Budowa rurociągów z wykorzystaniem geosyntetyków

Podczas budowy rurociągu geosyntetyki, takie jak włókniny ochronne Secutex® i wytrzymałe geosiatki Secugrid®, mogą być stosowane na kilka sposobów, aby zapobiec uszkodzeniom systemu na wszystkich etapach projektu.

Ochrona

Podczas budowy rurociągów piasek ochronny stał się istotnym czynnikiem kosztowym ze względu na ilość wymaganego materiału oraz związane z tym koszty transportu i instalacji. Włókniny ochronne Secutex® są opłacalną alternatywą dla tej konwencjonalnej metody budowy. W zależności od rozkładu wielkości ziaren i istniejącego naprężenia ograniczającego, można stosować różne geowłókniny ochronne Secutex®.

W przypadku gleb o maksymalnym uziarnieniu 8 mm odpowiednia będzie włóknina ochronna Secutex® o grubości 4,5 mm, natomiast w przypadku bardziej żwirowych materiałów pokryciowych konieczne może być zastosowanie włókniny ochronnej o grubości 20 mm. Jako wartość referencyjną pomocną w doborze odpowiedniej geowłókniny można przyjąć osiągnięte wydłużenie geomembrany (określone w teście nośności płyty) przy minimalnym naprężeniu ograniczającym 2,5 razy wyższym niż końcowe naprężenie ograniczające na miejscu po 100 godzinach. Rzeczywiste dopuszczalne wydłużenie zależy od wymagań rury i może wynosić od 0,25% do 1%.

Secutex® jest odporny na wszystkie naturalnie występujące chemikalia glebowe, a także na degradację mikrobiologiczną. Charakteryzuje się również wysoką odpornością termiczną, co może być szczególnie ważne w przypadku linii grzewczych itp. Owijanie rur Secutex® zapewnia również barierę, która zapobiega bliskiemu kontaktowi między rurą a glebą, pomagając ograniczyć korozję elektrolityczną. Na życzenie geowłókniny ochronne Secutex® mogą być również dostarczane w różnych wstępnie przyciętych szerokościach. Gotowy produkt jest łatwy w obsłudze i szybki w instalacji, umożliwiając owinięcie rur przed umieszczeniem ich w wykopie.

Należy również wziąć pod uwagę stabilność rurociągu przed flotacją w glebach, które podlegają zmiennym warunkom wód gruntowych. W takim przypadku betonowe kanały w kształcie litery U są często umieszczane nad rurami, aby zapewnić większą odporność na siły podnoszące. Aby chronić rury przed chropowatą powierzchnią betonowego kanału U, a także przed wysokim obciążeniem punktowym, do wyłożenia kanałów U zastosowano geowłókniny ochronne Secutex® z polipropylenu (PP) o masie na jednostkę powierzchni > 1700 g/m², zapewniające efekt amortyzacji nawet pod wysokim ciśnieniem. Surowiec PP ma wysoką długoterminową odporność chemiczną, nawet na beton alkaliczny, i może być łączony z betonem za pomocą odpowiednich klejów.

Wzmocnienie podłoża

W przypadku budowy rurociągów na miękkich lub niestabilnych gruntach, gdzie spodziewane jest zróżnicowane osiadanie, wymagane będą środki stabilizacji gruntu w celu zapewnienia jednorodnego rozkładu obciążenia. Tradycyjnie stabilizację gruntu osiąga się poprzez zastąpienie miękkich warstw gleby gruntami o wyższej wytrzymałości (często do 1 m) lub poprzez budowę żelbetowych podkładek.

Alternatywne rozwiązania ekonomiczne w zakresie stabilizacji gruntu można uzyskać stosując Combigrid®, połączony produkt kompozytowy wytwarzany z geosiatek Secugrid® o wysokiej wytrzymałości i niskim wydłużeniu oraz z doskonałymi właściwościami separacyjnymi i filtracyjnymi geowłóknin Secutex® GRK. Część Secugrid® produktu Combigrid® równomiernie rozkłada obciążenie rurociągu na znacznie większą powierzchnię podstawy, co skutkuje niższymi wymaganiami dotyczącymi nośności gruntu.

Fizyczna blokada między Secugrid® i gruboziarnistym materiałem wypełniającym absorbuje siły poziome, podczas gdy składnik Secutex® kompozytu działa jak membrana, oddzielając drobnoziarniste podłoże od gruboziarnistego gruntu wypełniającego. Membrana ta umożliwia przepływ wód gruntowych bez wzrostu ciśnienia hydraulicznego, które mogłoby uszkodzić rurociąg.

Secugrid® to monolityczna geosiatka z wytłaczanych płaskowników, która jest zgrzewana w punktach przecięcia. Sprawia, że osiadanie różnicowe w glebie jest bardziej jednorodne dzięki wysokiej absorpcji siły przy niskim wydłużeniu. Połączenie Secugrid® z gruboziarnistą podbudową zapewnia optymalną absorpcję sił poziomych. Eliminuje to potrzebę dodatkowej wymiany gruntu, dzięki czemu niezbędna wartość EV2 nośności może być ekonomicznie osiągnięta przy niewielkiej ilości materiału gruntowego.

W zależności od podłoża i obciążeń możliwe są różne warianty konstrukcji. Konieczne może być zastosowanie struktury jedno- lub dwuwarstwowej. Tam, gdzie spodziewane jest niewielkie lub równomierne osiadanie, wzdłuż podstawy wykopu można umieścić pojedyncze lub podwójne warstwy Combigrid® lub Secugrid®, aby zapewnić płaskie wzmocnienie. Jeśli wymagania dotyczące stabilności osiadania są szczególnie wysokie lub w przypadku bardzo miękkiego podłoża, betonowe formy w kształcie litery U z zabezpieczeniem Secutex® są preferowane zamiast płaskiej metody budowy. Pionowe warstwy Secugrid® z ich “efektem dysku” znacznie zwiększają nośność wykopu rurowego i tworzą rodzaj sztywnej belki z pokruszonego kamienia. Jednocześnie tworzone jest połączenie między gruntem zasypowym a ścianą wykopu, co dodatkowo zmniejsza osiadanie.

Długotrwała wydajność warstwy nośnej może być zapewniona tylko wtedy, gdy drobne cząstki drobnoziarnistego podłoża nie mieszają się z gruboziarnistą warstwą. Ponieważ geowłókniny filtracyjne Secutex® są produkowane z odpornego na długotrwałe działanie PP, stabilność filtra jest zapewniona, gdy geowłóknina ma wytrzymałość klasy 3.

Wnioski

Geowłókniny Secutex® zapewniają ochronę systemów rurociągów przed mechanicznym przebiciem i ścieraniem. Osiadanie, które może wystąpić w warunkach miękkiego podłoża, można kontrolować za pomocą geosiatek Secugrid® lub kompozytów Combigrid®. Geokraty Secugrid® i Combigrid® umożliwiają również instalację na miękkim podłożu, dzięki czemu kosztowna wymiana gruntu nie jest konieczna.