthu gyflwyno solidau i'r tiwb geotextile. Trwy lenwi'r tiwb â dŵr yn gyntaf, caniateir i'r deunydd solet gael ei ddosbarthu o fewn y tiwb yn fwy cyfartal. Bydd solidau a dŵr cerbyd sydd newydd eu cyflwyno yn gwthio'r dŵr presennol allan.
Mae'r rhan fwyaf o brosiectau yn cynnwys tiwbiau geotextile lluosog y mae'n rhaid eu llenwi mewn dilyniant a bennwyd ymlaen llaw. Mae pob tiwb fel arfer yn cael ei lenwi'n llwyr cyn gosod tiwbiau geotextile dilynol. Yna gellir gosod tiwbiau dilynol yn erbyn y tiwb presennol a'u llenwi. Bydd y dull gosod hwn yn creu ardal isel rhwng y tiwbiau oherwydd eu pennau crwn. Os na ddymunir smotiau isel, gellir defnyddio dulliau cysylltu bob yn ail. Yr arfer gosod mwyaf cyffredin i ddileu, neu o leiaf leihau, faint o iselder yw trwy ddefnyddio gorgyffwrdd. Gyda'r math hwn o gysylltiad, rhaid gosod pob tiwb geotextile dilynol (a'r ffedog sgwrio fel arfer) o dan ben cynffon y tiwb a ddefnyddiwyd yn flaenorol. Nid yw'r tiwb “dan do” yn cael ei ddefnyddio'n llawn ar hyn o bryd. Yn amlwg, rhaid cyflawni'r weithdrefn orgyffwrdd hon cyn llenwi naill ai tiwb geotextile â dŵr neu solidau. Ar ôl i'r cysylltiad gael ei wneud, mae'r tiwb geotextile “cyntaf” wedi'i lenwi fel y disgrifiwyd o'r blaen. Mae pob tiwb dilynol hefyd yn cael ei lenwi yn yr un modd, fodd bynnag, ni fydd y rhan o'r tiwb sydd wedi'i gosod oddi tano yn cael ei llenwi a dylai cysylltiad eithaf tynn (ac “uchder llawn”) arwain at hynny.
Ar ôl cwblhau'r gosodiad, rhaid sicrhau'r porthladdoedd pigiad yn iawn i sicrhau nad ydynt yn cael eu rhwygo yn ystod digwyddiadau tonnau. Bydd y weithdrefn gywir ar gyfer sicrhau'r porthladdoedd pigiad yn cael ei darparu gan wneuthurwr y tiwb geotextile. Fodd bynnag, dull a ddefnyddir yn gyffredin yw torri'r porthladd pigiad i ffwrdd, gan ganiatáu digon o ffabrig gormodol i rolio (neu blygu i lawr) i arwyneb uchaf y tiwb. Yna caiff y deunydd wedi'i blygu ei glymu i wyneb y tiwb trwy ddefnyddio modrwyau clo sy'n gwrthsefyll cyrydiad neu ffitiadau math cywasgu.
Bydd tiwbiau geotextile wedi'u llenwi a'u cau yn parhau i ddad-ddyfrio a bydd y solidau yn cydgrynhoi ymhellach am gryn amser. Bydd hyd y cyfnod dad-ddyfrio a chydgrynhoi yn amrywio yn dibynnu ar y math o ddeunydd geotextile a llenwi. Yn nodweddiadol, bydd deunydd bras yn dad-ddyfrio yn gynt o lawer na deunydd mân fel clai siltiog. Ar ôl i'r swm disgwyliedig o ddad-ddyfrio ddigwydd, gellir claddu'r tiwbiau geotextile, eu hôl-lenwi, ac ati.
Crynodeb
Er bod technoleg tiwb geotextile llawn carthu wedi'i defnyddio ers blynyddoedd lawer, mae prosiectau proffil uchel diweddar wedi dwyn sylw'r diwydiant. Trwy gydweithio â'r GRI i ddogfennu manyleb o safon diwydiant, mae'r fethodoleg wedi ennill hygrededd pellach. Mae'r dechnoleg a'r diwydiant yn dal yn ifanc, ond mae protocolau mwy newydd a gwell yn cael eu gwireddu'n ddyddiol. Mae'r dyfodol yn sicr yn edrych yn ddisglair ar gyfer tiwbiau geotextile llawn carthu.
(Geotube® yn nod masnach cofrestredig Ten Cate Nicolon)
Wedi'i dynnu o CE News ar gyfer The Business Of Civil Engineering