Brez cestnin: + 1 888-870-3005 410-625-0808 1611 Bush Street, Baltimore, MD, 21230, ZDA sales@dredge.com

Drage in geotekstilne cevi

vir: do marca A. Torre - CE Novice za posel gradbeništva

Velike cevi, napolnjene z izkopanim materialom, so bile uporabljene v različnih obalnih in celinskih projektih. Cevi, izdelane iz visoko trdnega poliestra ali polipropilenskega geotekstila, so hidravlično napolnjene z bagerjem, kot je Ellicott® znamka serije 370 ali večja Ellicott® znamka ”Zmaj®”Strgalni strgač. Cevi za geotekstil so običajno napolnjene z materialom na kraju samem; vendar lahko nadomestne materiale uvozimo in uporabimo. Tipične aplikacije bi vključevale: obnovo peščenih sipin, gradnjo nasipov, gradnjo dimelj, umetne grebene in preprosto zadrževanje odpadkov. Cevi se napolnijo na mestu, namestitev pa je razmeroma preprosta in poceni.

Tipična serija bagera znamke 370 Ellicott®

Polnjenje epruvet z geotekstilom s strganim materialom se izvaja že vrsto let; vendar se tehnologija še vedno šteje v povojih. Naslednja kratka zgodovina je deloma povzeta iz "Zgodovine primerov in pridobljene lekcije iz geotekstilnih cevi" avtorjev Sprague, Bradley, Toups in Trainer.

Ponavljajoči se napori, da bi kar najbolje izkoristili zmožnost zadrževanja zemlje geotekstilij, so razvidni iz poskusov izdelave struktur oblog iz hidravlično napolnjenih cevi iz geotekstila. Sprague je navedel, da so bila taka prizadevanja za polnjenje obeh neprepustnih cevi iz tkanine s peskom že leta 1967. Razumljivo je, da je bil pesek polnilni material za hidravlično napolnjene cevi iz geotekstila zaradi svoje sposobnosti, da se hitro usede v cev in se prosto odtok, s čimer se ustvari stabilna struktura. Kot pravi Sprague, večina prijavljenih uporab hidravlično napolnjenih cevi do danes vključuje polnjenje peska. Nekaj ​​dokumentiranih razvojev cevi iz geotekstila je mogoče izpostaviti kot posebej pomembne.

Konec sedemdesetih let je bila razvita hidravlično napolnjena s peskom napolnjena geotekstilna cev z uporabo neprepustne tkanine. Sistem, ki se prodaja pod trgovskim imenom „Longard Tube“, je bil uporabljen v več poskusnih napravah.

Geotekstilne cevi

Uporaba izkopanega materiala za polnjenje geotekstilnih cevi so prvič poskusili v Braziliji in Franciji v zgodnjih 1980-jih. V Braziliji so iz cevi za melioracijo zemljišč zgradili stalno napolnjene zadrževalne nasipe. Ta tehnika je bila uporabljena za izolacijo in zadrževanje odtokov z onesnaženega območja v Franciji.

Sprague je nakazal, da so v podjetju 1989 ACZ Marine Contractors BV na Nizozemskem uporabili izkopane geotekstilne cevi, napolnjene z materialom, za izdelavo podvodnih spodnjih preponov za rečni trening. Z žlico na žerjavi, nameščeni v žlebu, so bili preponi izdelani z nameščanjem in zlaganjem napolnjenih cevi. Razvitih je bilo enajst dimelj, ki so zaposlovale več kot cevi 500.

Neposredno polnjenje cevi iz geotekstila na mestu s pomočjo dovodne linije s sesalnimi strgači je bilo uspešno leta 1988 v Severnem morju, ob nemški obali. Cev še naprej zagotavlja zadrževanje polnila na kopenski strani in zaščito pred tokovi in ​​valovi na morski strani.

Poživitev inženirskega korpusa ameriške vojske se je v zgodnjih 1990ih začelo pojavljati ponovno zanimanje za geotekstilne cevi, ko je ameriška vlada začela vse bolj uporabljati to inovativno tehnologijo. V številnih uspešnih preskušanjih so geotekstilne cevi, napolnjene s peskom kot prepona in napolnjene s svilnatimi, organskimi glinicami za razširitev nasipa. Ti poskusi so bili dovolj, da so več obalnih inženirjev prepričali v raziskavo možnosti uporabe geotekstilnih cevi.

Standard se začne

Ker je tehnologija geotekstilnih cevi pritegnila več pozornosti, je bila spoznana potreba po oblikovanju industrijskega standarda za vzpostavitev verodostojnosti in nadaljnjo pozornost. Leta 1999 so se člani podjetij za proizvodnjo geotekstilnih cevi skupaj z Geosynthetic Research Institute (GRI) razvili industrijski standard za postopke izdelave in namestitve geotekstilnih cevi. Novi dokument GRI ima naslov "Preskusne metode, lastnosti in frekvence za visokotrdne cevi iz geotekstila, ki se uporabljajo kot obalne in rečne strukture." Dokument je standardna specifikacija za geotekstil, ki se uporablja pri izdelavi cevi, pa tudi tehnične vrednosti geotekstilij. Navedeni so tudi načini izdelave in namestitve cevi ter usposobljenost, ki jo zahteva izvajalec vgradnje. Čeprav je ta dokument dobra smernica za določanje cevi iz geotekstila, ni pripomoček za oblikovanje.

Oblikovanje projekta

Kot so poudarili Sprague, Goodrum in Bradley, avtorji knjige "Geotekstilne cevi z drednim materialom: načrtovanje in gradnja", koncepti za oblikovanje velikih, z drenažami napolnjenih cevi iz geotekstila niso dobro dokumentirani. Poleg tega zahteve glede lastnosti geotekstila niso dobro razumljene in poročalo se je le nekaj podrobnosti o delovanju opreme za poglabljanje poglabljanja ali učinkovitosti različnih vrst izkopanih materialov. Kljub temu so se instalacije, ki temeljijo na "utemeljenih" tehnikah oblikovanja, izkazale za zelo uspešne. Zato so te tehnike izhodišče za razvoj temeljiteje raziskanih pristopov k oblikovanju.

Zadrževanje polnjenja in strukturna celovitost izkopane geotekstilne cevi, napolnjene z materialom, zagotavlja ovojnica geotekstila. Izbira tkanin temelji na obeh značilnostih odpiranja, ki se morajo ujemati z velikostjo in prepustnostjo delcev, ter trdnostjo, ki mora biti dovolj, da se upre tlakom polnjenja. Včasih se uporablja tudi kompozitna tkanina, ki vsebuje tako netkane kot tudi tkane tkanine za filtracijo in trdnost.

Izkopane cevi z geotekstilom, napolnjene z materialom, lahko napolnimo s katerim koli materialom, ki ga je mogoče hidravlično prevažati. Glinasti in muljeviti strnjeni materiali so bili uporabljeni za zadrževanje nasipov, vendar je najboljši izbor naravni plažni ali rečni pesek. Oblikovalec mora oceniti lastnosti usedanja materiala za polnjenje, da pomaga določiti ustrezen razmik in pogostost vbrizgalnih in razbremenilnih odprtin v geotekstilni cevi.

Prerez napolnjene geotekstilne cevi je na robovih krožen, na vrhu pa sploščen. Terenske izkušnje kažejo, da je mogoče cevi napolniti od 70 do 80 odstotkov teoretičnega največjega krožnega premera, čeprav je pogosteje doseženih 50 do 60 odstotkov.

Za doseganje stabilnosti v težkih hidravličnih pogojih, kot so vlečenje, dviganje in vztrajnost, je doseganje relativno velike teže enote napolnjene enote nujno. Za oceno stabilnosti napolnjene cevi iz geotekstila je treba oceniti tokovne in valovne sile. Sprague je opozoril, da čeprav ni bila določena dokončna analitična tehnika, je bilo predlagano, da se prilagodi Miniken pristop, kot je opisan v Inženirskem korpusu ameriške vojske; »Priročnik za zaščito obalne črte« lahko nudi razumen pristop k oceni stabilnosti napolnjenih enot pod obremenitvijo valov. Modelni testi kažejo, da je odstotek geotekstilne cevi, ki je napolnjena s strganim materialom, pomemben parameter glede stabilnosti. Drug pomemben vidik zasnove je notranja stabilnost "zložene" strukture cevi.

Zaradi delovanja toka in valov lahko struktura, zgrajena z eno ali več cevmi, vzbudi čistilno luknjo neposredno ob njej, kar lahko povzroči geotehnično nestabilnost. Zato morajo modeli vključevati predpasnik iz filtrirne tkanine za zaščito pred čiščenjem. Predpasnik iz filtrirne tkanine, znan tudi kot čistilni predpasnik, je običajno sestavljen iz majhne cevi, imenovane sidrna cev, ki je izdelana na morski rob predpasnika ali po celotnem obodu. Sidrna cev je napolnjena s strganim materialom za stabilizacijo predpasnika za čiščenje. Imeti mora filtracijske lastnosti, ki ustrezajo temeljnim tlom in polnilnim tlom sidrne cevi. Predpasnik za čiščenje naj se razteza na zadostni razdalji pred in za konstrukcijo cevi iz geotekstila, da se prepreči brskanje temeljev.

Namestitev geotekstilnih cevi

Namestitve geotekstičnih cevi je treba obravnavati na različne načine. Večino teh je treba obravnavati v specifikacijah projekta. Ker so te cevi izdelane iz geotekstila, je treba upoštevati standardne smernice ASTM glede skladiščenja in ravnanja z njimi. Na napravi za izdelavo je treba upoštevati tudi smernice ASTM glede izdelave geotekstila.

Preden se geotekstilne cevi in ​​predpasniki postavijo na kraju samem, se območje običajno pripravi s skupno opremo za razvrščanje. Mesto postavitve geotekstilnih cevi je običajno označeno s stopnjami. Velike kolke ali sidra je mogoče uporabiti tudi na vnaprej določenih razmikih, tako da lahko geotekstilno cev na njih pritrdite s trakovi, da zagotovite pravilno poravnavo med polnjenjem.

Namestitev čistilnega predpasnika in cevi iz geotekstila se običajno izvede tako, da jih odvijete z jedra (ali cevi), ki ga proizvajalec in cev predloži. Predalnik za čiščenje je nameščen pred cevjo za geotekstil, v nekaterih primerih pa se lahko čistilni predpasnik pritrdi na dno cevi iz geotekstila v napravi za izdelavo. Ko je čistilni predpasnik popolnoma nameščen, nameščen in zavarovan, se geotekstilna cev odvije. Namestite ga tako, da so odprtine za vbrizgavanje in razbremenitev obrnjene navzgor vzdolž zgornje sredinske črte. Ko je nameščen, ga je mogoče pritrditi na predhodno nameščene stopnice poravnave ali sidra.

Sidrne cevi, ki se nahajajo na čistilnem predpasniku, se običajno najprej napolnijo, da zagotovijo predstikalno ploščo za čistilni predpasnik. Sidrna cev je včasih napolnjena z isto opremo za poglabljanje, ki bo uporabljena za polnjenje cevi iz geotekstila; lahko pa se uporabi tudi manjša črpalka, saj so sidrne cevi običajno dokaj majhne (premer dva metra ali manj). Do šobe črpalke sidrne cevi se dostopa bodisi prek preproste reže v geotekstilu bodisi prek montažnih dovodnih odprtin.

Ko je očiščevalni predpasnik zavarovan s polnjenjem sidrnih cevi, se geotekstilna cev napolni. Ta postopek bo trajal veliko dlje in je veliko bolj zapleten kot preprosto polnjenje sidrnih cevi. Izpustno cev (ali šobo za vbrizgavanje) bagera je treba postaviti znotraj ustreznega vbrizgavalnega mesta geotekstilne cevi. Vijaki za injiciranje so izdelani iz istega geotekstila, ki sestavlja samo cev. Premeri so običajno premerov 5 (1.5 m) dolžine 18 palcev (457 mm) v premeru, vendar bager cevi ne sme biti tako velik; ponavadi se uporablja bager za cevi za bagere premera osem do 12 mm (305 mm). Cev je treba vstaviti približno 2 / 3 poti v vbrizgalno odprtino in jo zavarovati z nateznimi jermeni. Izpustna šoba in odprtina za vbrizgavanje ter zavarovana z napetostnimi jermeni. Šobo za izpust in priključek za vbrizgavanje je treba dvigniti v navpični položaj z rovokopačem ali z montažo.

Večina cevi iz geotekstila bo vsebovala več odprtin za injiciranje po celotni dolžini cevi. Vrata so običajno nameščena na zgornji srednji črti z razmikom največ 50 čevljev (15 m). Ta pristanišča se uporabljajo za polnjenje in tudi za razbremenitev odvečne vode. Pred izdelavo geotekstilne cevi mora izvajalec in / ali inženir določiti razmik med vrati. Na ustrezen razmik bo vplivalo več dejavnikov, kot so celotna velikost geotekstilne cevi, velikost odtočne strgače, volumen izkopavanja, vrsta polnilnega materiala in količina vode, ki se uporablja kot sredstvo za prevoz trdnih snovi.

Nekateri odprtine za vbrizgavanje odvisno od razmika odprtin za vbrizgavanje, sestave izkopanega materiala in zmogljivosti bagera ne bodo uporabljeni. Na primer, dolga geotekstilna cev 200 (61 m) lahko vsebuje pet vhodnih odprtin. Če so pogoji idealni in je bager sposoben, je verjetno, da bi lahko celotno geotekstilno cev 200 (61 m) napolnili iz enega vhoda za vbrizgavanje, ki se nahaja blizu enega konca cevi. Vrata za vbrizgavanje, ki se nahajajo na najbolj oddaljenem mestu, bi pustili odprto, da bi omogočili izpust odvečne vode, ki deluje kot razbremenilna vrata. Vsa vrata vmesnih vrat bi bila izklopljena in ostala neizkoriščena. Če pogoji niso idealni za polnjenje iz enega pristanišča, je treba določiti pravilne intervale, v katerih premaknite cev za bagere za nadaljevanje polnjenja cevi. Operacije polnjenja se izvajajo zaporedno z uporabo enega vhoda za vbrizgavanje in enega (ali več) vrat za sprostitev. Medtem ko operacija napreduje, je treba vsa vrata v zaključenih segmentih cevi zapreti, da se prepreči izguba materiala znotraj cevi.

Pred polnjenjem s katerim koli trdnim materialom se cevi napolnijo do želene višine samo z vodo. Ko je dosežena želena višina, lahko upravljalec bage vnese trdne snovi v geotekstilno cev. S tem, da cev najprej napolnite z vodo, pustimo, da se trden material enakomerneje porazdeli znotraj cevi. Novo uvedene trdne snovi in ​​voda v vozilih bodo preprosto izgnali obstoječo vodo.

Večina projektov vsebuje več cevi iz geotekstila, ki jih je treba napolniti v vnaprej določenem zaporedju. Vsaka cev se običajno popolnoma napolni pred namestitvijo naslednjih cevi iz geotekstila. Nato je mogoče naslednje cevi namestiti ob obstoječo cev in jih napolniti. Ta način namestitve bo ustvaril nizko območje med cevmi zaradi zaobljenih koncev. Če nizke točke niso zaželene, lahko uporabite nadomestne načine povezave. Najpogostejša praksa namestitve za odpravo ali vsaj zmanjšanje depresije je uporaba prekrivanja. Pri tej vrsti povezave mora biti vsaka naslednja cev iz geotekstila (in običajno čistilni predpasnik) postavljena pod rep predhodno nameščene cevi. „Podložena“ cev trenutno ni v celoti nameščena. Očitno je treba ta postopek prekrivanja izvesti pred polnjenjem geotekstilne cevi z vodo ali trdnimi snovmi. Ko je povezava vzpostavljena, se "prva" cev iz geotekstila napolni, kot je opisano prej. Vsaka naslednja cev se prav tako napolni na enak način, vendar odsek cevi, ki je bil nameščen spodaj, ne bo napolnjen in nastala bo dokaj tesna povezava (in "celotne višine").

Po končani namestitvi morajo biti odprtine za vbrizgavanje pravilno pritrjene, da se prepreči, da se med valovanjem ne bodo raztrgali. Proizvajalec geotekstilnih cevi bo zagotovil pravilen postopek za pritrditev odprtin za vbrizgavanje. Vendar pa je običajno uporabljena metoda preprosto odrezati odprtino za injiciranje, hkrati pa pustiti dovolj odvečne tkanine, da se lahko (ali zloži) prilije na zgornjo površino cevi. Zložen material se nato pritrdi na površino cevi z uporabo korozijsko odpornih zapornih obročev ali armaturnih materialov.

Napolnjene in zaprte geotekstilne cevi bodo še naprej dehidrirale, trdne snovi pa se bodo še nekaj časa utrjevale. Trajanje obdobja odvodnjevanja in konsolidacije se razlikuje glede na vrsto geotekstila in materiala za polnjenje. Običajno bo groba snov izsušila veliko hitreje kot fini materiali, kot je silovita glina. Ko se zgodi pričakovana količina izsuševanja, se lahko geotekstilne cevi zakopajo, napolnijo itd.

Povzetek

Čeprav se tehnologija geotekstičnih cevi, napolnjena z bazo, uporablja že vrsto let, so nedavni odmevni projekti pritegnili pozornost industrije. S sodelovanjem z GRI za dokumentiranje industrijsko standardnih specifikacij je metodologija pridobila dodatno verodostojnost. Tehnologija in industrija sta še vedno mladi, vendar se vsakodnevno uresničujejo novejši in boljši protokoli. Pri geotekstilnih ceveh, napolnjenih z bagerjem, je prihodnost zagotovo videti svetla.

(Geotube® je registrirana blagovna znamka Ten Cate Nicolon)

Povzeto iz CE News za posel gradbeništva

Novice in študije primerov