SE408071B - Arkmaterial for drenering - Google Patents

Description

3.. f: _'?#G8992 - 1 ning för avledning av porvatten från en extrasensitiv fyllning.

Dessa ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts med att dräne- ringsark som har kännetecknen enligt det bifogade patentkravet.

Uppfinningen kommer att närmare beskrivas i det följande under hänvisning till bifogade ritningar. Fig 1 är en partialsektionsvy av en utföringsform av dräneringsarkmaterialet enligt uppfinningen.

Fig 2 är ett diagram över permeabilitetsegenskaper hos arkmateria- let i fig l och konventionella arkmaterial. Fig 3 är en perspektivvy av en dräneringsanordning innefattande arkmaterialet enligt uppfin- ningen och dräneringsrör. Fig 4 är en sektionsfrontvy av dränerings- anordningen i fig 3 nedgrävd i gyttjig jord. Fig 5 är en schematisk sidovy av en bank åstadkommen under användning av dräneringsarkmate- rialet enligt uppfinningen. Fig 6 är ett diagram, som visar ändringar i porvattentrycket i banken i fig 5 under jordarbetsperioder. Fig 7 är en schematisk sidovy av en bank av en annan utföringsform, åstad- kommen under användning av dräneringsarkmaterialet enligt uppfin- ningen. Fig 8 är ett diagram, som visar ändringar i porvattentrycket i banken i fig 7 under jordarbetsperioder.

Den i fig l visade utföringsformen av uppfinningen innefattar ett mellanskikt 2 av icke vävt tyg, anordnat mellan ytskikt 3, 3a.

I skiktet 2 är fibrer av relativt hög denier medelst ett bindemedel slumpmässigt förbundna inbördes vid sina korsningspunkter och har ett högt tomrumsprocenttal av mer än 90%, så att skiktet 2 är rela- tivt tjockt, vanligen 3-12 mm. Ytskikten 3, 3a, som är fästa på båda sidor av skiktet 2, är porösa men tunnare och tätare än skiktet 2 och kan bestå av normaltätt, icke vävt tyäo icke vävt tyg i form av nätverksfilm, formad genom korslaminering av spaltfilmer, vävt tyg eller perforerad film.

I det icke vävda tygskiktet 2, i dess längdriktning, är inbädda-V de flexibla, långsträckta skruvfjädrar 4, bestående av metall eller plast, varvid inbäddningen kan vara partiell. I en sådan struktur kan, trots att varje skruvfjäder 4 är tätt eller partiellt omsluten av det icke vävda tyget i skiktet 2, vatten tränga genom periferiöpp- ningar_5 mellan fjäderns 4 varv in i ett axiellt sammanhängande ut- rymme 6. Sâlunda definierar skruvfjädrarna 4 öppna dräneringspassa- ger 7, likt ett rör med perforeringar i sin vägg. Emellertid är skruv- fjädern vida överlägsen ett cylindriskt rör i vad avser flexibili- teten.

Diametern av skruvfjädrarna är företrädesvis 3-10 mm, och av- ståndet mellan dem är mer än 5 cm och företrädesvis cirka 10 cm. 3 0 j 7406992-1 Ett sätt att framställa dräneringsarkmaterialet 1 enligt upp- finningen består i att blanda 70% nylon av 70 denier och 76 mm längd ! med 30% akrylnitril av 43 denier och 76 mm längd i ändamål att åstad- ' komma en bana med en densitet av 80 g/m2. Ett tvärbindningsmedel be- stående av SBR latex sprutas på båda sidor av banan, samtidigt som den senare hoptryckes. Sedan latexet har hårdnat erhålles ett skikt 2 av icke vävt tyg och med en densitet av 180 g/m2, en tjocklek av hirka 8 mm och 90% tomrum. På en av det_så åstadkomna skiktets 2 sidor klistras ett ytskikt 3 av icke vävt tyg. Detta ytskikt 3 åstad- kommes genom att forma en bana av 22 g/m2 densitet och innehållande 35% polyester av 3 denier och 64 mm längd och 65% rayon av 3 denier och 51 mm längd och applicera ett akrylesterlatex för åstadkommande av ett skikt med 40 g/m2 densitet och 0,35 mm tjocklek. På den and- '¿ra ytan av skiktet 2 lägges med 10 cm intervaller i skiktets längd- ?riktning långsträckta, flexibla, ø 3 mm plastskruvfjädrar 4, och pressas mot skiktet 2 så, att de delvis inbäddas däri, så att en väsentligen plan yta erhålles. Innan skruvfjädern pressas mot skik- tet, pålägges om så önskas ett bindemedel. Pâ den yta av skiktet 2,. i vilken skruvfjädern 4 är inbäddad, klistras ett annat ytskikt 3a av normalt tyg av polypropen "slit" garn. Efter torkning av bindemed- let erhålles dräneringsarkmaterialet l enligt uppfinningen.

Av beskrivningen ovan framgår att var och en av de långsträckta fjädrarna, som är belägna invid varandra och inbäddade i skiktet 2, har inre och i omkretsled belägna dräneringspassager, så att även om fjädrarna deformeras av högt jordtryck, blir dräneringspassagerna ej fullständigt blockerade utan kan avleda porvattnet.

Såsom visas i fig 2 är permeabiliteten för dräneringsarkmateria- let av den i fig 1 visade typen, kurvan A, mycket högre än konven- tionella dräneringsarkmaterials permeabilitet, kurvorna B och C. Det dräneringsarkmaterial, vars permeabilitet representeras av kurvan B, är en kemisk platta, i vilken icke vävda tyger är medelst ett bin- » demedel fästa på båda sidor av en kärna av vinylklorid, och det and- ra konventionella dräneringsarkmaterialet, vars permeabilitet repre- senteras av kurvan C, är en kemisk platta, i vilken flockningsmedel y är pressade.

Genom att de långsträckta fjädrarna är flexibla kan dränerings- arkmaterialet 1 enligt uppfinningen problemfritt hoprullas och fjäd- rarna försämrar icke heller det icke vävda tygskiktets egenskaper Tvärtom, genom närvaron av de långsträckta fjädrarna kan skiktet 2 icke lätt deformeras av yttre krafter, och det bibehåller det efter- 7408992-1 ' ' strävade tjocka tillståndet. Skruvfjädrarna 4 kan följa skiktets longitudinella expansion och kontraktion som orsakas av yttre kraf- ter. Då vidare högdenierfilamenten i skiktet 2 är slumpvis förbundna vid sina korsningspunkter, får tygskiktet 2 förutom hög vattengenom- släpplighet även hög draghållfasthet och böjhållfasthet. Ytskikten 3, 3a på tygskiktets 2 två sidor filtrerar vattnet från jorden och hindrar igensättning av tygskiktet 2, så att hög dräneringsverk- _§ningsgrad vidmakthålles under lång tid.

Arkmaterialet l med sådan hög vattenpermeabilitet kan användas som vertikalt dräneringsmaterial och som horisontellt dräneringsmate- rial på samma sätt som konventionella material. Dräneringsarkmateria- let kan användas icke blott för att avleda grundvatten från en golf- bana och lekplats utan även för att avleda porvatten från dålig un- dergrund och dålig utfyllnad och därigenom förbättra dessas stabili- tet eller från en banks undergrund och slänt.

Arkmaterialet l enligt uppfinningen kommer till användning för konstruktion av en dräneringsanordning enligt fig 3. I dränerings- anordningen kombineras dräneringsarkmaterialet 1 med dräneringsrör ll. Varje dräneringsrör har en vattengenomtränglig matta 12, som täcker utsidan av ett perforerat rör 13. Dräneringsarkmaterialet är anordnat vinkelrätt mot dräneringsrören och korsar dem under intim beröring vid korsningspunkterna.

Dräneringsanordningen i fig 3 kan med stor fördel användas för att avleda överskottsvatten från gyttjig-jord, t ex avfallsslam från .en fabrik, med hög vattenprocenthalt räknat på torrvikten. Fig 4 åskådliggör invallning eller landvinning bakom en bank 14 med gytt- jig jord 15. Dräneringsrören ll är placerade parallellt med varand- ra på den gyttjiga jorden, sedan den lagts upp till en förutbestämd höjd. Därefter placeras_dräneringsark l enligt uppfinningen rätvink- ligt mot dräneringsrören ll så, att arken l korsar rören under intim beröring vid korsningsställena, varigenom, sätt ovanifrån, ett schackrutmönster erhålles. Företrädesvis lutas både dräneringsrören ll och dräneringsarken l något i förhållande till horisontalnivân: för att möjliggöra-jämn vattenrörelse i dem. Det i närheten av ban- ken 14 belägna röret ll med dräneringsarket 1 därpå sättes i läge' _med hjälp av sand, som fylles mellan banken och jorden. På dräne-' ringsrören ll och arken l lägges sedan ytterligare lager av gyttjig 'jord 15 till förbestämd höjd, och anbringas därpå en ny uppsättning av dräneringsrör ll och dräneringsark. Dessa åtgärder upprepas flera gånger. 71408992-1 Med denna dräneringsanordning kan stora vattenmängder i den gytt- jiga jorden icke blott uppsamlas direkt i det perforerade röret 13 via mattan 12, utan även uppsamlas via dräneringsarkmaterialet 1 en- ligt uppfinningen, eftersom vattnet som har filtrerats genom ytskik- ten 3, 3a och inträngt i skiktet 2 av icke vävt tyg tack vare lut- ningen av de lângsträckta flexibla organen rör sig till dränerings- rören ll. Vattnet som kommit fram till dräneringsröret ll uppsamlas däri under inverkan av det reducerade trycket i röret. För att be- främja en snabbare dränering kan det i dräneringsrören uppsamlade vattnet pumpas utanför banken 14, varigenom jorden kan konsolidera snabbt.

Jämfört med konventionell dränering, där vattnet i sådan gytt- jig jord avledes med ett arkmaterial av dräneringspapper eller -filt, som täcker nästan hela det för landvínning avsedda området, är drä- nering med dräneringsanordningen i fig 4 mer ekonomiskt och anord- ningen kan placeras i jorden snabbare än konventionella dränerings- anordningar.

Materialets enligt uppfinningen höga vattenpermeabilitet uppen- barar en annan fördel, nämligen att ändpartierna av det i banken be- gravda dräneringsarkmaterialet l kan blottläggas genom slänten för att hålla släntjorden i vått tillstånd och därigenom lämpad för an- läggning av gräsmatta. Gräsmattan hindrar uttvättning av släntytan. Å andra sidan, om dräneringsarkmaterialet 1 nedgräves i dålig fyll- ning, är det sannolikt att vattnet från ändarna på arkmaterialet nüukgör bankslänten, varför det är nödvändigt att anordna ett drä- neringshjälpmedel, t ex ett dräneringsdike, för uppsamling och av- ledning av det från dräneringsarkmaterialet uttagna vattnet. Vid stabilisering av ytan av sådan jordslänt, som lätt uttvättas av ne- derbörd, har det visat sig, att dräneringsarkmaterialet l enligt uppfinningen, nedgrävt så djupt som 2-3 m från jordens ovanyta, snabbt avleder det i jorden inträngda vattnet och därigenom förhindrar upp- luckring av släntens yta genom svällning. Vidare får ytan på slänten en större stabilitet och högre skjuvhållfasthet genom kombinationen av dräneringsarkmaterialet enligt uppfinningen och jorden vid slänt- ytan.

Exempel 1 Vid en slammig lerjord med ett naturligt vatteninnehâll av 60-80% av torrvikten (Wn), planerades att uppföra en 6,5 m hög bank.

Man intresserade sig för glidningen av banken och förskjutningen av underjordlagret. För att reducera porvattentrycket i jorden nyttja- 7408992-1 des 1 m breda och 10 m långa dräneringsark l av den i fig l visade typen. ' Såsom visas i fig 5, begravdes dräneringsarken 1 i banken 17 med 5 m intervaller i horisontalled och på höjder av 3,3 m, 4,4 m och 5,2 m från grunden 18 för banden 17 så, att dräneringsarken l befann sig i olika vertikalplan. Vidare snedställdes varje dräne- ringsark cirka 3% i förhållande till horisontalplanet. Ändpartiet la av varje dräneringsark drogs cirka 15 cm genom slänten 19 på banken 17. För att mäta ändringarna i porvattentrycket i banken begravdes även två tryckmätare Pl och P2 på 3,Ö m resp 4 m höjd från grunden 18. Ett lager mellan den övre streckade linjen och den översta hel- dragna linjen är ett underlager 20 och ett lager mellan de övre och nedre streckade linjerna är ett förstärkt lager 21.

I fig 6 visas värden på porvattentrycket under uppföringsarbe- tet. De romerska siffrorna I-IV anger jordarbetsetapper vid sättning av dräneringsarken enligt uppfinningen, grundläggning, förstärkning och underlagerläggning. Av mätningarna framgick att överskottsporvat- tentrycket ändrar sig med regndjupet, men avtar efterhand gradvis, och att sippringstrycket, som ökar efter nederbörden, har snabbt minskat. Det kunde också noteras, att banken har stabiliserats un- der och efter uppföringsarbetet och att avböjningen av underlagret har varit mindre än standardvärdet på 3 m/ml Exempel II Dräneringsark av den i fig 1 visade typen nedgrävdes i en bank med hög vattenprocenthalt räknat på torrvikten och extrasensitivi- tetskvot för att utröna dräneringsarkets enligt uppfinningen använd- barhet i en sådan bank. I _ Såsom visas i fig 7 nedgrävdes dräneringsark av olika längder av 11,4-31,6 m i en bank 22 på 1,2 m vertikalt avstånd från varandra.

Varje dräneringsark 1 hade en bredd av 30 cm och var i horisontal- led skilt från närliggande ark med så mycket som 2,0 m. På samma sätt som i exempel 1 blottlades en ände av varje dräneringsark och arken var snedställda i förhållande till horisontalplanet. För att obser- vera ändringar i porvattentrycket i banken nedgrävdes tryckmätare Pl, P2 och P3,_P4 tvâ och två på cirka 12 m resp 21 m, höjd från grunden 23 för banken'22.

I fig 8 visas värden på porvattentrycket, mätt under jordar- betsetapper såsom i fig 6. Tryckmätarna Pl och P2 bröts mitt i jord- arbetet beroende på belastningar genom det höga jordtrycket. Emeller- tid kunde det med hjälp av värdena på mätarna Pl och P2 konstateras,

Claims (1)

1. 7408992-1 att porvattentrycket, som under regnfallet har ökat, avsevärt redu- cerats strax efter det att regnet har upphört. Med utgângspunkt från värdena på tryckmätarna P3 och P4 kunde det konstateras att porvat- tentrycket, som har ökat till ett högt värde, minskade till ursprungs- värdet inom 10-20 dagar. Denna period är mycket kort jämfört med den normala konsolideringsperioden. Det kan sålunda konstateras att dräneringsarkmaterialet enligt uppfinningen avsevärt förbättrar tra- fikerbarheten av den extrasensitiva jorden. PATENTKRAV Dräneringsark, som har ett flertal bandliknande skikt och flexib- la lângsträckta element för åstadkommande av dräneringspassager, k ä n n e t e c k n a t därav, att skikten är ett toppskikt (3), ett mellanskikt (2) och ett bottenskikt (3a), vilket mellanskikt består av grovt och tjockt icke vävt tyg, där konstfibrer av relativt hög denier är slumpvis förbundna med varandra huvudsakligen vid de- ras korsningspunkter, vilka topp- och bottenskikt består av täta och tunna skikt av icke vävt tyg, vilket har slumpvis med varandra för- bundna konstfibrer av låg denier, samt vilka flexibla element består av skruvfjädrar, som parallellt med varandra är inbäddade i det band- liknande mellanskiktet i längdriktningen av detta. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 37? 821 (E02B 11/00) ' Norge 124 322 (EOZB 11/OO), 129 809 (EO2B 11/00) US 2 482 673 (61-11), 3 441 140 (210-170), 3 679 062 (210-486)