Ģeotekstila atūdeņošanas maisiņi: pilnīga rokasgrāmata

Ģeotekstila atūdeņošanas maisi: būvēšanas metode dūņu atūdeņošanai

Ģeotekstila atūdeņošanas maisiņitiek izmantoti, lai atdalītu ūdeni no bagarētajām dūņām, apvienojot polimēru flokulāciju ar ģeotekstila filtrēšanu. Ekspluatācijas laikā bagarētā virca tiek sajaukta ar PAM un iesūknēta caurulē. Ūdens iziet cauri ģeotekstila audumam, savukārt koncentrētās dūņas paliek caurules iekšpusē.

Lielam bagarēšanas projektam rezultātu ietekmē vairāk nekā pati caurule. Pirms būvniecības ir jāņem vērā atūdeņošanas zona, drenāžas slānis, polimēra dozēšana, uzpildes spiediens, cauruļu izvietojums un uzpildes secība.

Ģeotekstila atūdeņošanas maisa dizains

Ģeotekstila caurules apkārtmērs ir parasti izstrādātsno 8 līdz 30 m. Garumu var pielāgot atkarībā no pieejamās vietas un dūņu daudzuma, parasti 30–60 m.

Cauruli nevajadzētu vienkārši izgatavot pēc iespējas garāku. Ja caurule ir pārāk gara, pildīšanas laikā kļūst grūti to turēt taisni. Kad caurule kustas vai šūpojas, tās efektīvais uzpildes tilpums samazinās un var tikt aizņemta vairāk vietas.

Lielāka caurule var saturēt vairāk dūņu, bet parasti arī atūdeņošana prasa ilgāku laiku.

Uzpildes atveres parasti ir 0,2–0,4 m diametrā, un uzmavas garums ir aptuveni 0,5–1,0 m. Vienu uzpildes atveri parasti var ierīkot ik pēc 10–15 m.

Uzpildes atveru skaitam jāatbilst caurules izmēram. Pārāk daudz pieslēgvietu var vājināt cauruli, savukārt pārāk maz pieslēgvietu var padarīt pildījumu nevienmērīgu un izraisīt caurules deformāciju darbības laikā.

Atūdeņošanas zonas sagatavošana

Pirms ģeotekstila cauruļu uzstādīšanas ir jāizlīdzina un jāsablīvē atūdeņošanas vieta.

Laukuma mērķis ir ne tikai atbalstīt piepildītās caurules. Tam arī jāsavāc un jāiztukšo atūdeņošanas laikā izdalītais filtrāts.

10 000 m² lielai atūdeņošanas zonai drenāžas sistēma var ietvert necaurlaidīgu oderējumu, filtrācijas slāni, perforētas drenāžas caurules, drenāžas kanālus, savākšanas tvertni un sūkņus.

Tipiska oderējuma struktūra sastāv no:

200 g/m² ar adatu{1}}perforēts neausts ģeotekstils

2 mm HDPE ģeomembrana

200 g/m² ar adatu{1}}perforēts neausts ģeotekstils

Oderējums tiek uzstādīts virs sablīvēta māla vai sagatavotas pamatnes.

Pēc tam virs oderes var novietot drenāžas slāni no aptuveni 5 cm šķirotas grants. Šajā slānī ir uzstādītas perforētas drenāžas caurules, lai savāktu ūdeni, kas iet caur ģeotekstila caurulēm.

Savāktais ūdens ieplūst drenāžas kanālos un pēc tam savākšanas tvertnē sedimentācijai vai tālākai apstrādei pirms novadīšanas.

Ņemot vērā visus faktorus, šim projektam paredzētās ģeotekstila caurules pēc iepildīšanas tiks sakrautas divos slāņos; izmēri un daudzumi ir šādi:

Piezīme:

1. Trīs uzpildes uzmavas ir vienmērīgi izvietotas visā caurules garumā; katra piedurkne ir 0,6 m gara un 0,3 m diametrā.
2. Šuves, kas savieno caurules audumu, ir izšūtas ar sešām diegu rindām.

Virsmas līmeņa kontrole

Īpaša uzmanība jāpievērš atbalsta virsmai zem caurulēm.

Necaurlaidīgajam slānim zem drenāžas sistēmas var būt slīpums pret drenāžas kanālu, lai ūdens varētu atstāt laukumu.

Tomēr augšējai virsmai, kas atbalsta ģeotekstila caurules, jāpaliek līdzenai. Ja virsma ir pārāk slīpa, caurule piepildīšanas laikā var kustēties vai ripot.

Vēl viens risinājums ir izveidot nelielu slīpumu no abām pusēm virzienā uz centru. Šajā gadījumā pirmā caurule ir piepildīta centrā, un nākamās caurules ir piepildītas abās pusēs.

Šis izkārtojums ļauj caurulēm nedaudz virzīties uz centru pildīšanas laikā un palīdz samazināt atstarpes starp blakus esošajām caurulēm.

Piekļuves ceļi jāatstāj arī ap atūdeņošanas zonu. Apmēram 1,0 m plata eja parasti ir pietiekama, lai darbinieki varētu darbināt vārstus, pārbaudīt caurules un veikt remontdarbus.

Kvalitātes un tehniskās prasības Ģeotekstila caurulēm

Notiek PAM sagatavošana un pievienošana

PAM jeb poliakrilamīdu parasti izmanto bagarētās vircas kondicionēšanai, pirms tā nonāk ģeotekstila caurulē.

PAM veids ir atkarīgs no dūņām. Anjonu PAM un katjonu PAM parasti izmanto dažāda veida notekūdeņiem un dūņām.

Polimēru nevajadzētu izvēlēties tikai saskaņā ar vispārīgo devu tabulu. Dažādu upju, ezeru, rūpniecisko procesu vai bagarēšanas teritoriju dūņas var izturēties ļoti atšķirīgi.

Pirms pilnas-mēroga iepildīšanas jāveic neliela{0}}flokulācijas pārbaude.

PAM šķīduma sagatavošana

Dozēšanas sistēma var ietvert divas polimēru tvertnes, maisītāju un dozēšanas sūkni.

Vispirms sagatavošanas tvertnē tiek pievienots ūdens. Mikseris tiek iedarbināts pirms PAM pievienošanas.

Par atsauci var izmantot sajaukšanas ātrumu aptuveni 100–300 apgr./min. PAM pulveris jāpievieno lēnām pa virpuli, nevis jālej tvertnē uzreiz.

Ja ūdenī vienā reizē nonāk pārāk daudz sausa PAM, pulveris var veidot grūti izšķīstošus gabaliņus.

Pēc PAM pievienošanas maisīšana parasti turpinās vairāk nekā 30 minūtes.

Anjonu PAM šķīdumu var pagatavot aptuveni 0,1% koncentrācijā kā sākotnējo atsauci. Katjonu PAM var pagatavot aptuveni 0,1–0,5% atkarībā no apstrādājamā materiāla.

Sagatavoto šķīdumu nedrīkst uzglabāt pārāk ilgi. Anjonu PAM šķīdumu parasti izmanto aptuveni 36 stundu laikā, savukārt katjonu PAM šķīdumu parasti izmanto 24 stundu laikā.

PAM deva

Aptuveni 1–2 ppm devu var izmantot kā sākuma atsauci dažiem lietojumiem, taču faktiskā deva ir jānosaka, veicot testus.

Operatoram jāaplūko floka lielums, nostādināšanas uzvedība un filtrāta skaidrība.

Ja floki ir pārāk mazi un ūdens paliek duļķains, var būt nepieciešams pielāgot devu vai sajaukšanas nosacījumus. Ja tiek izmantots pārmērīgs polimērs, apstrādes izmaksas palielinās, ne vienmēr uzlabojot atūdeņošanas rezultātu.

Šī iemesla dēļ dozēšana ir jāpielāgo nodošanas ekspluatācijā laikā, nevis jānosaka pirms dūņu pārbaudes.

Ģeotekstila cauruļu izklāšana

Caurules novieto atbilstoši atūdeņošanas zonas formai.

Blakus esošās caurules jānovieto cieši kopā. Apmēram 30 cm pārklāšanās var tikt izmantota, ja to prasa vietas iekārtojums.

Ir divi izplatīti izkārtojumi: secīgs izvietojums un pakāpenisks izvietojums.

Pakāpenisks izvietojums var nodrošināt labu stabilitāti, taču cauruļu novietošana un nostiprināšana prasa vairāk laika. Daudzos projektos secīgo izvietojumu ir vieglāk izmantot.

Ja caurules ir sakrautas vairākos slāņos, augšējām caurulēm parasti jābūt īsākām par apakšējām caurulēm.

Pirmā caurule ir īpaši svarīga.

Ja uzpildes laikā pirmā caurule kustas, tās novietojums ietekmēs katru blakus uzstādīto cauruli. Tāpēc pirms uzpildīšanas caurule jānostiprina ar ne-stiepjošu virvi vai citu piemērotu ierobežotāju.

Bagarēšana un vircas pārvietošana

Zemūdens bagarēšanai var izmantot kuteru sūkšanas bagaru, lai izvadītu nogulsnes no upes vai ūdenstilpes.

Padziļinātā virca pa cauruļvadu tiek transportēta uz dūņu savākšanas sistēmu.

Var izmantot divu{0}}pakāpju tvertnes izvietojumu. Pirmā tvertne saņem bagarēto vircu, bet otrā tvertne nodrošina uzglabāšanu pirms apstrādes.

Starp abām tvertnēm var uzstādīt sietu, lai noņemtu peldošos gružus, akmeņus un citus lielus materiālus.

Šis solis ir svarīgs, jo vēlāk procesā lieli svešķermeņi var bloķēt sūkni, vārstus vai uzpildes atveres.

Pēc tam apstrādātā virca tiek sūknēta uz ģeotekstila caurulēm.

Ģeotekstila caurules pildīšana

Kondicionētās dūņas pārvietošanai caurulē izmanto vircas sūkni.

Piemēram, piemērotam projektam var izmantot 22 kW sūkņa iekārtu, bet faktiskais sūknis jāizvēlas atkarībā no sūknēšanas attāluma, augstuma starpības, cauruļvada diametra un nepieciešamā plūsmas ātruma.

Maģistrālais cauruļvads ir sadalīts zaru caurulēs. Katrai atzarojuma caurulei jābūt savam vārstam.

Uzpildes spiediens jākontrolē atbilstoši caurulei un sūknēšanas sistēmai. Aptuveni 0,05 MPa var izmantot kā atsauci dažiem lietojumiem, taču faktiskais darba spiediens ir jāapstiprina nodošanas ekspluatācijā laikā.

PAM var ievadīt vircas cauruļvadā caur statisko maisītāju.

Polimēra iesmidzināšanas spiedienam jāpārvar spiediens dūņu cauruļvadā. Par dozēšanas punkta atsauci var izmantot spiediena starpību aptuveni 0,01–0,02 MPa.

Uzpildīšanas laikā darbiniekiem nepārtraukti jāuzrauga caurule.

Visas darbības laikā ir jāpārbauda caurules augstums, caurules forma, vārsta stāvoklis un virsmas stāvoklis.

Kad caurule sasniedz maksimālo iepildīšanas augstumu, uzpilde ir jāpārtrauc.

Par projekta atsauci var izmantot maksimālo uzpildes augstumu aptuveni 2,3 m.

Kāpēc pildīšana jāsāk no centra

Lielai atūdeņošanas zonai cauruļu piepildīšana no vienas puses uz otru var apgrūtināt caurules novietošanu.

Sākot no centra, pirmajai caurulei tiek piešķirta fiksēta atskaites pozīcija.

Pēc centrālās caurules piepildīšanas nākamās caurules var piepildīt abās pusēs.

Tas ir īpaši noderīgi, ja atbalsta drenāžas slānim ir neliels slīpums virzienā uz centru. Blakus esošās caurules var pakāpeniski virzīties viena pret otru, nevis atstāt lielas spraugas.

Mērķis ir vienkāršs: noturēt caurules stabilas, samazināt neizmantoto vietu un novērst pārmērīgu kustību pildīšanas laikā.

Viena-porta un vairāku-portu aizpildīšana

Cauruli var piepildīt caur vienu portu vai caur vairākām pieslēgvietām vienlaikus.

Izmantojot viena-porta uzpildīšanu, operatoram ir jāaizver vārsts, jāatvieno atzarojuma caurule un jāpārvieto uz citu uzpildes atveri pēc vienas sadaļas piepildīšanas.

Šai metodei ir praktiska problēma.

Pēc vārsta aizvēršanas atzarojuma caurulē joprojām var būt liels daudzums vircas un ūdens. Caurule kļūst smaga un grūti pārvietojama. Savienojuma maiņas laikā var izplūst arī virca.

Vairāku{0}}portu aizpildīšana novērš lielu daļu no šīs atkārtotās caurules kustības.

Vairāki uzpildes porti vienā caurulē ir savienoti ar atsevišķām atzarojuma caurulēm. Pēc tam vārstus izmanto plūsmas regulēšanai.

Vārsta darbība kļūst sarežģītāka, bet virca vienlaikus var iekļūt dažādās caurules daļās. Tas parasti ļauj labāk kontrolēt pildījuma formu un samazina vajadzību atkārtoti pārvietot ar vircas pildītās caurules.

Projektos, kuros var pareizi pārvaldīt cauruļu izkārtojumu un vārstu sistēmu, vairāku{0}}portu piepildīšana ir praktisks nepārtrauktas uzpildes veids.

Uzpildes cikla kontrole

Ģeotekstila cauruli nedrīkst nepārtraukti pildīt, līdz tā nav pilnībā piepildīta.

Kad caurule sasniedz maksimālo uzpildes augstumu, sūknēšana tiek pārtraukta.

Pēc tam caurulei ļauj atbrīvot ūdeni un nosēsties.

Ūdenim izejot no caurules, dūņu tilpums samazinās un caurules augstums samazinās. Pēc tam var sākties nākamais pildīšanas cikls.

Atkarībā no dūņu īpašībām un apstrādes prasībām var būt nepieciešami aptuveni 7–8 uzpildes cikli.

Faktiskais skaits ir jānosaka, pamatojoties uz caurules izturēšanos būvniecības laikā, nevis tikai no teorētiskiem aprēķiniem.

Pēc uzpildīšanas pildījuma uzmavas jāsasien ar ģeotekstila siksnām vai virvi.

Nedrīkst izmantot stiepli, jo tā var sagriezt vai sabojāt ģeotekstilu.

Ja tiek konstatēta bojāta vieta, uzpildīšana jāpārtrauc un vieta nekavējoties jāsalabo.

Attālums starp šuvēm nedrīkst pārsniegt 5 mm.

Vairāku{0}}slāņu cauruļu pildīšana

Ja vietas platība ir ierobežota, ģeotekstila caurules var sakraut vairākos slāņos.

Apakšējām caurulēm vispirms jāpabeidz vajadzīgais uzpildīšanas un atūdeņošanas posms.

Pēc tam augšējo cauruli novieto starp divām apakšējām caurulēm.

Šis izkārtojums ir svarīgs, jo apakšējās caurules nodrošina atbalstu augšējai caurulei.

Parasti starp divām apakšējām caurulēm ir V{0}}formas sprauga. Kad augšējā caurule ir piepildīta, daļa no augšējās caurules var iegrimt šajā spraugā.

Tas rada lokālu deformāciju un var palielināt spiedienu šajā zonā.

Pirms augšējās caurules piepildīšanas V{0}}formas spraugā var ievietot elastīgu pildījuma materiālu. Mērķis ir nodrošināt vienmērīgāku atbalsta virsmu.

Jāpārbauda arī apakšējo cauruļu stāvoklis.

Ja apakšējās caurules nav izvietotas vienmērīgi vai tajās esošās dūņas nav pietiekami atūdeņojušās, augšējā caurule var deformēties uzpildes laikā.

Tas var samazināt augšējās caurules efektīvo tilpumu un radīt lokālu spriedzi uz ģeotekstila.

Tāpēc daudzslāņu sistēmām pirms nākamā slāņa uzstādīšanas ir jāpārbauda apakšējo cauruļu forma, kontakta stāvoklis, stabilitāte un mitruma saturs.

Galīgo dūņu mitruma saturu aptuveni 50% var izmantot kā atsauci, lai novērtētu, vai atūdeņošanas stadija ir būtiski progresējusi līdz vajadzīgajam stāvoklim.

Galīgais augstums un dūņu tilpums

Kad uzpildīšanas cikli ir pabeigti, caurule turpina zaudēt ūdeni un nosēsties.

Dažos projektos galīgais žāvēšanas augstums var būt aptuveni 80% no maksimālā uzpildes augstuma.

Šo vērtību var izmantot, lai provizoriski novērtētu galīgo dūņu tilpumu.

Tomēr projekta aprēķinos ir jāizmanto faktiskie caurules izmēri un izmērītais nosēdums, nevis jāpaļaujas tikai uz 80% atsauces vērtību.

Galīgā apglabāšana

Apglabāšanas metode ir atkarīga no galīgā mitruma satura, dūņu sastāva, vides prasībām un vietas apstākļiem.

Ja atūdeņotās dūņas var palikt uz vietas, piepildītās ģeotekstila caurules pēc nepieciešamā stāvokļa sasniegšanas var tikt pārklātas ar augsni.

Piepildītās caurules var palikt kā daļa no stabilizētās pildījuma struktūras.

Ja nogulsnes nepieciešams noņemt, ģeotekstila cauruli pēc atūdeņošanas var atvērt ar celtniecības tehniku.

Pēc tam dūņas un sagriezto ģeotekstila materiālu var transportēt uz apstiprinātu apglabāšanas vai apstrādes iekārtu.

Kas ir jāpārbauda pirms būvniecības

Ģeotekstila atūdeņošanas projekts ir jāpārbauda no sākuma, nevis jāgaida līdz iepildīšanas stadijai, lai atrisinātu problēmas.

Pirms būvniecības apstipriniet:

• Dūņu veids un cietvielu koncentrācija
• Kopējais dūņu apjoms
• Nepieciešamais galīgais mitruma saturs
• Pieejama atūdeņošanas zona
• Caurules apkārtmērs un garums
• Uzpildes atveru skaits un novietojums
• PAM veids un deva
• Sūkņa jauda un uzpildes spiediens
• Drenāžas un filtrātu savākšanas sistēma
• Caurules fiksācijas metode
• Aizpildīšanas secība
• Vairāku-slāņu sakraušanas prasības
• Galīgā apglabāšanas metode

Vissvarīgākais ir tas, ka ģeotekstila caurule, polimēru sistēma, sūknēšanas sistēma un drenāžas zona ir jāprojektē kopā.

Caurule ar piemērotām filtrēšanas īpašībām joprojām var darboties slikti, ja polimēra dozēšana ir nepareiza, drenāžas slānis ir bloķēts, uzpildes spiediens netiek kontrolēts vai caurule ir novietota uz nestabilas virsmas.

Šī iemesla dēļ lauka pārbaude pirms pilnīgas{0}}mēroga aizpildīšanas ir svarīga būvniecības procesa sastāvdaļa.