BR102012008446A2 - Forro de contenção de solo - Google Patents

Abstract

FORRO DE CONTENÇÁO DE SOLO A presente invenção provê forros de contenção para proteger o ambiente contra derramamentos e vazamentos em locais de produção de petróleo e/ou gás e outros locais. O forro de contenção compreende uma primeira camada de geotêxtil de feltro e uma camada de barreira polimérica embutida parcialmente na camada de geotêxtil de feltro.

Description

"FORRO DE CONTENÇÃO DE SOLO" REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDO RELACIONADO

Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisional dos Estados Unidos N0 de Série 61/446.247 depositado em 24 de fevereiro de 2011, e Pedido de Patente Provisional dos Estados Unidos N0 de Série 61/555.523 depositados em 4 de novembro de 2011, ambos os quais são aqui incorporados mediante referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere ao forro de solo útil para a contenção de água servida e outros potenciais contaminantes em locais de poços de petróleo e gás, e outros locais.

INFORMAÇÃO SOBRE ANTECEDENTES

Esforços foram feitos para conter diversos tipos de contaminantes em instalações de poços de petróleo e gás. Por exemplo, locais de perfuração de gás de xisto não convencionais, há grande quantidade de combustível, lama de perfuração, substâncias químicas de fratura, corrosivos e água de refluxo. Derramamentos de quaisquer desses líquidos deve ser informado às agências reguladoras, e o solo contaminado e a água devem ser remediados. Para reduzir a quantidade de solo contaminado e água e para eliminar multas das agências reguladoras, muitas companhias operadoras escavam o local, cobrem o mesmo com pedra ou rocha triturada; colocam um geotêxtil sobre a rocha triturada, e então colocam de forma solta uma geomembrana sobre a superfície. Para locais de perfuração de gás de xisto não convencional, o geotêxtil preferido é um feltro de polipropileno encravado de 8 a 10 onças/jarda ao quadrado e uma geomembrana é um polietileno de alta densidade (HDPE) de 0,0508 a 0,1524 cm (20 a 60 milésimos de polegada) de espessura. 0 geotêxtil protege a membrana contra as bordas afiadas na base de pedra ou rocha triturada. 0 feltro ou é encravado ou unido a calor em conjunto com uma ferramenta de ar quente. A geomembrana é então colocada sobre o geotêxtil e soldada em conjunto com um soldador de borda quente, uma ferramenta de ar quente ou um soldador de filete de extrusão.

Quando as camadas são instaladas no local do poço, a geomembrana é puxada sobre bermas de terra, dormentes de ferrovia ou tubo corrugado para formar paredes de contenção em torno do perimetro. A geomembrana então contém os vazamentos e derramamentos para remoção subsequente, por exemplo, até que um caminhão de vácuo no local possa remover os mesmos sem impacto para o meio ambiente.

Há problemas com as configurações atuais. Geomembranas HDPE tradicionais para lagos e fossos não foram projetadas para tráfego de pedestres e de veiculos. As geomembranas HDPE têm tendências à perfuração, por exemplo, a partir de mangueiras deixadas cair, movimento de veículos e equipamento. As geomembranas também são extremamente escorregadias para se trabalhar sobre as mesmas, mesmo com uma superfície texturizada. Tratamento de fricção de geomembrana ou superfícies geotêxteis para impedir deslizamento é revelado nas Patentes dos Estados Unidos 5.056.960 e 5.137.393, respectivamente.

Para aumentar a tração em água estável, neve e gelo, algumas companhias operadoras agora colocam, porém não ligam uma camada adicional de um geotêxtil sobre a geomembrana HDPE para reduzir os riscos de escorregamento. Por exemplo, um filtro de polipropileno encravado de 8 a 10 onças/jardas ao quadrado pode ser usado para essa finalidade. Embora o geotêxtil melhore a tração na superfície superior por onde se pode andar, o mesmo apresenta desvantagens. O geotêxtil desliza em torno da geomembrana, produzindo um risco de deslizamento. Os geotêxteis podem embolar e podem ser puxados para dentro de mangueiras de vácuo enquanto se removem os líquidos da 5 superfície. Os geotêxteis também podem absorver uma

quantidade considerável de fluido que então pode congelar anulando qualquer tração aumentada. Geotêxteis soltos podem mascarar perfurações na geomembrana abaixo dos mesmos, as quais podem ser descobertas apenas após um derramamento ou vazamento. Adicionalmente, os geotêxteis complicam a

instalação de hastes de solo através da geomembrana, uma vez que os geotêxteis precisam ser recortados de modo que a geomembrana possa ser vedada na haste de aterramento.

Uma folha de polímero que tem os geotêxteis laminados em ambos os lados é revelada na Patente dos

Estados Unidos 5.747.134 para uso em lagos, aterros e no descarte de refugos perigosos e não perigosos. As coberturas e barreiras são projetadas para prover contenção principal, porém não resistem ao tráfego de pedestres e/ou veículos. Como esse laminado não está sujeito à abrasão

e/ou forças de cisalhamento, as três camadas contínuas separadas podem ser unidas em conjunto pelas camadas de ligação ou com adesivo. Embora esse laminado proteja a geomembrana contra perfurações em ambos os lados, camadas de ligação e adesivos não são adequados para impedir a

deslaminação sob tráfego de veículos pesados, tais como guindastes, tanques de armazenamento e esteiras em estradas de perfuração de gás. Quando deslaminadas, as camadas podem se deslocar e resultar nos mesmos problemas que aqueles dos geotêxteis assentados de forma solta. A folha contínua de

polímero também conduz a emendas grossas, escalonadas, as quais podem ser um risco de tropeço.

A presente invenção foi desenvolvida em virtude do precedente. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona forros de contenção para proteger o meio ambiente contra derramamentos e vazamentos, por exemplo, em locais de produção de gás e/ou petróleo tais como locais de perfuração e áreas adjacentes.

Um aspecto da presente invenção é o de prover um forro de contenção compreendendo uma primeira camada de geotêxtil de feltro, uma segunda camada de geotêxtil de feltro cobrindo pelo menos uma parte da primeira camada de geotêxtil de feltro, e pelo menos uma camada de barreira polimérica entre a primeira e a segunda camada de geotêxtil de feltro, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica é embutida em pelo menos uma da primeira e segunda camada de geotêxtil de feltro.

Outro aspecto da presente invenção é o de prover um forro de contenção compreendendo uma camada de geotêxtil de feltro, e uma camada de barreira polimérica embutida na camada de geotêxtil de feltro, em que a camada de geotêxtil de feltro compreende uma superfície tratada a calor em um lado da camada de geotêxtil de feltro oposta à camada de barreira polimérica.

Um aspecto adicional da presente invenção é o de prover um método de fazer um forro de contenção compreendendo prover pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro, e extrudar um material de camada de barreira polimérica adjacente a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro para assim embutir pelo menos uma parte do material de camada de barreira polimérica na pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro.

Esses e outros aspectos da presente invenção serão mais evidentes a partir da descrição seguinte. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em seção lateral parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção lateral

parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo com outra modalidade da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista em seção lateral parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção.

A Figura 4 é uma vista em seção lateral parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo com outra modalidade da presente invenção.

A Figura 5 é uma vista em corte lateral parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo

com uma modalidade adicional da presente invenção.

A Figura 6 é uma vista em corte lateral parcialmente esquemática de um forro de contenção de acordo com outra modalidade da presente invenção.

A Figura 7 é uma vista lateral explodida

parcialmente esquemática ilustrando várias camadas de um forro de contenção de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 7A é uma vista ampliada de uma parte de uma das camadas mostradas na Figura 7.

A Figura 8 ilustra uma seção de um forro de contenção e berma de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 9 ilustra uma seção de um forro de contenção e berma de acordo com outra modalidade da

presente invenção.

A Figura 10 é uma vista plana parcialmente esquemática de um forro de contenção compreendendo bermas laterais e aberturas centrais ou escavações para acomodar o equipamento de perfuração de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 11 é uma vista isométrica parcialmente esquemática de um rolo de material em folha de forro de contenção de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 12 é uma vista lateral parcialmente esquemática ilustrando uma emenda entre seções adjacentes de forro de contenção de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura Γ3 é uma vista lateral parcialmente esquemática ilustrando uma emenda entre seções adjacentes de forro de contenção de acordo com outra modalidade da presente invenção.

A Figura 14 é uma vista lateral parcialmente esquemática ilustrando uma emenda entre seções adjacentes de forro de contenção de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma modalidade da presente invenção provê um forro de contenção que proporciona uma superfície de trabalho para todas as condições climáticas, para diversos locais. 0 forro de contenção pode compreender um compósito integrado incluindo pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida dentro de e entre camadas externas de uma base de feltro resistente à perfuração, e um feltro de superfície de trabalho antideslizante que também é resistente à perfuração e abrasão. De acordo com a presente invenção, o termo "embutido", ao se referir às camadas poliméricas de barreira, significa que pelo menos uma parte do material polimérico da camada de barreira flui para dentro e impregna a camada de feltro adjacente de tal modo que lacunas entre as fibras de feltro são pelo menos parcialmente preenchidas com o material polimérico de barreira. Em certas modalidades, uma das bordas longitudinais do compósito de forro de contenção não é coberta pela camada de feltro de base e a borda longitudinal oposta não é coberta pela camada de feltro de superfície para formar recuos sem feltro para junção térmica de seções contíguas dos forros compósitos.

As Figuras 1-6 ilustram esquematicamente forros de contenção de acordo com modalidades da presente invenção. Na modalidade mostrada na Figura 1, um forro de contenção 1 inclui duas camadas de geotêxtil de feltro 10, cada uma das quais compreende uma seção de material de feltro interior 11, uma superfície externa tratada a calor e uma região impregnada 13 compreendendo material polimérico de camada de barreira embutido no material de feltro. O forro de contenção 1 compreende duas camadas poliméricas da barreira 15. Uma parte de cada camada polimérica de barreira 15 é embutida em uma camada de geotêxtil de feltro adjacente 10 para formar uma região 14 compreendendo a parte embutida 13 do material polimérico de camada de barreira e uma parte não embutida 15 do material polimérico de camada de barreira. As camadas de geotêxtil de feltro 10 são deslocadas com relação uma à outra para formar uma superfície de ligação de emenda 20 compreendendo as superfícies expostas das camadas poliméricas de barreira 15.

Na modalidade mostrada na Figura 2, o forro de contenção 2 é similar à modalidade mostrada na Figura 1, com a adição de uma camada intermediária 30 posicionada entre as regiões embutidas 14 das camadas de geotêxtil de feltro 10. Na modalidade mostrada na Figura 2, uma das bordas de recuo 20 compreende uma superfície exposta da camada polimérica de barreira 15, enquanto que a outra borda de recuo 20 compreende uma superfície exposta da camada intermediária 30.

Na modalidade mostrada na Figura 3, o forro de contenção 3 é similar à modalidade mostrada na Figura 2,

exceto que a camada de geotêxtil de feltro inferior 110 é de espessura maior do que a camada de geotêxtil de feltro superior 10.

Na modalidade mostrada na Figura 4, o forro de contenção 4 é similar à modalidade mostrada na Figura 2,

com a adição de uma camada resistente à perfuração assentada de forma solta separada 36 abaixo do forro de contenção 4. A camada resistente à perfuração 36 pode ser qualquer material adequado tal como um material encravado que pode ser colocado sobre uma base de agregado (não

mostrada) antes da instalação da camada de contenção 4.

Na modalidade mostrada na Figura 5, o forro de contenção 5 compreende uma única camada de geotêxtil de feltro 10 e camada polimérica de barreira única é fixada a uma camada intermediária 30. Nessa modalidade, o forro de

contenção 5 pode ser instalado sobre uma camada resistente à perfuração assentado de forma solta 36.

Na modalidade mostrada na Figura 6, o forro de contenção 6 compreende uma única camada de geotêxtil de feltro 10 e uma camada polimérica de barreira única 15 é

fixada a uma camada intermediária 30. Nessa modalidade, o forro de contenção 6 pode ser instalado em uma área desejada em primeiro lugar, seguido pela instalação da camada resistente à perfuração separada 36.

As camadas de filtro 11 podem compreender fibras

tais como fibras naturais, por exemplo, de lã, de cânhamo, de coco e de juta, ou fibras sintéticas, por exemplo, poliéster, polipropileno, náilon, raiom, politetrafluoroetileno (Teflon) , aramida de poliamida aromática (Nomex) e poli parafenilenotereftalamida (Kevlar) . As camadas de feltro 11 também podem compreender uma mistura de tais fibras naturais e sintéticas. As camadas de feltro 11 podem ser produzidas mediante técnicas de prensagem, de costura, de tosquia e outras técnicas de tecido e não tecido. Feltros reforçados tecidos podem ser usados. As fibras do feltro podem ser unidas em conjunto mediante vários tipos de resinas poliméricas. Um material preferido é o feltro encravado devido à sua resistência a abrasão e perfuração. Em certas modalidades, o feltro pode ser tratado com um agente antiestático e/ou pode conter fibras condutivas para reduzir o risco de centelha em ambientes inflamáveis.

Em certas modalidades, uma superfície de cada camada de feltro 11 pode ser tratada a calor para prover as superfícies externas tratadas a calor 12 ilustradas nas Figuras 1-6. O tratamento a calor pode ser realizado mediante radiação de infravermelho, calandragem a calor ou qualquer outra fonte de calor adequada. Faixas típicas de temperatura para o tratamento a calor são de 110 a 175°C. As camadas de feltro 11 podem ter um lado de consolidação com baixo calor e um lado de consolidação de elevado calor ou, como com as fibras naturais, podem ser estabilizadas na superfície com um adesivo. O lado de consolidação com baixo calor proporciona profundidade de ligação e uma área de emaranhamento para a camada de barreira polimérica adjacente. O lado de consolidação de elevado calor proporciona uma superfície resistência à abrasão aperfeiçoada para proteger a área de emaranhamento. Isso reduz a quantidade de deformações durante uso.

O uso de camadas poliméricas de barreira 15 embutidas nas camadas de feltro 11 de acordo com a presente invenção evita os problemas associados às camadas ligadas convencionais. Os adesivos tendem a ter tolerância limitada a baixas e altas temperaturas, assim como compatibilidade com hidrocarbonetos e corrosivos que podem estar presentes nos locais de perfuração, fraturamento e completação. Isso leva à deslaminação no campo sob forças de cisalhamento. As camadas de ligação, as quais aderem materiais diferentes em conjunto, são tipicamente de 0,000508 a 0,00254 cm (0,2 milésimos de polegada a 1 milésimo de polegada) de espessura. Isso resulta em contato de superficie limitado com o feltro, produzindo baixa interligação mecânica, o que leva â deslaminação no campo sob forças de cisalhamento. As camadas de barreira embutidas da presente invenção eliminam a necessidade de adesivos ou de camadas de ligação.

As camadas poliméricas de barreira embutidas 15 da presente invenção podem compreender resinas plásticas extrudadas resistentes ao ácido e hidrocarboneto, tal como polipropileno (PP) , olefinas termoplásticas (TPOs), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), cloreto de polivinil (PVC), náilon, poliestireno, poliuretano, etileno vinil acetato (EVA), copolímeros de bloco de estireno (SBC) tal como estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-isobutileno-estireno (SIBS), polimero de estireno isopreno (SIP), estireno-butadieno-estireno (SBS) e semelhante.

As camadas intermediárias 30; conforme mostrado nas Figuras 2-6; podem compreender camadas poliméricas similares às camadas de barreira polimérica 15. Em certas modalidades, conforme mostrado nas Figuras 7 e 7A, a camada intermediária 30 pode compreender múltiplas camadas 31, 32 e 33, as quais podem ser idênticas ou diferentes umas das outras. Em uma modalidade, a camada superior 31 pode ser uma poliolefina termoplástica, enquanto que a camada do meio 32 e a camada inferior 33 podem ser de polipropileno. Pelo menos uma das camadas 31, 32 e 33 pode compreender reforços, tais como fibras, fios, pano forte ou semelhante.

De acordo com modalidades da presente invenção, resinas poliméricas de camada de barreira são extrudadas diretamente em um lado do feltro, por exemplo, um lado de consolidação a baixo calor do feltro. Isso proporciona uma interligação mecânica embutida e elimina a necessidade de adesivos. Em certas modalidades, as camadas de barreira de resina extrudada 15 podem ser de pelo menos 0,00508 a 0, 00762 cm (2 ou 3 mils) de espessura e podem ser tão grossas quanto 0,0762, 0,1524 ou 0,254 cm (30, 60 ou 100 milésimos de polegada) ou mais. As camadas de barreira 15 se estendem para dentro das camadas de feltro adjacentes 11 a uma distância de pelo menos 0,00254 ou 00,00508 cm (1 ou

2 milésimos de polegada), tipicamente de pelo menos 0,00762 cm (3 milésimos de polegada). Assim, a parte embutida 13 do material polimérico de barreira conforme mostrado nas Figuras 1-6 pode ter uma espessura típica a partir de 0, 00762 a 0, 0762 cm (3 a 30 milésimos de polegada). A interligação na parte embutida 13 cria uma ligação coesiva forte que não se separa.

Para impedir uma superfície escorregadia, um material polimérico de camada de barreira embutido não deve se estender através da espessura inteira do feltro. Por exemplo, a extrusão de 0,0127 cm (5 milésimos de polegada) de uma camada de barreira de polipropileno em um feltro de

3 onças/jarda2 pode resultar em escorrimento através da camada de barreira para sobre a superfície exposta do feltro. O escorrimento também pode tornar o compósito menos resistente à rasgadura e abrasão. Por exemplo, em um tecido encravado de 8 onças/jarda2, a resina de camada de barreira pode ser embutida de 10 a 80 por cento na espessura da costura, tipicamente a partir de 15 a 50 por cento. Como as camadas de feltro 11 e as camadas de barreira 15 são fundidas juntas, deslizamento entre as camadas é evitado e o compósito é mais seguro para que se possa andar sobre o mesmo. Adicionalmente, o compósito pode ser tratado em um lado, por exemplo, com soluções de salmoura para impedir a formação de gelo escorregadio durante clima frio e, uma vez que não há lacunas entre a camada de barreira e o feltro, a salmour-a permarrece sobre a camada de feltro onde ela é mais eficaz.

De acordo com a presente invenção, a resina da camada de barreira pode ser combinada com uma resina contida no feltro. As resinas combinadas não requerem camadas de ligação para obter uma ligação adequada, o que elimina as zonas de transição de adesão que podem levar à deslaminação. Além disso, as resinas combinadas proporcionam tipos similares de resina para fins de reciclagem. Por exemplo, forros de estradas de perfuração de gás são instalados por curtos períodos de tempo, tipicamente de uma semana a um ano. Sem um meio para reciclagem da área coberta grande, quantidades significativas de forro são descartadas em aterros. 0 feltro de polipropileno encravado proporciona boa resistência às substâncias químicas e à perfuração em uma resina recíclável. Mediante uso de resinas à base de polipropileno na camada de barreira, o compósito pode ser lavado sob pressão ou decantado para remover sujeira e fuligem, e então reciclado integralmente como polipropileno. Forros atuais que utilizam tipos diferentes de resina na geomembrana e no geotêxtil precisam ter as camadas separadas fisicamente de modo a não contaminar os fluxos de reciclagem. Além disso, películas de barreira, mais leves (por exemplo, 0,0254 cm (10 milésimos de polegada)) utilizadas de acordo com as modalidades da presente invenção produzem menos material para aterro se o material não for reciclado.

As camadas de barreira poliméricas 15 podem incluir resinas modificadas em porções das camadas que podem não afetar significativamente a capacidade de reciclagem, mas podem aperfeiçoar o desempenho global. Por exemplo, resinas de borracha modificada, tal como olefina termoplástica impregnada de borracha (r-TPO) e polipropileno de copolímero de impacto, podem ser adicionados à camada de barreira polimérica para proporcionar resistência à rachadura fria aperfeiçoada em relação às resinas de polipropileno puro. Em uma modalidade, tais resinas não são providas na superfície superior da camada de barreira polimérica devido à resistência química diminuída aos hidrocarbonetos, tal como gasolina e combustível diesel.

Em certas modalidades da invenção, os forros de contenção compósitos são capazes de emenda no campo para cobrir áreas relativamente grandes. De outro modo, uma única folha de material seria extremamente pesada para posicionamento, especialmente quando molhada. Por exemplo, locais de perfuração não convencionais utilizando uma etapa de fratura tendem a variar em tamanho de 150 x 150 pés a mais de 400 x 400 pés. Os forros de contenção também podem ser feitos em peças e emendados em conjunto em torno das escavações de poço e outras estruturas.

Técnicas de vedação de emenda, típicas incluem laminação de cunha quente e de ar quente. Como as emendas de feltro a feltro termicamente soldadas não são herméticas ao líquido sem o uso de um selante, ou sem o uso de uma velocidade de soldagem de cunha extremamente baixa, os forros de contenção compósitos podem ser emendados mediante fusão em conjunto das camadas de película de barreira, poliméricas embutidas 15 em seções adjacentes. Um forro de contenção compósito com uma camada de barreira polimérica embutida exposta no lado superior 20 de uma borda longitudinal e no lado inferior 20 da borda oposta pode ser usado. Assim, seções lado a lado dos forros de contenção compósitos pode ser emendadas juntas utilizando, por exemplo, uma junção de meia sobreposição para formar uma vedação hermética ao líquido que tem bordas soltas ou elevadas mínimas. Emendas de baixo perfil aliviam os tropeços e reduzem a probabilidade da emenda ser puxada e rasgada pelo tráfego e pelo movimento de equipamentos.

Equipamento de vedação de emenda térmica tem tipicamente uma largura de vedação ou fusão de 1,5 a 3 polegadas. Recuos estreitos proporcionam muito pouco espaço para erro durante o processo de emenda. Ao contrário, em recuos amplos, se o processo de emenda não for realizado próximo à borda exposta do recuo, ele pode resultar em uma aba não fundida que pode ser agarrada pelo equipamento em movimento. A distância de recuo D pode ser de 1 a 6 polegadas, tipicamente de 2 a 3 polegadas.

Os forros de contenção da presente invenção podem ser feitos por processos de extrusão que embutem as camadas poliméricas de barreira 15 nas camadas de feltro 11. Uma modalidade da presente invenção provê um processo de duas matrizes de extrusão, tal como uma linha de forro em tandem ou uma operação de duas passagens. As matrizes podem proporcionar películas de monocamada ou coextrusadas. Se uma matriz de coextrusão for usada, uma resina modificada pode ser utilizada na camada central. Alternativamente, o compósito pode ser feito em uma única passagem com uma única matriz. Contudo, mediante extrusão de uma camada polimérica de barreira em cada camada de feltro separadamente, é improvável que quaisquer furos minúsculos em uma camada se alinhem com quaisquer furos minúsculos em outras camadas através do compósito. Em uma modalidade alternativa, uma película separada adicional também pode ser termicamente fundida na camada de barreira polimérica embutida em um passe de extrusão. Essa película pode conter resinas modificadas. Ela também pode conter tintas ou pigmentos para designar qual lado do compósito contém a película adicional.

A camada de feltro e a camada polimérica de barreira embutida, combinadas com ou sem uma película termicamente fundida que combinam com a largura, podem ser laminadas juntas com recuos em um número de modos. Por exemplo, o lado de consolidação com baixo calor de uma primeira camada de feltro pode ser revestido com uma primeira camada de barreira polimérica em um passe de extrusão. O material revestido passa então para dentro de um segundo passe de extrusão onde o lado de consolidação com baixo calor de uma segunda camada de feltro de aproximadamente a mesma largura também é revestida com uma segunda camada de barreira polimérica. Os dois feltros revestidos podem ser deslocados um do outro em 1 a 12 polegadas e, com as camadas poliméricas de barreira voltadas uma para a outra, podem ser prensados juntos enquanto a segunda camada de barreira extrudada ainda está derretida. Em outra modalidade, as camadas poliméricas de barreira podem ser embutidas nos feltros em operações separadas e então unidas em conjunto em um passe de extrusão ou mediante aquecimento das superfícies de película embutidas e mediante prensagem em conjunto. Bordas de rolo acabadas podem ser aparadas com recuo de 1 a 6 polegadas de largura, preferivelmente de 2 a 3 polegadas para facilidade de emenda no campo.

Se uma camada intermediária fundida a calor, separada for incorporada, ela pode ser limitada à largura do feltro na primeira extrusora de uma linha em tandem ou na primeira etapa da operação de duas passagens. Estender essa película passando pelo feltro para prover um recuo para a segunda extrusora para fundição sobre a mesma pode resultar em adesão insuficiente da película fundida a calor separada à segunda película de barreira embutida da segunda camada de feltro nessa área de recuo. Isso se deve à espessura reduzida do recuo, que resulta em uma área de baixa pressão nos rolos de passe. Como o calor, a pressão e o tempo de permanência são cruciais para fundir juntas as camadas sem adesivo; tal área de baixa pressão pode resultar em deslaminação indesejada no campo. Uma película separada pode assim ser limitada a um dos recuos de vedação a menos que seja usado um sistema de passe contorneado.

A Figura 8 ilustra uma seção de um forro de contenção 40 envolto em torno de um tubo 4 6 para formar uma berma. Uma borda 45 do forro de contenção é presa no restante do forro de contenção 40 mediante qualquer método adequado tal como ligação a calor. O tubo 4 6 pode ser liso ou corrugado, ou poderia ser substituído com um material sólido tal como um dormente de ferrovia ou uma barreira de plástico. Estacas 50 incluindo ganchos superiores 52 podem ser usadas para impedir que a berma se desloque. A parte superior de cada estaca 50 proporciona uma área para acionar a estaca 50 para dentro do solo, por exemplo, por intermédio de um bate-estaca.

A Figura 9 ilustra uma seção de um forro de contenção 40 incluindo uma berma 60 envolta no forro compósito 40. Uma tira adicional de material de forro 47 pode ser opcionalmente posicionada abaixo da berma 60 e pode ser ligada ao lado inferior do forro de contenção 40 mediante qualquer meio adequado tal como ligação a calor. Uma haste ou corda de amarração opcional 65 se estendendo ao longo da extensão da berma 60 pode ser usada para cravar a berma no solo para impedir movimento da mesma. Na modalidade mostrada, a berma 60 tem uma seção transversal retangular, contudo, qualquer outro formato adequado tal como triangular ou de coroa pode ser usado. A berma 60 pode ser feita de material sólido ou oco tal como plástico, espuma, madei^ra ou semelhante.

A Figura 10 ilustra um forro de contenção 40 compreendendo dermas laterais 72 e 74, e aberturas ou escavações 70 centrais configuradas para acomodar o equipamento de perfuração de acordo com uma modalidade da presente invenção. As bermas, 72 e 74, podem ser de construção similar ou diferente. Por exemplo, a berma lateral 72 pode ser relativamente dura, enquanto que a berma lateral 74 pode ser relativamente macia ou elástica para possibilitar que tráfego de veiculos ou outro equipamento passe sobre o forro de contenção 40.

A Figura 11 ilustra um rolo 48 do material de folha de forro de contenção 4 0 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O forro de contenção 40 inclui bordas de recuo 20 para vedar juntas as seções de forro, adjacentes, conforme descrito acima. De acordo com as modalidades da presente invenção, o rolo 48 pode ser usado para instalar múltiplas seções do forro de contenção 40 sobre uma área desejada. Um comprimento desejado do forro de contenção 40 pode ser estendido através de uma parte do local e cortado no comprimento exato. Então o mesmo rolo 48, ou um rolo diferente, pode ser usado para estender outra seção do forro de contenção 40 próximo à primeira seção e assim por diante até que a área inteira esteja coberta. As seções adjacentes do forro de contenção 40 podem ser então vedadas em conjunto, conforme descrito acima.

As Figuras 12-14 ilustram modalidades de várias junções para vedar seções adjacentes de forros de contenção 40 em conjunto. Na Figura 12, a vedação S compreende uma junção de sobreposição total 41 entre a superfície inferior de uma seção de forro de contenção 40 e a superfície superior de outra seção de forro de contenção 40. Na Figura

13, a vedação S compreende uma junção de meia sobreposição 42 que proporciona um baixo perfil. As bordas das seções de forro de contenção 40 têm recuos similares àqueles ilustrados nas Figuras 1-6 que se encaixam em conjunto para prover uma junção de meia sobreposição 42. Na Figura 14, a vedação S é similar à junção de meia sobreposição ilustrada na Figura 13. Contudo, em adição à junção de meia sobreposição 43, a vedação S da Figura 14 inclui juntas laterais 44 que proporcionam resistência de emenda adicional. Tal junção de meia sobreposição modificada 43, 44 minimiza a altura da junção e aumenta a flexibilidade da emenda em comparação com uma junção de sobreposição total conforme mostrado na Figura 12, enquanto aumentando a resistência da emenda em comparação com uma junção de meia sobreposição como mostrado na Figura 13. A junção de meia sobreposição modificada 43, 44 pode ter aproximadamente

0,25 a 0,5 polegadas do recuo de vedação 44 se estendendo além da área de vedação típica 43 de uma junção de meia sobreposição. A mesma se estende para a superfície externa do forro onde ela é ligada para criar uma emenda mais forte. A parte estendida 44 da junção de meia sobreposição modificada pode estar presente em uma ou nas duas superfícies do forro. Se presente em ambas as superfícies, pode ser opcional ligar apenas uma das porções estendidas ao feltro.

0 exemplo a seguir ilustra vários aspectos da presente invenção, e não se destina a limitar o escopo da invenção.

EXEMPLO

Três variações de forros de contenção foram feitas com espessuras variáveis de camadas poliméricas de barreira de 0,0254 cm (10 milésimos de polegada), 0,0508 cm (20 milésimos de polegada) e 0,0762 cm (30 milésimos de polegada). Uma camada de feltro de polipropileno encravado tendo uma densidade de 8 onças/jarda2 foi revestida com HDPE utilizando uma extrusora tendo múltiplos furos de matriz através dos quais passou o HDPE derretido. Após o HDPE extrudado ser aplicado à superfície do feltro, outra camada de feltro de polipropileno encravado similar foi colocada sobre o forro de HDPE derretido e as camadas foram passadas através de um passe de rolo resfriado. Testes foram conduzidos de acordo com os procedimentos de teste da ASTM padronizados relacionados na Tabela 1 abaixo. As propriedades físicas medidas são mostradas na Tabela 1.

Tabela 1

Propriedades Fisicas do Forro de Contenção

Espessura Propriedades de Resistência Resistência de Camada Tração (Resistência Média à Média à de Máxima) Perfuração Rasgadura Barreira ASTM D 6693/GRI, taxa ASTM D 4833 ASTM D 1004 Polimérica de 2 ipm, (ppi) (%) (libras) (libras) Ruptura Alongamento Média Médio 10 85,5 20,0 192 47,5 90, 0 15, 5 182 42,5 85, 5 19, 5 192 48,5 As diferenças nas propriedades físicas medidas

das três construções tendo diferentes espessuras de camada polimérica de barreira não foram significativas.

Embora modalidades específicas desta invenção tenham sido descritas acima com o propósito de ilustração será evidente para aqueles versados na técnica que diversas variações dos detalhes da presente invenção podem ser feitas sem se afastar da invenção.

Claims (34)

1. Forro de contenção, compreendendo: uma primeira camada de geotêxtil de feltro; uma segunda camada de geotêxtil de feltro cobrindo pelo menos uma parte da primeira camada de geotêxtil de feltro; e pelo menos uma camada de barreira polimérica entre a primeira e a segunda camada de geotêxtil de feltro, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica é embutida em pelo menos uma da primeira e segunda camadas de geotêxtil de feltro.

2. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida é embutida em ambas, na primeira e na segunda camada de geotêxtil de feltro.

3. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida se estende para a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro em pelo menos 5 por cento de uma espessura da pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro.

4. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida se estende para a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro a partir de 10 a 80 por cento de uma espessura da pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro.

5. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida se estende para a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro a partir de 15 a 50 por cento de uma espessura da pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro.

6. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida se estende para a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro por uma distância a partir de 0,00762 cm a 0,0762 cm (3 a 30 milésimos de polegada).

7. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos uma da primeira e segunda camada de geotêxtil de feltro compreende uma superfície tratada a calor.

8. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira e a segunda camada de geotêxtil de feltro compreendem superfícies externas tratadas a calor.

9. Forro de contenção, de acordo com a reivindicajçã-O 1, em que a pr±me±xa e segunda camadas de geotêxtil de feltro compreendem fibras selecionadas a partir de lã, cânhamo, coco, juta, poliéster, polipropileno, náilon, raiom, politetrafluoroetileno, aramida de poliamida aromática, poli parafenilenotereftalamida ou uma combinação das mesmas.

10. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 9, em que as fibras são não-tecidas.

11. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 9, em que as fibras são tecidas.

12. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira e a segunda camada de geotêxtil de feltro compreendem polipropileno encravado ou polipropileno encravado reforçado, tecido.

13. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira e a segunda camada de geotêxtil de feltro têm espessuras a partir de 0,0635 cm a1,27 cm (25 a 500 milésimos de polegada).

14. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 13, em que as espessuras da primeira e segunda camada de geotêxtil de feltro são idênticas.

15. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 13, em que as espessuras da primeira e segunda camada de geotêxtil de feltro são diferentes.

16. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida é extrudada.

17. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida compreende polipropileno, olefina termoplástica, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de baixa densidade, polietileno de densidade média, polietileno de alta densidade, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, cloreto de polivinil (PVC), náilon, poliestireno, poliuretano, etileno vinil acetato, copolimeros de bloco de estireno ou uma combinação dos mesmos.

18. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que a pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida compreende polipropileno, polietileno, olefinas termoplásticas ou uma combinação dos mesmos.

19. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, em que uma parte não embutida da pelo menos uma camada de barreira polimérica embutida tem uma espessura de 0, 00508 cm a 0, 1524 cm (2 a 60 milésimos de polegada).

20. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo pelo menos duas das camadas poliméricas de barreira embutidas, em que uma das camadas poliméricas de barreira embutidas é embutida na primeira camada de geotêxtil de feltro, e outra das camadas poliméricas de barreira embutidas é embutida na segunda camada de geotêxtil de feltro.

21. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 20, compreendendo adicionalmente pelo menos uma camada intermediária entre as pelo menos duas camadas poliméricas de barreira, embutidas.

22. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 21, em que a camada intermediária compreende polipropileno, olefina termoplástica, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de baixa densidade, polietileno de densidade média, polietileno de alta densidade, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, cloreto de polivinil (PVC), náilon, poliestireno, poliuretano, etileno vinil acetato, copolimeros de bloco de estireno ou uma combinação dos jnesmos^

23. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 21, em que a camada intermediária compreende múltiplas camadas poliméricas.

24. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 21, em que a camada intermediária compreende reforços selecionados do grupo consistindo em fibras, fios, pano forte e suas combinações.

25. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente outra seção de forro de contenção tendo uma borda vedada a uma borda do forro de contenção.

26. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 25, em que as bordas são vedadas por uma junção de meia sobreposição.

27. Forro de contenção, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente uma berma circundando pelo menos uma parte do forro de contenção.

28. Forro de contenção, compreendendo: uma camada de geotêxtil de feltro; e uma camada de barreira polimérica embutida na camada de geotêxtil de feltro, em que a camada de geotêxtil de feltro compreende uma superfície tratada a calor em um lado da camada de geotêxtil de feltro oposta à camada de barreira polimérica.

29. Método para fabricação de um forro de contenção, compreendendo: prover pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro; e extrudar um material polimérico de camada de barreira adjacente a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro para, desse modo, embutir pelo menos uma parte do material polimérico de camada de barreira na pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro.

30. Método, de acordo com a reivindicação 29, em que o material polimérico de camada de barreira contata a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro em um estado derretido.

31. Método, de acordo com a reivindicação 29, em que o material polimérico de camada de barreira é extrudado em uma temperatura a partir de 175 a 300°C.

32. Método, de acordo com a reivindicação 29, compreendendo adicionalmente prensar a pelo menos uma camada de geotêxtil de feltro e o material polimérico de camada de barreira em conjunto após a etapa de extrusão.

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, em que a etapa de prensar é realizada mediante rolos de passe.

34. Método, de acordo com a reivindicação 32, em que a etapa de prensar é realizada em uma temperatura a partir de 4 a 300°C.