Jak działa EnviroGrid

W latach 70. armia amerykańska postanowiła rozwiązać długotrwały problem w operacjach bojowych: ruch ziemi pod ciężkim sprzętem. Gdy cysterny i ciężarówki z zaopatrzeniem poruszają się po niestabilnym gruncie i piasku, zwłaszcza na wybrzeżach, dochodzi do przemieszczeń i erozji, co oznacza jeszcze mniej stabilne podłoże do poruszania się.

Rozwiązanie przyszło w postaci lekkiej konstrukcji, która utrzymywała luźny piasek, ziemię lub żwir, dzięki czemu ziemia pozostała na swoim miejscu. Sztuczka polegała na kształcie plastra miodu.

Nazywa się to ograniczeniem komórkowym lub geokomórkami i nie jest przeznaczone tylko dla wojska. Produkty takie jak EnviroGrid, jedna z wersji podejścia do geokomórek, mają szerokie zastosowanie cywilne. Technologia Geocell łączy w całość wszystkie rodzaje struktur gruntowych, od płaskiego terenu po 45-stopniowe zbocza oraz od suchego gruntu do silnie porośniętej roślinnością gleby. Ma zastosowanie w architekturze krajobrazu, inżynierii lądowej i ochronie środowiska. Być może chodziłeś lub jeździłeś po geokomórkach, nawet o tym nie wiedząc.

W tym artykule dowiemy się, co robi ograniczenie komórkowe, jak jest używane i dlaczego jest lepsze niż niektóre z bardziej powszechnych i tradycyjnych technik stabilizacji geologicznej.

Większość z nas nie myśli dużo o stabilności geologicznej, ale jest to duży problem w inżynierii i projektowaniu zewnętrznym. Jak zbudować kopczyk ziemi, aby zrobić wzgórze na polu golfowym, nie zmywając go podczas pierwszej burzy? Jak buduje się podjazd na bazie papkowatej czerwonej gliny? A jak się upewnić, że nachylone boki autostrady nie rozmyją się po 20 latach silnych wiatrów?

W jakiś sposób zabezpieczasz wszystkie te konstrukcje, aby mogły wytrzymać ciężar i wytrzymać żywioły. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą betonowych ścian lub przez ułożenie warstwy geowłókniny z zagęszczonym kruszywem (takim jak ziemia i skały) lub budowanie podniesionego mostu, aby całkowicie ominąć problem. EnviroGrid to podejście do osiągnięcia tego samego celu przy nieco bliższej pracy ze środowiskiem naturalnym.

Koncepcja odosobnienia komórkowego jest dość prosta: otoczona ścianą cela pomieści wszystko, co w niej umieścisz. Na przykład, jeśli włożysz cukier do foremki do ciastek, możesz przesuwać foremkę do ciastek bez utraty cukru. Co za tym idzie, wiele połączonych ze sobą foremek do ciastek pomieści całą kuchnię pełną cukru, a to będzie jeszcze bardziej stabilne, ponieważ tę ogromną strukturę będzie znacznie trudniej zdestabilizować. Zamień cukier na brud, a masz podstawową ideę EnviroGrid.

Oczywiście jest to nieco bardziej skomplikowane, gdy przejdziesz od pieczenia do zastosowań inżynierskich. Geokomórki stają się w pewien sposób połączone z ziemią.

EnviroGrid to elastyczna struktura plastra miodu. Komórki plastra miodu są otwarte na górze i na dole. Arkusz komórek jest kładziony i mocowany do każdej niestabilnej powierzchni, równej lub nachylonej. Można go używać na piasku, ziemi, skałach, glinie – prawie na wszystkim, co może zdmuchnąć, zmyć lub ulec dużemu obciążeniu.

Komórki są następnie wypełniane jakimś kruszywem, takim jak ziemia, ziemia, kamyki, a nawet beton. Wszystko zależy od aplikacji (do której przejdziemy na następnej stronie). Ponieważ komórki są otwarte z obu stron, niestabilny grunt pod konstrukcją miesza się z dodanym kruszywem, a plastry miodu stają się częścią powierzchni gruntu. Ścianki ogniw chronią kruszywo przed żywiołami, dzięki czemu zamiast wiatru czy wody zdmuchują brud, przechodzą nad wierzchołkami ogniw. A dodatkowa siła wszystkich tych połączonych ścian komórkowych zwielokrotnia siłę, jaką grunt może wytrzymać, ponieważ każda siła jest rozłożona na znacznie większej powierzchni. Brud nie może być rozprowadzony pod ciężarem, ponieważ może poruszać się tylko w obrębie komórki.

Istnieje kilka szczególnych zalet korzystania z geokomórek zamiast bardziej tradycyjnych metod, w tym wygląd, koszt i przyjazność dla środowiska. Zobaczysz dlaczego w następnych sekcjach, kiedy przejdziemy do aplikacji.

Kiedy inżynierowie muszą zbudować mur oporowy, aby zabezpieczyć pochyłe boki podstawy autostrady, mogą zbudować konstrukcję z betonu, która będzie przymocowana do zbocza za pomocą siatki rozciągającej się na zboczu wzgórza. Ten proces może być dość kosztowny, głównie dlatego, że okładzina na tym betonie, która sprawia, że ​​ściana jest bardziej atrakcyjna podczas jazdy, może sporo kosztować. Jest ciężki i musi być dostarczony. Poza tym beton często nie jest tak dobry.

EnviroGrid nie wymaga przedłużenia w głąb zbocza, dzięki czemu instalacja może być łatwiejsza. Co ważniejsze, można ją zapełnić kruszywem już na miejscu, dzięki czemu koszty wysyłki są minimalne. Jest elastyczny, dzięki czemu podłoże jest zabezpieczone w bardziej naturalnym stanie. A ponieważ otwarta struktura plastra miodu umożliwia przepływ wody i odprowadzanie wody, roślinność może tworzyć ładną warstwę wierzchnią, zamiast czegoś w rodzaju betonu.

Ściany oporowe, które są wykorzystywane nie tylko do budowy dróg, ale także do kształtowania krajobrazu, składowisk odpadów i wszelkiego rodzaju innych projektów inżynierii lądowej, to tylko jedno zastosowanie geokomórek. Kontrola erozji i stabilizacja gruntu to dwa pozostałe główne zastosowania EnviroGrid.

Ground stabilization is the application the geocell approach was initially developed for, and it turns out civilians need stable ground as much as soldiers do. Laying a grid of geocells on unstable earth and filling it with dirt or rocks can create a stable foundation for a driveway, a park walkway or a hiking trail. It can make soft ground fully support foot traffic, a golf-cart path, a sewer system or train tracks without sinking in under the weight.

And securing the ground takes on a much "greener" bent when you get into erosion control. Applying the EnviroGrid framework to a stretch of land in danger of aridity from wind and water erosion, or a hillside that's getting steeper and steeper or a river bank that's disappearing into the river can stop and even reverse the erosive process. It's used a lot in parks and hiking areas to keep the land stable despite human use. The geocells hold the land in place to prevent further erosion, and you can fill the cells with new, seeded soil, which can both build up the land and promote re-vegetation to keep it that way.

The unique structure of the geocell makes it ideal for re-vegetation because it lets water flow freely, even between cells if the grid material is permeable. It's a very flexible technology, though. For a more heavy-duty wall against erosion, you can simply pour concrete into the cells.

For more information on EnviroGrid and related topics, look over the links on the next page.

Related Articles