Spôsob a zariadenie na kladenie a napínanie nepriepustného krytu pre vodné dielo zo sypaného materiálu

Číslo patentu: E 20608

Dátum: 12.01.2012

Autor: Scuero Alberto

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka spôsobu a zariadenia, alebo systému, na kladeníe a napínanie nepriepustného krytu zahŕñajúceho fóliový materiál, ktorý pozostáva z množstva vedľa seba usporiadaných pásov geomembrány, označovaných taktiež ako geopásy, na ochranu vodných stavieb pozostávajúcich zo sypaného prírodného materiálu, ako je napríklad il, zemina, štrk, kamenina a/alebo ich kombinácia, konkrétne hrádzi, kanálov a/alebo prírodných a/alebo umelých vodných nádrži alebo podobných vodných stavieb, ktorým sa dosiahne zaistenie a súbežne regulované napínanie nepriepustného krytu počas jeho inštalácie a kladenia.0002 Na účely tohto opisu geomembrána znamená nepriepustný kryt pozostávajúci z množstva geopásov a/alebo fóliového materiálu hermeticky navzájom spojeného pozdĺž ich pozdĺžnych okrajov,v ktorej každý geopás alebo fólia obsahuje najmenej jednu alebo viac vrstiev z akéhokoľvek geosyntetického materiálu, ako je definovaný nižšie, vhodná na použitie v kontakte so zemou napriklad fólie geopásov môžu pozostávať z jednej vrstvy, prírodnej alebo syntetickej polymérnej živice, alebo z bitúmenového materiálu, ako je deñnovaný nižšie, alebo z viacerých vrstiev akéhokoľvek geotechnického materiálu, ako je geokompozit pozostávajúci napriklad zo zostavenej konštrukcie zahŕňajúcej nepriepustnú vrstvu, ako je definovaná vyššie, spojenú s vrstvou geotextilie vhodnej na zamýšľané použitie.0003 Ako je známe, spodný a/alebo bočné povrchy vodných stavieb, konkrétne vodných diel pozostávajúcich zo sypaného materiálu, ako sú hrádze, kanály a/alebo vodné nádrže prichádzajúce do kontaktu s vodou, musia byť vhodne chránené a utesnené proti vode nepriepustným krytom,pozostávajúcim z množstva vedľa seba usporiadaných fólii, ktoré majú prekryté a utesnené okraje,jednak aby sa zabránilo strate vody cez sypaný materiál telesa vodnej stavby, pričom sa bráni akémukoľvek presakovaniu vody, tak možnosti sadania a/alebo erózie rovnakého telesa zo sypaného materiálu vodnej stavby a/alebo povrchu v kontakte s vodou.0004 Časom sa vyvinuli rôzne spôsoby a systémy vyvinuté na prikrytie a chránenie vodného diela alebo stavby z betónového materiálu pomocou geomembrány, konkrétne vodného diela pozostávajúceho zo sypaného materiálu, podľa ktorých sa používajú špeciálne kovové profily na zaistenie a napnutie množstva geopásov, ktoré sa predtým ukotvili na povrch vodného diela.0005 Na upevnenie prikrytia vodného diela, pozostávajúceho zo sypaného materiálu, sa navrhuje krátka dĺžka upevňovacich pásov z PVC alebo iného polymérneho materiálu vhodného na geotechnické použitie, konkrétne vhodného, aby prišiel do kontaktu s pôdou čiastočným vnorenim uvedených pásov do tejto pôdy, potom tepelné privarenie nepriepustného krytu z geopásov na vyčnievajúcu časť uvedených pripevňovacich pásov.0006 Použitie geomembrány sa ukázalo mimoriadne výhodné, hlavne pre krycie systémy, v ktorých sa používajú geomembrány vystavené vode a vzduchu, ako kvôli kvalite, tak účinnosti tesnenia proti vode, ako aj kvôli jeho relatívne nízkym nákladom a trvanlivosti.0007 Vhodný systém kanalizácie, získaný rovnakými ukotvovacimi profilmi pre geomembránu,taktiež dovolil odtekanie a evakuáciu vody, ktorá presakovala do sypaného materiálu telesa vodnej stavby alebo diela a akýchkoľvek únikov vody spôsobených roztrhnutim a/alebo prepichnutlm ochrannej geomembrány toto bránilo membráne, aby bola náchylná k vydutiu a/alebo vysokému namáhaniu, ktoré mohlo oslabiťjej konštrukčnú integritu.0008 Ukotvovacie systémy pre geomembránové kryty sú opísané napriklad v EPO 459 015 A,EP 0 722 016 A a EP 1 137 850 A.0009 V pripade geomembrán vystavených prostrediu, navyše k akémukoľvek namáhaniu spôsobenému presakovani vody do pôdy, je taktiež nevyhnutné do úvahy brať možnosť pohybu vĺn vo vode alebo silného pôsobenia vetra spôsobeného napriklad cyklónmi, ktoré majú tendenciu nasať geomembránu, keď nie je prikrytá vodou, pričom ju odtiahnu zjej ukotvovacich bodov.0010 Nakoniec, US 5,082,397 A sa považuje za najbližší k doterajšiemu stavu techniky a opisuje znaky predvýznaku nárokov 7 a 9. Tento dokument uvádza metódu a vodné dielo s položeným nepriepustným krytom, obsahujúcim množstvo vedľa seba usporiadaných plastových fólií na ochranu vodného diela, v ktorom sa operácie vybagrovania ryhy odstránením pôdy, rozvinutia a položenia rozvinutej plastovej fólie a bezprostredným zaštrkovaním plastovej fólie položenej do ryhy iba prikrytim tejto plastovej fólie s predtým odstránenou pôdou, vykonávali spoločne počas bagrovania a opakovane vykonávali počas následných prechodov až do dokončenie celej chránenej oblasti. Preto pri kladení plastovej fólie sa nezabezpečilo naplnanie a umožnila sa tvorba záhybov a/alebo vakov,čo pravdepodobne viedlo k poruche fóliového materiálu a k inñltrácii vody.0011 Krycie systémy tohto druhu sa preto ukázali mimoriadne komplikovaná a drahé a nie vždy vhodné pre správne uplatnenie na vodné dielo.0012 Preto existuje potreba nájsť alternatívne riešenie, ktoré sa ľahko inštaluje, porovnateľne menej drahé a ktoré zároveň dovoľuje pevné ukotvenie a regulované napínanie geopásov počas kladenia a inštalácie, pričom taktiež zabezpečuje vhodný odtok vody.0013 Správne napínanie geopásov počas výstavby a kladenia nepriepustného krytu je dôležité,pretože bráni tvorbe záhybov a/alebo káps, ktoré, ak sa náhodne prepichnú, môžu vytvoriť veľké výhodnejšie kanáliky, cez ktoré by presakovala voda, čím sa vznikli všetky problémy, ktorým použitím nepriepustného krytu treba zabrániť použitie správne napnutých geopásov počas výstavby krytu môže preto zabrániť strate vody cez teleso vodného diela zo sypaného materiálu, ako aj akémukoľvek presakovaniu vody a možnému sadaniu a/alebo erózii tohto telesa a/alebo povrchu vodného diela v kontakte s vodou.0014 Preto cieľom tohto vynálezu je zabezpečiť spôsob a vodné dielo s nepriepustným krytom, v ktorom nepriepustný kryt obsahuje množstvo vedľa seba usporiadaných geopásov z pružne poddajného materiálu a v ktorom sa bagrovanie rýh, kladenie geopásov a zaštrkovanie môže vykonávať samostatnými krokmi, čo umožňuje zodpovedajúce napínanie geopásov, aby sa zabránilo tvorbe záhybov a/alebo vakov a infiltrácie vody do pôdy.0015 Vyššie uvedené možno získať spôsobom kladenia a napínania nepriepustného krytu pre vodné dielo pozostávajúceho zo sypaného materiálu podľa nároku 1, ako aj pomocou vodného diela s nepriepustným krytom podľa nároku 9.0016 Ak povrch vodného diela obsahuje ílovú pôdu alebo inertný materiál s malou veľkosťou častíc, napr. menšou než od 0,4 mm do 0, mm, jednotlivý ryhy možno priamo vytvarovať s pravidelným dokončeným povrchom, aby sa dostali do kontaktu s geopásmi, pričom pozostávajú z rovnakého inertného materiálu pôdy inakšie, ak povrch pôdy, kde sa bagrujú alebo kopú ryhy, obsahuje skalnatý materiál, štrk a/alebo kamenivo väčších rozmerov, je možné zabezpečiť ryhy s prvou spodnou vrstvou pozostávajúcou z inertného materiálu vhodnej zrnitosti a konzistencie, napríklad štrk, a prekrytle spodnej vrstvy druhou vrstvou zjemne zrnitého filtračného materiálu, ako piesok, ll a/alebo kal, ktorý sa potom vytvaruje, aby zabezpečil ryhy, ktoré majú pozdĺžnu dutinu s pravidelne dokončeným povrchom vhodným, aby prišiel do kontaktu s geopásmi.0017 Vyplnenie rýh s jemne zrnitým materiálom a vytvarovanie kontaktného povrchu sa vyžaduje u pôd, ktoré majú zrnitosť väčšiu než piesok, ktoré by počas kopania alebo bagrovania nedovolili hladké a pravidelné vytvarovanie rýh. Akékoľvek nesprávne vytvarovanie rýh povedie k nesprávnemu umiestneniu a napnutiu geopásov, ktoré by ležali na okrajoch rýh pozdĺž nepravidelných línii, čím by spôsobili, že kryt by sa kládol so zvlnenými okrajmi, čo by sťažilo, ak neznemožnilo, zvariť prekryté okraje geopásov, čo by spôsobilo záhyby a/alebo vaky a znížilo by účinok napínania. Vyplnenie rýh sypaným štrkovacím materiálom taktiež dovoľuje sekundárnu funkciu odvodnenia a filtrácie. Prítomnosť vrstiev drenážneho a filtračného materiálu sa môže obmedzit na samotné ryhy, alebo pokračovať po celom povrchu vodného diela pokrývaného geopásmi.0018 Prítomnosť filtračnej a drenážnej vrstvy takto dovoľuje zbierať akýkoľvek únik vody cez krycie geopásy a odľahčiť akýkoľvek podtlak pôsobiaci na kryt, ktorý vzniká v prítomnosti vody ako podzemná voda, na zadnej strane.0019 Geopásy možno priečne klásť cez ryhy a potom hermeticky navzájom spojiť pozdĺž ich prekrytých okrajov, alebo sa môžu predbežne zvariť a pozdĺžne klásť na ryhy pod podmienkou, že celková šírka geopásov alebo fólií vopred zvarených geopásov je väčšia, než šlrka medzi krajnými okrajmi troch alebo viacerých susedných rýh.0020 Táto a ďalšie charakteristiky spôsobu a zariadenia vhodných na kladenie a napínanie nepriepustného krytu, ktorý obsahuje množstvo geopásov pre vodné dielo pozostávajúce zo sypaného materiálu podľa tohto vynálezu, možno lepšie pochopiť pomocou nasledujúceho opisu a pripojených výkresov, na ktorýchObrázok 1 je perspektívny pohľad na vodnú nádrž, obsahujúcu nepriepustný kryt pozostávajúci z geopásov, kladených a naplnaných podľa vynálezuObrázok 2 je zväčšený pohľad na časť spodného povrchu vodnej nádrže na obrázku 1,zobrazujúci bagrovanie ukotvovacích rýhObrázok 3 je pohľad v reze po línii 3-3 na obrázku 2 Obrázok 4 je zväčšený pohľad v reze po línii 4-4 na ryhu na obrázku 2Obrázok 5 je pohľad v reze podobný ohľadu na obrázku 4, zobrazujúci vytvorenie drenážnej vrstvyObrázok 6 je pohľad v reze podobný pohľadu na predchádzajúcich obrázkoch, zobrazujúci tvorenie filtračnej alebo prechodovej vrstvy, následne za drenážnou vrstvouObrázok 7 je pohľad podobný pohľadu na obrázku 2, zobrazujúci kladenie množstva geopásov pokračujúcich naprieč ryhamiObrázok 8 je pohľad v reze po línii 8-8 na obrázku 7Obrázok 9 je pohľad podobný pohľadu na obrázku 7, zobrazujúci prvé prenikanie geopásov do prvej množiny striedajúcich sa rýhObrázok 10 je pohľad v reze po Ilnii 10-10 na obrázku 9Obrázok 11 je zväčšený pohľad v reze po línii 11-11 na ryhu na obrázku 9Obrázok 12 je zväčšený pohľad v reze po línii 12-12 na ryhu na obrázku 9Obrázok 13 je pohľad podobný pohľadu na obrázku 9, zobrazujúci následný prienik a konečne napínanie geopásov do druhej množiny striedajúcich sa rýh usporiadaných medzi prvou množinou rýhObrázok 14 je pohľad v reze po línii 14-14 na obrázku 13 Obrázok 15 je schematický pohľad sumarizujúci hlavné kroky spôsobu podľa vynálezu0021 Obrázok 1 zobrazuje napríklad všeobecné vodné dielo, pozostávajúca zo sypaneho materiálu, zahŕňajúce vodnú nádrž 10 obsahujúcu breh 11, ktorý má sklonený vnútorný povrch 12 a spodný povrch 13 na zadržiavanie určitého množstva vody.0022 Aby sa zabránilo strate vody presakovaním do pôdy, ako vnútorný povrch 12 tak spodný povrch 13 vodnej nádrže sa zvyčajne chránia nepriepustným krytom pozostávajúcim zgeomembrány, zahŕňajúcej množstvo geopásov zo syntetického, pružne poddajného elastomérneho materiálu, ktoré sa musia náležite utesniť pozdĺž svojich prekrývajúcich sa okrajov, napnúť a ukotviť na zem.0023 Na geopásy z nepriepustného krytu možno použiť akýkoľvek materiál pod podmienkou, že je vhodný pre svoj zamýšľaný účel konkrétne ho možno zvolit spomedzi syntetických materiálov vymenovaných nasledujúcej tabuľke, braný individuálne alebo v kombinácii.Základný materiál Skratka Termoplastický v sokohustotn ol et len HDPE nízko- a/alebov sokohustotn oI e lén LLDPE ol et Ién PE chlórovan oI et lén CPE kool mér et Ién - vin lacetát EVNC pp oI in Ichlorid PVC Termoplastické kaučuky chIór-sulfonátov ol et Ién CSPE rn IéĺLĽ-0 E/P Termostabilný ol izobut Ién PIB chlororénov kaučuk CR et Iénro Iéndiénov monomér EPDM but lov kaučuk IIR nitrilov kaučuk NBR Bituménový ol mérn bitúmen 0024 Vyššie uvedený zoznam nie je vyčerpávajúci a taktiež obsahuje materiály, ktoré sú technicky a komerčne pripísateľné radu elastomérov a bitúmenov.0025 Hrúbka geopásov sa môže meniť od 0,1 mm do 40 mm s modulom pružnosti od 10 MPa do 5000 MPa, pravdepodobne spojené s geotextíliou. Podľa tohto vynálezu, na inštalovanie a ukotvenie geopásov na povrchy 12 a 13 vodnej nádrže 10, ako je to zobrazené na obrázkoch 1 až 4, sa spočiatku vybagruje do pôdy množstvo rýh 14 navzájom rovnobežne a všetky orientované daným smerom ryhy 14 musia byť dostatočne dlhé, aby v prípade potreby sa do nich umiestnilo prednastavené množstvo drenážneho materiálu alalebo tiltračného materiálu, ako je vysvetlené nižšie. Ryhy 14 môžu mať akýkoľvek vhodný tvar, napríklad môžu mať pravouhlý, lichobežnlkový, alebo polkruhový prierez. Ako je detailne uvedené na obrázku 4, ryhy 14 môžu mať na vrchných okrajoch akúkoľvek šírku L a hĺbku S v závislosti od povahy pôdy a množstva drenážneho alalebo filtračného materiálu v ryhách, kým rozstup P medzi susednými ryhami 14 nesmie byť väčší než šírka L,napríklad od štvor- po desaťnásobok L alebo viac tak, že medzi susednými ryhami bude dĺžka geopásov dostatočné, aby umožnila požadované predĺženie kvôli pružnej poddajnosti potrebné na napinanie pomocou vhodného štrkovacieho materiálu.0026 Len ako príklad treba poznamenať, že počas niektorých experimentálnych testov sa vybagrovali ryhy, ktoré mali maximálnu šírku L od 600 mm do 1000 mm a hĺbku D od 400 mm do 700 mm, pričom sa udržiaval rozstup P od 4 m do 10 m.0027 Ako sa uviedlo predtým, v prípadoch že pôdu tvorí inertný materiál zjemných častíc veľkostí rovnej alebo menšej než 0,5 mm až 0,6 mm, ako je piesok alebo íl, ked sa ryhy 14 bagrujú, pôda sa musí primerane zhutniť, pričom sa vytvarujú jednotlivé ryhy s pozdĺžnou dutinou, ktorá má pravidelný dokončený kontaktný povrch vhodný prísť do kontaktu s geopásmi 14.0028 Voliteľne, ak charakteristiky pôdy, v ktorých sa ryhy 14 bagrujú, sú také, že zahŕňajú väčšie kamenivo, keď sa ryhy 14 vybagrovali, potom čo sa pôda náležite zhutnila, jednotlivé ryhy 14 sa čiastočne vyplnia prvou vrstvou 15 drenážneho materiálu, ktorý pozostáva napríklad zo štrku väčšej velkosti týmto spôsobom sa zabezpečí druh drenážneho kanála vhodne vyspádovaného k obvodovému potrubiu.0029 vrstva 15 drenážneho materiálu sa môže rozložiť v ryhách 14 na spodnom povrchu 13 samotného vodného diela alebo vodnej nádrže 10, pričom v prípade skloneného povrchu 12,

MPK / Značky

MPK: E02B 3/16

Značky: dielo, vodné, spôsob, sypaného, krytu, napínanie, kladenie, nepriepustného, materiálů, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e20608-sposob-a-zariadenie-na-kladenie-a-napinanie-nepriepustneho-krytu-pre-vodne-dielo-zo-sypaneho-materialu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a zariadenie na kladenie a napínanie nepriepustného krytu pre vodné dielo zo sypaného materiálu</a>

Podobne patenty