Aanleg van pijpleidingen met geokunststoffen

Tijdens de aanleg van pijpleidingen kunnen geokunststoffen zoals Secutex® nonwoven geotextiel en robuuste Secugrid® geogrids op verschillende manieren worden gebruikt om schade aan het systeem in alle fasen van het project te voorkomen.

Bescherming

Bij de aanleg van pijpleidingen is beschermzand een aanzienlijke kostenfactor geworden vanwege de hoeveelheid materiaal die nodig is en de bijbehorende transport- en installatiekosten. Secutex® nonwoven geotextiel is een kosteneffectief alternatief voor deze conventionele constructiemethode. Afhankelijk van de korrelgrootteverdeling en de bestaande opsluitspanning kunnen verschillende Secutex® beschermings nonwoven geotextielen worden gebruikt.

Voor grond met een maximale korrelgrootte van 8 mm is een 4,5 mm dik Secutex® beschermings geotextiel geschikt, terwijl voor afdekmateriaal met meer grind een 20 mm dik bescherming geotextiel nodig kan zijn. Als referentiewaarde voor de keuze van het juiste geotextiel kan worden uitgegaan van de bereikte rek van het geomembraan (zoals bepaald in de plaatbelastingstest) bij een minimale opsluitspanning die 2,5 keer hoger is dan de uiteindelijke opsluitspanning ter plaatse na 100 uur. De werkelijke toegestane rek hangt af van de vereisten van de pijpleiding en kan tussen 0,25% en 1% liggen.

Secutex® is bestand tegen alle van nature voorkomende bodemchemicaliën en microbiologische aantasting. Het heeft ook een hoge thermische weerstand, wat vooral belangrijk kan zijn voor verwarmingsleidingen enz. Het omwikkelen van leidingen met Secutex® zorgt ook voor een barrière die intiem contact tussen de leiding en de grond voorkomt en elektrolytische corrosie helpt te verminderen. Op verzoek kan Secutex® beschermings geotextiel ook worden geleverd in verschillende voorgesneden breedtes. Het eindproduct is gemakkelijk te hanteren en snel te installeren, zodat de pijpleidingen kunnen worden omwikkeld voordat ze in de sleuf van de pijpleiding worden geplaatst.

Er moet ook rekening worden gehouden met de stabiliteit van een pijpleiding tegen verzakking in bodems die onderhevig zijn aan wisselende grondwateromstandigheden. Waar dit het geval is, worden vaak betonnen U-profielen over de buizen geplaatst om meer weerstand te bieden tegen de opwaartse krachten. Om de buizen te beschermen tegen het ruwe oppervlak van de betonnen U-profielen en tegen hoge puntbelastingen, worden Secutex® polypropyleen (PP) nonwoven beschermingsgeotextielen met een massa per oppervlakte-eenheid van > 1700 g/m² gebruikt om de U-profielen te bekleden, waardoor ze zelfs onder hoge druk een kusseneffect hebben. De grondstof PP heeft een hoge chemische weerstand op lange termijn, zelfs tegen alkalisch beton, en kan met geschikte lijmen aan het beton worden bevestigd.

Ondergrondversterking

Bij de aanleg van pijpleidingen over slappe of onstabiele bodems, waar differentiële zettingen worden verwacht, zijn grondstabilisatiemaatregelen nodig om een homogene verdeling van de belasting te garanderen. Traditioneel wordt bodemstabilisatie bereikt door slappe bodemlagen te vervangen door grond met een hogere sterkte (vaak tot 1 m) of door de constructie van platen van gewapend beton.

Alternatieve economische oplossingen voor bodemstabilisatie kunnen worden bereikt met Combigrid®, een gelijmd composietproduct geproduceerd met Secugrid® geogrids met hoge sterkte en lage rek en met de uitstekende scheidings- en filtratie-eigenschappen van Secutex® GRK-geotextiel. Het Secugrid®-gedeelte van het Combigrid®-product verdeelt de belasting van de pijpleiding gelijkmatig over een veel groter grondoppervlak, waardoor er minder draagvermogen van de grond nodig is.

De fysieke vergrendeling tussen Secugrid® en het grofkorrelige vulmateriaal absorbeert horizontale krachten, terwijl de Secutex® -component van het composiet als een membraan fungeert en de fijnkorrelige ondergrond scheidt van de grofkorrelige aanvulgrond. Dit membraan laat grondwater door zonder dat er hydraulische druk wordt opgebouwd die de pijpleiding kan beschadigen.

Secugrid® is een monolithisch geogrid van op elkaar gelegde geëxtrudeerde platte staven dat op de kruispunten is gelast. Het maakt differentiële zettingen in de grond homogener door de hoge krachtabsorptie bij lage rek. Het in elkaar grijpen van Secugrid® met grofkorrelig funderingsmateriaal zorgt voor optimale horizontale krachtabsorptie. Dit elimineert de noodzaak voor extra grondvervanging, zodat de benodigde EV2-waarde van de draagkracht economisch kan worden bereikt met weinig grondmateriaal.

Afhankelijk van de ondergrond en de belasting zijn verschillende constructievarianten mogelijk. Een constructie met één of twee lagen kan nodig zijn. Waar kleine of gelijkmatige zettingen worden verwacht, kunnen enkele of dubbele lagen Combigrid® of Secugrid® worden geplaatst aan de basis van de sleuf om gelijkmatige wapening te bieden. Als de eisen voor zettingsstabiliteit bijzonder hoog zijn of in het geval van zeer slappe ondergronden, hebben de U-vormige betonbekistingen met Secutex® bescherming de voorkeur boven de vlakke bouwmethode. De verticale lagen Secugrid® met hun “schijfeffect” verhogen de draagkracht van de sleuf aanzienlijk en creëren een soort stijve balk van steenslag. Tegelijkertijd ontstaat er een verbinding tussen de aanvulgrond en de sleufwand, waardoor de zetting nog verder wordt beperkt.

De langetermijnprestaties van de funderingslaag kunnen alleen worden gegarandeerd als de fijne deeltjes van de fijnkorrelige ondergrond zich niet vermengen met de grofkorrelige laag. Omdat Secutex® filtervlies geotextiel is gemaakt van duurzaam PP, is de filterstabiliteit gegarandeerd als het geotextiel een robuustheid van klasse 3 heeft.

Conclusie

Secutex® nonwoven geotextiel biedt bescherming aan pijpleidingsystemen tegen mechanische beschadiging door perforatie en slijtage. Zettingen die kunnen optreden in slappe ondergrond kunnen worden beheerst met Secugrid® geogrids of Combigrid® composieten. Secugrid® geogrids en Combigrid® maken ook installatie over slappe ondergronden mogelijk, waardoor dure grondvervanging overbodig wordt.