NO810010L - Sikkerhetsmatte for anvendelse ved beskyttelse av vannoverskylte arealer mot erosjon og/eller undergraving - Google Patents

Description

Sikkerhetsmatte for anvendelse ved beskyttelse av vannover-'skylte arealer mot erosjon og/eller undergraving.

! Foreliggende oppfinnelse vedrører.en sikkerhetsmatte for anvendelse ved beskyttelse av områder mot erosjon pg/eller undergravning som følge av vannpåvirkning, hvilken matte omfatter et antall parallelle rørformede elementer inneholdende et fyllmateriale og som er gjensidig forbundet med kryssbindende bånd anordnet i rett vinkel til de rørformede elementer, og anordnet rundt disse slik at det dannes en vevet matte.

En sikkerhetsmatte av denne type er kjent fra .tysk patent

.nr. 2.726.692. For denne kjente matte er de parallelle om-hyllinger eller bånd fylt så tett som mulig, hvilket til nå er antatt å være mest passende da det var ønskelig å erholde en så tung matte som mulig for å unngå at denne vaskes bort. Imidlertid har det vist seg at denne type tettfylte matter ikke er tilstrekkelig effektive for å beskytte vannover-' skylte områder fordi åpningene mellom de harde og stive om-hyllinger tillater en betydelig passasje av vann fra den øvre side av matten og til bunnsiden av denne, hvorved materialet på mattens underside fra tid til annen vaskes bort.

Den stive omhylling er cellebærende og danner en bro over lommene som hules ut under matten som følge av bortvasking og etter en viss tid vil matten kun hvile på noen få topper. Når matten hviler på denne måte er den utsatt for en voldsom vanngjennomstrømning og matten vil rives bort av sjøen.

Foreliggende oppfinnelse er basert på.en anerkjennelse av

de nevnte betingelser for de kjente sikkerhetsmatter. og hensikten med foreliggende oppfinnelse'er å tilveiebringe en sikkerhetsmatte som kan legges ut direkte på området som skal beskyttes og som permanent og effektivt beskyttes mot bortvasking.

I 'henhold til oppfinnelsen oppnås denne hensikt med en sik-kerhetsmasse av den innledningsvis nevnte matte og den er særpreget ved at fyllmaterialet er et granulert materiale med en midlere densitet på minst 1,6 kg/dm 3 og at fyllingsgraden for de rørformede elementer i det vesentlige er 7 5 %.

Ved å anvende et fyllmateriale med relativ høy densitet ( >1, 6) som innføres relativt løst i de parallelle rørformede elementer (fylningsgrad ca. 75 %) erholdes det en matte som

er tung men samtidig også meget fleksibel og istand til å innta en form etter bunnoverflaten,selv om denne skulle være meget avrundet. Selv om anvendelse av en slik matte

■ tillater en.viss passasje fra oversiden til undersiden vil dette ikke resultere i de tidligere nevnte åpninger .eller hulrom under matten fordi de ettergivende rørformede elementer synker ned og kommer i kontakt med den nye bunnoverflate.

I henhold til' oppfinnelsen kan skyllmaterialet være en blanding av en eller flere relativt tunge materialer og en eller flere relativt lette materialer. På denne måte vil det

være mulig, når nedsenket i vann, å utnytte vannets oppdrift til å gi matten en tverrsnittform passende for den spesielle anvendelse.

I en foretrukket utførelsesform er materialet en blanding av perlegrus og polystyrengranuler. Disse lett tilgjenge-lige materialer tillater passasje av vann og kornstørrelsen er tilstrekkelig stor til å forhindre dem fra å passere det finvevde rørformede elementmateriale og samtidig forhindres avsetning av det indre av elementet.

I henhold til oppfinnelsen kan perlegrusen anordnes i endene av de rørformede elementer, mens polystyrenet innføres i midten av elementet. På den måte vil matten når den ned-føres under vann som følge av oppdriften innta et omvendt U-formet tverrsnitt og kan derfor anvendes for beskyttelse av eksempelvis rørformede ledere som er lagt ut på sjøbunnen eller anvendes for å danne en slags tunnel på sjøbunnen.

I en annen foretrukket utførelsesform er de rørformede elementer forsynt med radielt utstikkende plater anordnet på diametralt motsatt side av hverandre, hvilke plater er noe bøybare. Det er vist at når disse plater ligger mot hverandre ved to tilstøtende elementer oppnås en større densitet • i massen og tilsvarende større sikkerhet mot passasje; av vann fra toppen til bunnen' av matten.

Ved å ' la de tverrbindende bånd være strukket og danne kon-struksjoner i det rørformede slangelignende element når disse deles inn i et antall puteformede lommer anordnet ved siden av hverandre erholdes en mere fleksibel matte, idet de smalere'områder virker som et hengsel mellom de fylte, puteformede lommer. Samtidig vil de kraftig■strukkende tverrbindende bånd sikre en større densitet rundt arealene mellom to tilstøtende,rørformede elementer.

I henhold til oppfinnelsen er de rørformede elementer fremstilt av. et materiale som er vanngjennomtrengelig, men holder tilbake sand og jord. Følgelig kan mattene legges ut på

diker og på tilsvarende steder hvor en naturlig vegetasjon er ønsket uten noen risiko for avsetning i det rørformede element som følge av at sand og jord penetrerer inn i fyllmaterialet. Oppfinnelsen skal i det etterfølgende forklares under henvisning til tegningene hvor

fig. 1 viser et riss gjennom matten lagt ut i henhold til

oppfinnelsen,

fig. 2 er et snitt langs II-II i fig. 1,

fig. 3 er et snitt langs II-II i fig. 1, i henhold til en

annen utførelsesform,

fig. 4 er et lengdesnitt gjennom en del av et bånd eller

rørformet element delvis fylt med fyllmateriale,

fig. 5 viser et snitt gjennom en strandlinje sikret mot erosjon,

fig. 6 viser et snitt gjennom en vei sikret mot synking,

fig. 7 viser et snitt gjennom en bølgebryter, sikret mot

erosjon,

fig..8 viser et snitt gjennom en undervannsrørleder sikret

mot bortvasking eller blottlegging,

fig. 9 viser et snitt gjennom en detalj ved et rørformet element forsynt med klaffer eller plater.

Fig. 1 viser en kryssvevet sikkerhetsmatte 1, i henhold til oppfinnelsen, sett ovenifra og lagt ut på en horisontal base

, såsom en jordoverflate for dannelse av et stabilt underlags-materiale for én vei, bane eller sykkelsti. Matten består av to kryssvevede bandsystemer 2,3,hvor eksempelvis de langsgående bånd eller kjedebåndene er flate bånd 3, mens de tversgående bånd eller veft er hule bånd 2. I den viste utførelsesform er et hult bånd 2 med lukkede ender anvendt for hver veft og hver av de hule bånd inneholder et tyngende materiale eller fyllmateriale 4 med en densitet på minst 1600 kg/m 3. Det tyngende materiale 4 kan bestå av granulert sten, sjøsten såsom rullesten, smågrus, perlegrus, granulert grus eller sand. Materialet 4,som før matten plasseres også kan være tørr sand til hvilken det er tilsatt en langsomt herdende sement som etter neddykking av matten herder i nær-■'vær av vann.

Vekten av matten pr. enhetsareal kan beregnes under anvendelse av det hule bånds tverrsnittsomkrets og hyllingsgrad, mengden av bånd pr. matte enhetslengde eller bredde, volumvekt av det anvendte tyngdematerialet og vekten av det anvendte bånd.

Fig. 2 viser et snitt av et mattetverrsnitt lagt ut i varp-retningen hvorav fremgår den bølgeform som de hule bånd 2 inntar som følge av vevingen av de to båndsystemer.

Ved veving av matten 1 vist i fig. 1 oppnås et sjakkbrett-lignende mønster med avvekslende kuppelformede og flate kvadrater når fyllingsgraden for de hule bånd 2 er under 100 %, som følge av den tidligere nevnte bølgeform for de to sider av matten.- De kuppelformede kvadrater dannes av båndsek-sjoner helt eller delvis klemt eller begrenset av flate bånd i det andre båndsystem. Denne konstruksjon kan på den ene side bibringe matten en fleksibilitet eller evne til å til-passe seg formen av bunnoverflaten og på den annen side forhindre at det tyngende materiale strømmer fra en båndseksjon til en annen, eksempelvis når matten transporteres eller legges ut eller hvis en av båndseksjonene punkteres. En-sikkerhetsmatte med høy volumvekt kan erholdes ved å anvende bånd fylt med tyngende materiale både i varp og veft--retningene, men i dette tilfellet kan fyllingsgraden for båndene ikke være høy, i alle fall ikke i det ene båndsystem., delvis på grunn av selve veveoperasjonen og delvis

ut fra det ønske om å oppnå en tett veving av matten uten noen særlige åpninger mellom båndene..

Båndene kan fremstilles av varige eller kortvarige materialer. Naturligvis kan et meget langvarig materiale være passende når innholdet av båndene er av den type som lett forskyves eller lett vaskes bort og hvor mattens funksjon skal vare så lenge som mulig. Som eksempler på langvarige båndmaterialer kan nevnes glassfibere eller varige plastmaterialer såsom polyamid, polyester, polypropylen eller polyetylen i filamentform såsom bånd eller garn, fortrinnsvis strukket før veving eller fletting, til flate eller hule bånd, eller i form av en folie, fortrinnsvis en perforert-folie av tilsvarende plastmaterialer som etter ekstrudering kan strekkes- før den formes til enkeltlags- eller multilags-bånd på en flat eller hul form hvor laget eller lagene kan være eller ikke være sammensveiset. Vevde eller flettede .båndmaterialer kan også gis en rørform ved langsgående sam-mensying eller varmesveising. Den sistnevnte metode er spe-: sielt fordelaktig når det tyngende fyllmateriale skal inn-føres i meget lange hulbånd. Plastdekket ståltrådbane er et eksempel på et sterkt, lenge varende båndmateriale. De flate bånd kan erstattes av plastrep, syntetiske-gummirep eller plastdekkede stålbånd eller ståltau.

I det tilfelle hvor virkningen av sikkerhetsmatten kun skal være kortvarig, eller når det anvendte tyngende materiale etter en viss tid herdner til et sammenhengende hele, slik som er tilfelle når fyllmaterialet inneholder bitumen eller sement kan et kortvarig båndmateriale være passende. I det sistnevnte tilfellet hvis sikkerheten skal bibeholdes kan et av båndsystemene være et langvarig materiale eller begge båndsystemene må være hule bånd fylt med et tyngende materi-• ale hvis det er fare for forskyvning av det herdede fyll materiale eller nedbrytning av de hule bånd. De følgende er eksempler på materialer som lett nedbrytes: bånd fremstilt av polyvinylklorid, plante- eller animalske fibere, eller jern eller aluminiumtråd. I det tilfellet hvor det tyngende materialet kan herde kan forsterkende rep, wire eller net-ting innføres i slike tyngende materialer. Fig. 3 er et tverrsnitt av en detalj ved en matte hvor i steden for båndene '2 fylt med et materiale er innført på visse steder flate bånd 3 i matten slik at avstanden mellom fylte bånd 2 øker og samtidig bibeholdes matten i en fettvevet tilstand. På denne måte vil mattens fleksibilitet for-økes og dens volumvekt nedsettes. Fig. 4 viser et tverrsnitt gjennom et delvis fylt hult bånd 2 som klart viser dens bølgede form. Kantene 3' på de tvers-' . gående flate bånd 3 kan sees å bidra til den lokale nedset-telse av tverrsnittarealet for de hule bånd 2 og'de mellom-liggende deler av det tyngende materiale i den bøyde eller kuppelformede del 2' for det hule bånd er begrenset.

Noen eller alle de hule bånd kan individuelt nedlegges flatt under veveprosessen eller ved sammensveising eller sying under fyileprosessen. Dette bibringer matten arealer med større fleksibilitet samtidig med at volumvekten nedsettes.-

I det hule'bånd hvis tverrsnitt er vist kanStener innføres for å forøke mattens avvanningsevne. Denne avvanningsevne kan ytterligere forøkes ved å anvende bånd med en større maskestørrelse; Dette vil forbedre mulighetene, om nødven-dig for at vegetasjon.kan gro gjennom matten.

Den spesielle anvendelse av såkalt ferromagnetisk sand eller■ grus i de hule bånd gjør det mulig, ved siden av å erholde en høy volumvekt for en gitt matte og derved kunne innspare på båndmaterialet, å-forøke mattens evne til tett å omslutte jernkonstruksjoner, såsom undervannsrørledninger eller militsart materiale såsom skip og skjulte stridsvogner, i

■ hvilket tilfelle det høye innhold av ildfast, sjokkabsorber-ende og prosjektilstoppende materiale kan nøytralisere virk-^-

ningen av pansergjennomtrengende våpen. I slike tilfeller bør båndmaterialet innebefatte glass- eller asbestfibere.

■ Den mest praktiske sikkerhetsmatte er forfabrikkert. Den aktuelle veving av forfabrikkerte hule bånd fylt med- det tyngende materialet i, eksempelvis som en 5 m bred matte

kan oppnås ved å fremstille båndene i lengder på 5 m, 10,2 m', 15,2 m og/eller 20-30 m..Det 10,2 m lange bånd kan innføres som veft fra den. høyre side av vevstolen og føres . tilbake

som det etterfølgende veft fra den venstre side. Deretter kan det 15,2 m lange bånd innføres som det neste veft fra den høyre side av vevstolen og den gjenværende del av'båndet returneres ytterligere 2 ganger, slik at de siste veft ender ved den venstre side av vevstolen. Vevingen fortsettes på-, denne måte inntil den ønskede mattelengde er erholdt. Etter festing av matteendene vil noen av de flate bånd 3 ha løse ender som utstrekker seg fra matten for sammenbinding til nabomatter. Det samme kan være tilfelle for- de hule bånd 2 som kan ha flate løse ender som utstrekker seg fra matten

etter sying eller veving. i stedet for anvendelse

av vevede hule bånd kan det anvendes flettede hule bånd, 1 hvis tverrsnitt omkrets nedsettes når disse strekkes, hvilket vil forøke deres grep rundt fyllmaterialet de inneholder og ytterligere forøke den klemmende effekt fra kantene av de tversgående flate bånd. Denne effekt forøkes hvis de hule flettede bånd er fremstilt av et elastisk materiale..

Hvis de hule bånd veves på en sirkulær.vev så erholdes det bånd med en jevn tverrsnitt.omkrets og hvis disse bånd fylles fullstendig kan de omslutte matten i de hule bånds .retning. Hvis de kun er delvis fylt erholdes en meget fettvevet fil-termatte.

For å beskytte båndmaterialet fra en eventuell UV-bestråling med derav følgende nedbrytning, i det tilfelle hvor materialet ikke i seg selv er særlig langvarig kan en emulsjon av binde-middelmaterialer såsom bitumen påføres matten og den ennå myke bitumen kan deretter påføres sand.

Fig. 5 viser en fordelaktig anvendelse av sikkerhetsmatten

1 i en relativt tung utf ørelsesf orm for' å sikre strandlinjer eller diker og hvor matten er plassert slik at den utstrekker seg fra under til over det lokale vann-nivå og .hvor bunn-delen av matten er begravet i bunnen 9 i vannområdet.

Matten kan også anvendes hvor det er sandkjerner ved"konstruksjon av brygger. I en tung utførelsesform kan matten anvendes under dekkende Stener, slik at den normale filter-grus er unødvendig.

Fig. 6 viser matten som underlag for sykkelstier, stier eller asfalterte veier og i dette tilfelle kan et nivellert'område forsynes med sikkerhetsmatter over hvilke legges et asfalt-lag uten eller nesten uten anvendelse av stabiliserende grus. I denne utførelsesform har matten i begge ender tykke hule bånd som utstrekker seg forbi asfaltdelen 1<1>i en lengde på eksempelvis 1 m for å forsterke sidekanten.

På strender hvor erosjonen ikke er.for voldsom kan lave bølgebrytere 7 oppføres enkelt og billig slik som vist i fig. 7. Etter konstruksjon av den endelige overflateprofil under'hensyntagen til fotgjengere og vogritrafikk plasseres matten 1 som vist og hvor mattens ender utstrekker seg ca. 1 m under det opprinnelige nivå. Det vil ikke oppstå noen avsetnings-problemer da matten vil følge en eventuell avsetning eller synking.

Når mattene er festet til bunnen på vanlig måte kan disse plasseres direkte på det eroderte arealet uten påføring av ekstra tyngende materiale,og når lett påført kan sikkerhets-mattene anvendes i stedet for utjevnende shingel idet mattene er mere effektive med hensyn til å forhindre undergravning.

Sidekanter og bunner i kanaler kan beskyttes ved å anvende sikkerhetsmatter som er plassert fra side til side og som følger kanalens profil.

Fig. 8 viser et. rør 10, eksempelvis en kabel, en leder eller et rør beskyttet mot undergravning, blottleggelse eller øde-leggelse av fiskeredskap eller av ankeret. Matten 1 er vist dekket med en avsetning, sand eller lignende bunnmateriale som kan nedfelle etter en viss tid, men matten er også kon-struert for å beskytte undervannsinstallasjoner i vann med sterke strømmer hvor slike avsetninger ikke finner sted.' Hvis sjø eller havstrømmene undergraver mattens kanter så vil disse kun synke ned i de dannede førdypninger og for-, hindre at materialet under installasjonen blir fjernet.

I steden for å ligge over lederen 10 kan matten plasseres under og således lette inspeksjon av lederen og samtidig. forhindre undergravning og således tilveiebringe et stabilt underlag.

Fig. 9. viser at de rørformede elementer eller bånd 2 kan være forsynt med fliker 11 anordnet på diametralt motsatt side av hverandre og som krøller seg sammen når de tversgående sammenbindende bånd 3 strammer hvorved avstanden mellom to tilstøtende bånd 2 fylles i hele sin lengde av båndet og følgelig også under de tversgående bindende bånd. Ved siden av den forfabrikkerte utførelsesform av matten så kan det nevnes en endeløs utf ørelsesf orm som'- sammensettes

på stedet med kun delvis fylte hule bånd med en lengde tilsvarende bredden av matten som legges ut. Den matteleggende

anordning kan være en vogn eller et skip hvis fremre eller bakre ende er forsynt med en mattevev til hvilken varpbånd føres fra spoler. Vognen eller skipet har et lager av hule

båndlengder som plasseres manuelt eller ved hjelp av en.mas-kin i rekkefølge i veven ovenifra mellom to eller flere

sett varpebånd avhengig av cm det foretas en to skafts eller fireskafts vevning. Etter hver plassering av de hule bånd føres vevens bjelke tilbake og et nytt hult bånd settes, på plass. Vekten av de vevede hule bånd med innhold holder

de flate bånd strukne og gir en tett, lukket veving. Når matten som veves kommer i kontakt med bunnen hvor den skal plasseres over en viss lengde kan en ennå tettere veving oppnås når bevegelseshastigheten for vognen eller et skip

, avpasses deretter. Ved siden av hule bånd kan også flate bånd eller andre materialer veves som veft avhengig av den

nødvendige volumvekt for matten. Ytterligere utgangsmate-

. riale for matten kan tilføres fra andre skip eller fartøy

. uten at matteutlegningsoperasjonen avbrytes.

Hule bånd med en tverrsnittomkrets på 15 mm er egnet for tynne, lette sikkerhetsmatter og slike hule bånd er hoved-saklig vevet sammen med flate bånd med'en bredde tilsvarende diameteren for et utspilt hult bånd. Når spesielt utsatte

områder skai beskyttes, eksempelvis brygger og kyststrék-ninger kan det anvendes hule bånd med en tverrsnittomkrets på opptil 1200 mm og et flatt ,bånd med en bredde på opptil 500 mm.' I de fleste tilfeller vil tverrsnittomkretsen og breddene av de flate bånd ligge i området på henholdsvis 60-400 mm og 20-150 mm. I stedet for flate bånd kan det anvendes tråder, liner eller tau parallelle med hverandre.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste trekk og det kan spesielt bemerkes at båndene eller de rørformede elementer av matten kan være fullstendig fylt med polystyren eller et lignende materiale.

Claims (7)

1. Sikkerhetsmatte for anvendelse ved beskyttelse av vann-overflømmede arealer mot erosjon og/eller undergravning, hvilken matte (1) består av et antall parallelle slange-formede hule elementer (2) inneholdende et fyllmateriale (4) og sammenbundet med tverrbindende bånd anordnet i rett vinkel til de rørformede elementer og; utstrekkende seg rundt ■ disse under dannelse av en vevet matte, karakterisert ved at fyllmaterialet. (side 4) er et gra- ■ nuiært. materiale med en midlere densitet på minst 1,6 kg/ dm og at de rørformede elementer ér fylt til en fyllingsgrad på ca. 7 5 %.

2. Sikkerhetsmatte ifølge, krav 1, k a r a k t e r.■ i sert v e.d at fyllmaterialet (4) er en blanding av en eller flere i de vesentlige' tunge materialer og et eller flere i de vesentlige lette materialer.

3. Sikkerhetsmatte ifølge krav 2, karakter i-'sert ved at fyllmaterialet (4) er en blanding av perlegrus og granulert polystyren.

4. Sikkerhetsmatte ifølge krav 3, karakterisert ved ' at perlegrusen er anordnet i endene i de' rørformede elementer (2) mens polystyrenmaterialet er anordnet i midten av det rørformede element 2.

5. Sikkerhetsmatte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at de rørformede elementer (2) er forsynt med radielt utstikkende fliker (11) anordnet på diametralt motsatt side av hverandre og som er bøyelige.

6. Sikkerhetsmatte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at de tverrbindende bånd er forstrukne og danner begrensninger i de rørformede elementer og deler disse opp i et antall tilstøtende puteformede lommer.

7. Sikkerhetsmatte ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at de rørformede elementer (2) består av et materiale som tillater passasje av vann men bibeholder sand og jord..