PL165455B1 - Rekultywacyjna powloka geotekstylna i sposób wypelniania rekultywacyjnej powloki geotekstylnej PL - Google Patents

Abstract

1 Rekultyw acyjna pow loka geotekstylna, m a- jaca postac przestrzennego tworu walcowego o prze- kroju z b liz onym do o k ra g le g o , sp o rza d zo n a z m aterialu geotekstylnego w odoprzepuszczalnego przez zszycie z jednego lub wiecej brytów materialu w obustronnie zam kniety walec, znam ienna tym, ze we wnetrzu, w osi symetrii w najwyzej usytuowanej tworzacej walca (1), jest trw ale um ocowany przez wszycie i utw ierdzenie klam rowym i elementami m o- cujacymi (2), rozprowadzajacy elastyczny wykonany z nieprzepuszczalnego dla wody m aterialu geotekstyl- nego przewód (3), majacy w ylot wprowadzony do wnetrza powloki w poblizu jednego z jej denek (4), zaopatrzony w liczne jednakow e, w ykonane na naj- nizszej tworzacej walca, w jednej osi symetrii, otwory wyplywowe (5) i którego drugi koniec jest wyprowa- dzony na zewnatrz walca (1) przez drugie denko (6). FlG.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest rekultywacyjna powłoka geotekstylna i sposób napełniania rekultywacyjnej powłoki geotekstylnej kruszywem mineralnym lub innym uwodnionym napełniaczem.

Wynalazek dotyczy budowy wszelkiego typu sztucznie wytwarzanych konstrukcji hydrotechnicznych, przeznaczonych przede wszystkim do rekultywacji i restrukturyzacji gruntów, zwłaszcza w hydrotechnice.

Znane są i powszechnie stosowane rozwiązania powłok geotekstylnych, stanowiących geometryczne twory przestrzenne zazwyczaj o przekroju kołowym, w kształcie walców wykonanych z przesączalnych geotkanin różnego pochodzenia. Znane i stosowane w budownictwie hydrotechnicznym powłoki geotekstylne są tworzone z krótkich brytów tkaniny, zszywanych wzdłuż osi symetrii w postaci rękawów, których końce po wypełnieniu kruszywem mineralnym są zamykane przez obwiązanie sznurem. Napełnianie znanych powłok geotekstylnych polega zawsze na zasypywaniu ich kruszywem w miejscu posadowienia.

Znane jest między innymi z opisu patentowego USA nr 4 449 847, rozwiązanie powłoki geotekstylnej, którą jest zwój geotkaniny, składającej się z warstw dolnej i górnej, tworzących między sobą mnogość połączonych komór. W znanej z tego opisu patentowego powłoce geotekstylnej jest utworzona mnogość specjalnych szczelin, przez które są przeprowadzone poziome kable wzmacniające, przebiegające przez liczne komory powłoki i stabilizujące ich położenie po wypełnieniu wypełniaczem mineralnym. Tak utworzona powłoka wielokomorowa ma liczne doprowadzające przewody, dołączone do każdej z komór, dla ich wypełnienia.

Znane jest nadto z opisu europejskiego nr 02667661 rozwiązanie geopowłoki przepuszczalnej, sporządzonej z włóknistego materiału przepuszczalnego tylko dla wody, ukształtowanego w postać walca, którego zasilający kołnierzowy wlot jest również wylotem wody i którego

165 455 część kołnierzowa jest przymocowana do wewnętrznej części walca, a łącznikowa rura napełniająca jest wyprowadzona na zewnątrz, przy czym między wewnętrzną powierzchnią walca, a częścią kołnierzową jest ukształtowany materiał wzmacniający ich połączenie i ma on postać wzmacniającego paska. Istotnym jest w tym rozwiązaniu, że łącząca rura składa się z kilku płaskich pasków połączonych wzdłuż osi symetrii, a każdy z nich ma część zewnętrzną poszerzoną, spełniającą funkcję łącznika z częścią kołnierzową.

Znane i opisane rozwiązania powłok geotekstylnych nie spełniają w pełni postawionych przed nimi zadań, zwłaszcza w trakcie napełniania worków, rękawów lub komór wypełniaczem mineralnym. Praktyka eksploatacyjna zarówno w trakcie zakładania umocnień budowli hydrotechnicznych, jak i ich konserwacji (to jest uzupełniania ubytków erozyjnych) wskazuje, że jest niezbędne zracjonalizowanie zarówno procesu napełniania poszczególnych komór poprzez ich kołnierzowe włazy lub rękawy elastyczne, jak i sposobu doprowadzania hydromieszaniny do miejsc wypełnienia. W dotychczasowych rozwiązaniach, mimo użycia w nich skomplikowanych ustrojów geotkaninowych, jak również zastosowania fartuchów osłaniających i ścian nieprzepuszczalnych pomiędzy licznymi komorami, proces wypełniania nie przebiega prawidłowo i jest źródłem powstawania zakłóceń technologicznych i nadmiernego zaangażowania robocizny bezpośredniej.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowego typu powłoki geotekstylnej, wykonywanej w postaci tworów przestrzennych lub ich zestawów, zastępujących znane tradycyjnie wykonywane elementy filtracyjne, zwłaszcza te, których wypełnienie lub uzupełnienie jest przeprowadzane poprzez zwijane lub dołączane lub przenoszone rękawy elastyczne. Wynalazek rozwiązuje nadto zagadnienie opracowania nowego sposobu napełniania geotechnicznych tworów przestrzennych z materiałów wodoprzepuszczalnych.

Rekultywacyjna powłoka geotekstylna, mająca znaną postać przestrzennego tworu o przekroju zbliżonym do okrągłego, sporządzona z materiału geotekstylnego wodoprzepuszczalnego, przez zszycie z jednego lub więcej brytów materiału, w obustronnie zamknięty walec, charakterystyczna tym według wynalazku, że we wnętrzu, w osi symetrii, w najwyżej usytuowanej tworzącej walca, jest trwale umocowany przez wszycie i przez utwierdzenie klamrowymi elementami mocującymi, rozprowadzający elastyczny, wykonany z nieprzepuszczalnego dla wody materiału geotekstylnego, przewód. Ma on wylot wyprowadzony do wnętrza powłoki, w pobliżu jednego z jej denek i jest zaopatrzony w liczne jednakowe, wykonane w najniżej usytuowanej tworzącej walca, w jednej osi symetrii, otwory wypływowe. Drugi jego koniec wyprowadzony jest na zewnątrz walca przez drugie denko. W niektórych wykonaniach wynalazku walec jest zaopatrzony w dwa rozprowadzające przewody elastyczne, usytuowane w określonej odległości od siebie, w górnej części walca.

Sposób wypełniania rekultywacyjnej powłoki geotekstylnej przez znane wprowadzenie do jej wnętrza wodnej zawiesiny wypełniacza, wpompowywanej doprowadzającym przewodem przez włazowy otwór w powłoce, charakterystyczny tym według wynalazku, że wypełniacz wprowadza się do wnętrza powłoki w strudze równoległej do osi symetrii walca, osadza się przez odsączenie wody, począwczy od początku walca tuż przy miejscu osadzenia rozprowadzającego przewodu elastycznego w walcu, przy zachowaniu kierunku postępującego wypełniania powłoki, zgodnego z kierunkiem wypływu strug hydromieszaniny.

Dzięki zastosowaniu w rozwiązaniu według wynalazku systemu elastycznych, trwale skojarzonych komór walcowych, o niekoniecznie ściśle kołowym przekroju poprzecznym, z których każda jest zaopatrzona w zasilający przewód perforowany elastyczny z geotkaniny nieprzepuszczalnej dla wody, zastępujący rurę wprowadzaną dotychczas tylko w obręb kołnierzowego wlotu komory geotkaninowej, jak również dzięki charakterystycznemu skonfigurowaniu przestrzennych tworów walcowych wypełnianych wypełniaczem, okazało się możliwe aplikowanie powłoki we wszelkiego rodzaju pracach hydrotechnicznych, w których dotychczas stosowano materiały i technologie tradycyjne, w tym zwłaszcza faszynowe maty lub walce geotkaninowe, wypełniane wypełniaczem mineralnym jako konstrukcje powierzchniowe samonośne.

Wynalazek jest szczegółowo opisany na przykładzie jego wykonania i zobrazowany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny płaszczyzną pionową, poprowadzoną

165 455 w osi symetrii powłoki, fig.2 - schematyczny przekrój poprzeczny płaszczyzną pionową A-A z fig.1 powłoki częściowo wypełnionej wypełniaczem, fig.3 szczegół B z fig. 1 wykonania rozprowadzającego przewodu elastycznego, fig.4 widok z góry skarpy umocnionej powłoki według wynalazku, ściśle obok siebie wyłożonymi, fig.5 - przekrój podłużny C-C z fig.4 skarpy, fig.6 - przekrój poprzeczny płaszczyzną D-D z fig.4, fig.7 - przekrój podłużny innego wykonania skarpy wzmocnionej powłokami rekultywacyjnymi według wynalazku, fig.8 - widok z góry skarpy zabezpieczonej powłokami usytuowanymi w odstępach względem siebie w osiach zarówno równoległych, jak i prostopadłych, fig.9 - przekrój poprzeczny skarpy z fig.8 płaszczyzną E-E i fig. 10 - przekrój podłużny skarpy z fig.8 płaszczyzną F-F.

Jak pokazano na rysunku fig. 1,2 i 3 rekultywacyjna powłoka geotekstylna ma postać przestrzennego tworu walcowego, o przekroju okrągłym lub zbliżonym do okrągłego i jest sporządzona z materiału geotekstylnego wodoprzepuszczalnego, przez zszycie z jednego lub więcej brytów materiału w obustronnie zamknięty walec. Powłokę stanowi walec 1, w którego wnętrzu, w osi symetrii, w najwyżej usytuowanej tworzącej walcowej, jest trwale umocowany przez wszycie i przez utwierdzenie klamrowymi elementami mocującymi 2, rozprowadzający elastyczny, wykonany z nieprzepuszczalnego dla wody materiału geotekstylnego, przewód 3. Ma on wylot wyprowadzony do wnętrza powłoki, w pobliżu jednego z jej denek 4 i jest zaopatrzony (fig.3) w liczne jednakowe, wykonane na najniżej usyuowanej tworzącej walca, w jednej osi symetrii, otwory wypływowe 5. Drugi koniec rozprowadzającego przewodu 3 jest wyprowadzony na zewnątrz walca 1 przez drugie denko 6 i jest połączony na czas napełniania z elastycznym przewodem zasilającym 7 wypełniacza 8. W niektórych wykonaniach rekultywacyjnej powłoki według wynalazku (fig. 8 i 9) walec 1 ma kształt spłaszczony, zbliżony wyglądem w przekroju poprzecznym do bochna i jest zaopatrzony w dwa rozprowadzające przewody elastyczne 3, usytuowane w pewnej od siebie odległości, w górnej partii walca i w podobny sposób umocowane. Wypełniacz 8 wprowadza się do wnętrza powłoki pod ciśnieniem, w postaci hydromieszaniny w strudze równoległej do osi symetrii walca 1, osadza się przez odsączenie wody, począwszy od początku walca 1, tuż przy miejscu osadzenia rozprowadzającego przewodu elastycznego 3 w walcu 1, przy zachowaniu kierunku postępującego wypełniania powłoki, zgodnego z kierunkiem wypływu strug hydromieszaniny. Proces ten odbywa się samoczynnie na skutek naturalnego zaślepiania się kolejnych otworów 5 w elastycznym przewodzie 3, począwszy od przedniej części walca, przy denku 6.

Wynalazek pozwala na jego aplikację w różnych zastosowaniach i wariantach zestawów powłok, stosownie do potrzeb. Niektóre z licznych możliwości aplikacyjnych są przedstawione na rysunku. Jak pokazano na fig. 4, 5, 6, 7, i 8 powłokę według wynalazku można zestawiać w postać zespołów o osi symetrii prostopadłej do krawędzi skarpy, zabezpieczając w len sposób skarpę przed erozją lub też przed osiadaniem i erozją. W tym wariancie wykorzystywania powłoki, wykonane z niej walce osadza się na skarpie, w bezpośrednim styku jeden koło drugiego, zachowując przy tym określoną kolejność ich wypełniania. W pierwszej kolejności wypełnia się walec dolny poziomy, równoległy do krawędzi skarpy, następnie wykłada się i wypełnia kolejno jeden za drugim wszystkie przew idziane projektem walca leżące ukosem na skarpie, a następnie na koniec wykłada się i wypełnia walec górny poziomy, leżący równolegle do krawędzi skarpy. W tym wariancie wykorzystyw ania wynalazku wszystkie walce spoczywają bezpośrednio na umacnianym gruncie i przylegają do siebie.

Powłoka według wynalazku może również służyć do umacniania skarp systemem komorowym, co pokazano na rysunku fig.8, 9 i 10. W tym systemie pochyła część skarpy jest w pierwszej kolejności pokrywana warstwą materiału geotekstylnego 9, po czym w dolnej partii skarpy na jej dolnej poziomej półce, wykłada się pustą powłokę w wersji zawierającej dwa elastyczne przewody 3. Następnie wykłada się wzdłuż górnej krawędzi skarpy poziomą pustą powłokę również w wersji zawierającej dwa przewody rozprowadzające 3, w taki sposób ją układając, aby przynajmniej jej część spoczęła na górnej partii pochyłości skarpy na uprzednio tam położonej warstwie 9 materiału geotekstylnego. W następnej kolejności wykłada się na skarpie prostopadle do jej tworzącej, liczne puste powłoki w wersji standardowej, zawierającej po jednym rozprowadzającym przewodzie elastycznym 3, w taki sposób, że nie przylegają one do siebie, lecz pozostają w odległościach formujących komory na powierzchni skarpy. Wypeł165 455 nianie powłok jest przeprowadzane sposobem według wynalazku w ten sposób, że najpierw wypełnia się hydromieszaniną dolną poziomą powłokę w ten sposób, że jej część znajdująca się bezpośrednio przy skarpie jest wypełniona w stopniu nieznacznym, a część znajdująca się na powierzchni poziomej jest wypełniona całkowicie, co daje efekt przekroju poprzecznego tak wypełnionej powłoki zbliżonego kształtem do gruszki. Po wypełnieniu i uformowaniu w opisany sposób dolnej powłoki, wypełnia się po kolei wszystkie uprzednio wyłożone powłoki na pochyłości skarpy, czyniąc to jednak w taki sposób, że nie są one wypełnione całkowicie, a jedynie w pewnym procencie ich rzeczywistej objętości. Pozwala to na uzyskanie ich przekroju poprzecznego o kształcie zbliżonym do spłaszczonego bochna (fig. 10), a sama powierzchnia skarpy przyjmuje wygląd powierzchni użebrowanej licznymi stosunkowo płaskimi żebrami wzmacniającymi, pomiędzy którymi znajduje się napięta i trwale umocowana warstwa materiału geotekstylnego 9. Dolną część tak formowanych walców na pochyłości zabezpieczanej skarpy wypełnia się w stopniu pozwalających na ich wsparcie się na tworzącej walca dolnego poziomego. W ostatniej fazie wykonywania wzmocnienia skarpy wypełnia się górny poziomy walec w wersji z dwoma przewodami elastycznymi rozprowadzającymi, wypełniając go również nie całkowicie, tak aby w przekroju poprzecznym przyjął kształt zbliżony do gruszki (fig.9).

Powłoki są wykonywane z materiałów geotekstylnych w postaci gotowych rękawów, sporządzonych fabrycznie, metodami tkackimi lub też z pojedynczych lub wielokrotnych brytów materiału, łączonych ze sobą w prefabrykacji lub na placu budowy, przez zszywanie nićmi z włókien sztucznych, o wytrzymałości i wydłużalności nie mniejszej jak wytrzymałość i wydłużalność materiału powłok. Powstałe w ten sposób formy przestrzenne w zależności od ilości łączonych płatów, wzoru szycia i sposobu wypełniania oraz rodzaju wypełniacza, przyjmują różne kształty o przekroju kołowym, kołowo-eliptycznym, spłaszczonym, jak wyżej opisażo. Powłoki są wykonywane z różnego rodaju geotekstyliów, z różnych surowców, w zależności od przewidywanego czasu wymaganej trwałości eksploatacyjnej oraz od wymogów wytrzymałościowych, stawianych określonym rodzajom konstrukcji. Geotekstylia używane do wykonywania powłok według wynalazku są sporządzane z surowców pochodzenia naturalnego lub sztucznego, lub ich kompozycji, w tym w szczególności z poliamidów, poliestrów, polipropylenu, polietylenu, poliakrylonitryli, polichlorku winylu, wiskozy, juty, bawełny, lnu i włókna szklanego lub kwarcowego.

165 455

165 455

FIG. 8

fig.7 fig.10

165 455

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rekultywacyjna powłoka geotekstylna, mająca postać przestrzennego tworu walcowego o przekroju zbliżonym do okrągłego, sporządzona z materiału geotekstylnego wodoprzepuszczalnego przez zszycie z jednego lub więcej brytów materiału w obustronnie zamknięty walec, znamienna tym, że we wnętrzu, w osi symetrii w najwyżej usytuowanej tworzącej walca (1), jest trwale umocowany przez wszycie i utwierdzenie klamrowymi elementami mocującymi (2), rozprowadzający elastyczny wykonany z nieprzepuszczalnego dla wody materiału geotekstylnego przewód (3), mający wylot wprowadzony do wnętrza powłoki w pobliżu jednego z jej denek (4), zaopatrzony w liczne jednakowe, wykonane na najniższej tworzącej walca, w jednej osi symetrii, otwory wypływowe (5) i którego drugi koniec jest wyprowadzony na zewnątrz walca (1) przez drugie denko (6).
2. 2. Rekultywacyjna powłoka według zastrz. 1, znamienna tym, że walec (1) jest zaopatrzony w jego górnej części, w dwa rozprowadzające przewody elastyczne (3), usytuowane w określonej odległości od siebie.
3. 3. Sposób wypełniania rekultywacyjnej powłoki geotekstylnej przez wprowadzenie do jej wnętrza wodnej zawiesiny wypełniacza, wpompowywanej doprowadzającym przewodem przez włazowy otwór w powłoce, znamienny tym, że hydromieszaninę wypełniacza (8) wprowadza się do wnętrza powłoki w strudze równoległej do osi symetrii walca (1), osadza się przez odsączenie wody, począwszy od początku walca (1) tuż przy miejscu osadzenia rozprowadzającego przewodu elastycznego (3), przy zachowaniu kierunku postępującego wypełniania powłoki, zgodnego z kierunkiem wypływu strug hydromieszaniny.