Neoloy Geocell - Neoloy Geocell

Neoloy Geocells (Celulární omezující systém)
TypGeocell s vysokým modulem NPA - systém zadržování buněk
VynálezcePRS Geo-Technologies
Počátek2006
VýrobcePRS Geo-Technologies
webová stránkahttps://www.prs-med.com
Poznámky
3D řešení mechanické stabilizace půdy pro geotechnické a stavební inženýrství, krajinářská architektura, infrastruktura

The Neoloy Geocell (dříve pod Neoweb ochranná známka) je a Systém buněčného zadržení (geocell) vyvinutý a vyrobený společností PRS Geo-Technologies Ltd. Složením z ultrazvukem svařovaných pásů se geocely otevírají přímo na místě a vytvářejí 3D voštinovou matrici, která se poté naplní granulovaným půdním materiálem a vytvoří systém stabilizace půdy / vyztužení vozovky. Kromě vyztužení podloží, podloží nebo podkladní vrstvy silnic a železnic se pro stabilizaci půdy a kontrola eroze na svazích, kanálech, retenčních stěnách, nádržích a skládkách.

Geoložky Neoloy jsou vyráběny společností Neoloy, a nová polymerní slitina (NPA). Tento materiál poskytuje vysokou dynamickou tuhost (modul pružnosti ), odolnost proti trvalé deformaci (plížit se ) a pevnost v tahu.[1][2] Výzkum ukázal, že tuhý geocelový materiál lépe zachovává zadržení a vyztužení geometrie buňky (rozměrová stabilita).[3][4] Tyto výkonnostní parametry geocellu jsou rozhodující pro požadavky na vyztužení základní vrstvy těžkých chodníků a infrastruktury.[5] Neoloy Geocells jsou a udržitelné řešení pro silniční stavby protože snižují použití původního kameniva.[6] Toho je dosaženo použitím místně dostupných, ale okrajově kvalitních zemin pro strukturální výplň a snížením tloušťky vrstev vozovky[7]. Zesílení s geocelly s vysokým modulem také optimalizuje design vozovky tím, že umožňuje delší životnost a nižší cykly / náklady na údržbu.[8]

Dějiny

Koncept geocell byl původně vyvinut společností US Army Corps of Engineers ve spolupráci se společnostmi Presto Products v 70. letech jako „pískoviště“ s cílem zlepšit měkké podloží nezpevněných silnic pro krátkodobé použití těžkými vojenskými vozidly (Webster a Alford, 1977).[9] PRS Geo-Technologies (est. 1996) zahájila výrobu své značky geocelů (nedávno přejmenovaných na Neoloy Geocelly). Za účelem zlepšení tuhosti a dlouhodobé životnosti vhodné pro dlouhodobé používání[10] PRS vyvinut Neoloy, polymerní slitina na bázi polyolefinové matrice vyztužené polyamidovými nanovlákny. NPA, jak je označován ve výzkumné literatuře[11][12][13] se používá k vytvoření vícevrstvého geocellu s odolnými vnějšími vrstvami mezi vysoce pevnou vnitřní vrstvou jádra pro optimální výkon. Geocely vyrobené z Neoloy jsou vhodné pro dlouhodobé vyztužení konstrukcí v kritických aplikacích, jako jsou konstrukční vozovky, náspy a stěny s vysokou retencí[14][15].

Výzkum

Na univerzitě v Kansasu probíhá rozsáhlý výzkum zkoumání výztuže geocelu pro silniční aplikace.[11] stejně jako v jiných geotechnických / stavebních výzkumných ústavech, jako je Indický technologický institut (Madras),[16] University of Delaware,[10] Clausthal University (Německo)[17] a Columbia University (NY)[18] v posledních pár letech. Cílem tohoto komplexního výzkumu bylo pochopit mechanismy a ovlivňující faktory vyztužení geocelu, vyhodnotit jeho účinnost při zlepšování výkonu vozovky a vyvinout konstrukční metody pro aplikace na vozovce. Tento výzkum - více než 75 publikovaných článků o geoložkách Neoloy[5] - zahrnoval laboratorní skříňové testy, zrychlené testy pohyblivých kol, demonstraci v terénu a vývoj konstrukčních metod.[11] Výsledky srovnávacích testů, které Neoloy Geocells vyrobené z NPA měly nejvyšší zlepšení tuhosti, únosnosti, rozložení napětí a snížené deformace (Pokharel, et al. 2011 a 2009).[19][20]

Aplikace

Neoloy Geocells jsou vhodné pro použití při vyztužení podkladních vrstev asfaltových vozovek, kde je pro udržení geometrie geocely i při opakovaném dynamickém a cyklickém namáhání vyžadována vysoká pevnost v tahu, odolnost proti trvalé deformaci a dynamická (elastická) tuhost.[11] Použitelné pro nové silniční stavby, stejně jako pro rehabilitaci, se geoložky Neoloy obvykle používají k vyztužení podkladních a podkladních vrstev chodník typy, jako jsou dálnice, železnice, intermodální přístavy, skladiště a nezpevněná síť, přístupové a servisní silnice. Jeden pozoruhodný nezpevněný silniční projekt byl podniknut britským Royal Engineering Corps Trident Trident v obtížných podmínkách v Afghánistánu vytvořit bezpečnou hlídkovou cestu ve prospěch vojáků i civilistů.[21][22]

Metodiky návrhu

Výzkum zahrnuje vývoj metodik navrhování silnic pro Neoloy Geocells.[23] Zejména byl jako spolehlivá metoda pro kvantifikaci příspěvku Neoloy Geocell ke struktuře vozovky vyvinut Modulus Improvement Factor (MIF) ověřený ve výzkumu a ukázkách v terénu. Hodnota MIF získaná z polních testů, laboratorních testů a studií konečných prvků se pohybuje mezi 1,5–5 v závislosti na materiálu výplně, podloží a umístění vyztužené vrstvy.[16]

Udržitelná doprava

Geoložky Neoloy jsou považovány za udržitelná výstavba silnic metoda[24] protože zlepšením strukturálních vlastností materiálů s nízkou pevností umožňují výměnu kameniva za nižší cenu a nižší kvalitu granulovaných výplňových materiálů. Tyto materiály nižší kvality zahrnují místně dostupné, ale slabé půdy, písek; recyklované a regenerované stavební materiály, jako např RAP a recyklovaný beton. Použití těchto materiálů při stavbě silnic nejen šetří zdroje lomu a recykluje odpad. Snižuje také aktivity v lomech, dopravách a výplních, což zase snižuje množství paliva, znečištění a uhlíkovou stopu.[25] Výztuž Neoloy Geocell může také prodloužit životnost chodníkových konstrukcí,[11] což znamená méně oprav a údržby, další vylepšování udržitelnost.

Jak to funguje

Když jsou geoložky Neoloy nasazeny a zhutněny zeminou / kamenivem, vytvoří se z geotechnické interakce materiálu, půdy a geometrie kompozitní struktura.[26] Zadržování půdy zadržuje výplňové materiály ve třech rozměrech a zajišťuje vysokou pevnost v tahu na každé ose. Při načítání vytvářejí geobuňky Neoloy boční uzavření, zatímco tření stěny mezi buňkami omezuje vertikální pohyb. Vysoká pevnost obručí buněčných stěn spolu s pasivní zemí a pasivním odporem sousedních buněk také zvyšuje pevnost a tuhost půdy. Obrušování kameniva je minimalizováno zadržováním buněk, čímž se snižuje oděr základního materiálu.[17] Svislé zatížení na geobuňky Neoloy se zhutněnou výplní vytváří ve struktuře polotuhou desku nebo „paprskový efekt“.[27] To rovnoměrně a efektivně rozloží zatížení na širší oblast, čímž se zvýší únosnost a sníží se diferenciální sedání. Výzkum výztužných mechanismů v geocellu ukazuje, že tuhost materiálu geocellu i geometrie jsou nejdůležitějšími parametry zadržení.[12][28]

Životní prostředí

Neoloy Geocells jsou nekorozivní, inertní technický termoplast odolný vůči extrémním podmínkám prostředí, teplu, chladu, vodě, větru a prachu. Efektivní provozní teplota je -60 ° C až +60 ° C a používají se v prostředích od pouští přes nasycené rašeliniště až po arktickou tundru. Speciální přísady a výrobní procesy zajišťují Neoloy Geocells dlouhodobou odolnost vůči životnímu prostředí z UV záření / oxidace, během venkovního skladování, instalace a dlouhodobé projektové životnosti.

Viz také

Reference

  1. ^ Alexiew, D. a van Zyl, W. (2019). Posílení systému buněčného omezování - inovace na základně udržitelných chodníků. 12. konference o asfaltových vozovkách pro jižní Afriku, Johannesburg.
  2. ^ Pokharel, S.K. Han J., Leshchinsky, D., Parsons, R.L., Halahmi, I. (2009). „Experimentální hodnocení faktorů vlivu na písek vyztužený jednou geocelemi“, Výroční zasedání Rady pro výzkum dopravy (TRB), Washington, DC, 11. – 15. Ledna
  3. ^ Vega, E., van Gurp, C., Kwast, E. (2018). Geokunststoffen als Funderingswapening in Ongebonden Funderingslagen (Geosynthetics for Reinforcement of Unbound Base and Subbase Pavement Layers), SBRCURnet (CROW), Nizozemsko.
  4. ^ Pokharel, S.K., Han, J., Manandhar, C., Yang, X.M., Leshchinsky, D., Halahmi, I. a Parsons, R.L. (2011). „Zrychlené testování vozovek nezpevněných silnic vyztužených geocellem přes slabý podloží,“ Journal of Transportation Research Board, 10. mezinárodní konference o maloobjemových silnicích, 24. – 27. Července, Lake Buena Vista, Florida, USA “
  5. ^ A b Hegde, A., 2017. Geocell vyztužené základy základů - minulé nálezy, současné trendy a vyhlídky do budoucna: Nejmodernější přehled. Stavební a stavební materiály, 154, s. 658-674.
  6. ^ Norouzi, M., Pokharel, S.K., Breault, M. a Breault, D. (2017). Inovativní řešení pro udržitelnou výstavbu silnic. Vedení v konferenčních sbornících o udržitelné infrastruktuře. 31. května - 3. června, Vancouver, Kanada.
  7. ^ Pokharel, S.K., Norouzi, M., Martin, I. a Breault, M. (2016). Udržitelná výstavba silnic pro těžký provoz s použitím vysoce pevných polymerních geocelů. Výroční konference Kanadské společnosti stavebních inženýrů o odolné infrastruktuře. 1. - 4. června 2016, Londýn, Ontario.
  8. ^ Palese, J.W., Zarembski, A.M., Thompson, H., Pagano, W. a Ling, H.I. (2017). Výhody životního cyklu výztuže podloží pomocí Geocell na vysokorychlostní železnici - případová studie, Sborník konference AREMA (Americká asociace železničního inženýrství a údržby cesty). Indianapolis, Indiana, USA, září
  9. ^ Webster, S.L. & Watkins J.E.1977, Investigation of Construction Techniques for Tactical Bridge Approach Roads Across Soft Ground. Laboratoř půdy a chodníků, experimentální stanice vodních cest amerických armád, Vicksburg, MS, technická zpráva S771, září
  10. ^ A b Leshchinsky, D. (2009) „Research and Innovation: Seismic Performance of various Geocell Earth-retention Systems,“ Geosysnthetics, No. 27, No. 4, 46-52
  11. ^ A b C d E Han, J., Pokharel, S.K., Yang, X. a Thakur, J. (2011). „Unpaved Roads: Tough Cell - Geosynthetic Reinforcement Shows Strong Promise.“ Silnice a mosty. Červenec, 49 (7), 40-43
  12. ^ A b Yang, X., Han, J., Pokharel, SK, Manandhar, C., Parsons, RL, Leshchinsky, D. a Halahmi, I. (2011). “Zrychlené testování chodníku nezpevněných silnic s pískovými základnami vyztuženými geocelem “, Výroční zasedání Rady pro výzkum dopravy (TRB), Washington, DC, 23. – 27. Ledna
  13. ^ Pokharel, S.K., J. Han, R.L. Parsons, Qian, Y., D. Leshchinsky a I. Halahmi (2009). „Experimentální studie únosnosti základen vyztužených geocelem,“ 8. mezinárodní konference o únosnosti silnic, železnic a letišť, Champaign, Illinois, 29. června - 2. července,
  14. ^ Kief, O. (2015b). "Konstrukční návrh vozovky s geocely vyrobenými z nové polymerní slitiny." Sborník konferencí o geosyntetice 2015. Portland, Oregon, únor.
  15. ^ Leshchinsky, B., (2011) „Zvýšení výkonu zátěže pomocí geocellového omezení“, Pokroky v geotechnickém inženýrství, publikace konference Geo-Frontiers 2011, Dallas, Texas, USA, 13. – 16. března.
  16. ^ A b 23. Kief, O. a Rajagopal, K. (2011) „Faktor zlepšení modulu pro základny vyztužené geocellem.“ Geosynthetics India 2011, Chennai, Indie
  17. ^ A b Emersleben A., Meyer M. (2010). Vliv napětí Hoop a odporu Země na vyztužovací mechnismus jednoduchých a více geocelů, 9. mezinárodní konference o geosyntetice, Brazílie, 23. - 27. května
  18. ^ Leshchinsky, B., (2011) „Enhancing Balast Performance using Geocell Confinement,“ Advances in Geotechnical Engineering, publikace Geo-Frontiers 2011, Dallas, Texas, USA, 13. – 16. Března, 4693-4702
  19. ^ Pokharel, S.K. Han J., Leshchinsky, D., Parsons, R.L., Halahmi, I. (2009). „Experimentální hodnocení faktorů vlivu na písek vyztužený jednou geocelemi“, Výroční zasedání Rady pro výzkum dopravy (TRB), Washington, DC, 11. – 15. Ledna
  20. ^ Pokharel, S.K., Han, J., Manandhar, C., Yang, X.M., Leshchinsky, D., Halahmi, I. a Parsons, R.L. (2011). „Zrychlené testování vozovky nezpevněných silnic vyztužených geocellem přes slabý podloží.“ Journal of Transportation Research Board, 10. mezinárodní konference o maloobjemových silnicích, 24. – 27. Července, Lake Buena Vista, Florida, USA
  21. ^ Pannell, Ian (28. ledna 2010). „V Afghánistánu postupuje pomalu a chaoticky“. BBC novinky.
  22. ^ Harding, Thomas (2009). „Afghánistán: Záblesky naděje v Helmandu“. Daily Telegraph.
  23. ^ Kief, O. (2015b). "Návrh strukturální dlažby s geocely vyrobenými z nové polymerní slitiny." Sborník konferencí o geosyntetice 2015. Portland, Oregon, únor.
  24. ^ Pokharel, S.K., Norouzi, M., Martin, I. a Breault, M. (2016). Udržitelná výstavba silnic pro těžký provoz s využitím vysoce pevných polymerních geocelů. Výroční konference Kanadské společnosti stavebních inženýrů o odolné infrastruktuře 1. - 4. června 2016, London Ontario.
  25. ^ Norouzi, M., Pokharel, S.K., Breault, M. a Breault, D. (2017). Inovativní řešení pro udržitelnou výstavbu silnic. Vedení v konferenčních sbornících o udržitelné infrastruktuře. 31. května - 3. června, Vancouver, Kanada.
  26. ^ Alexiew, D. a van Zyl, W. (2019). Posílení systému buněčného omezování - inovace na základně udržitelných chodníků. 12. konference o asfaltových vozovkách pro jižní Afriku, Johannesburg.
  27. ^ Vega, E., van Gurp, C., Kwast, E. (2018). Geokunststoffen als Funderingswapening in Ongebonden Funderingslagen (Geosynthetics for Reinforcement of Unbound Base and Subbase Pavement Layers), SBRCURnet (CROW), Nizozemsko.
  28. ^ Emersleben A., Meyer M. (2009). Interakce mezi napětím Hoop a pasivním odporem Země v jednoduchých a více strukturách geocelu, konference GIGSA GeoAfrica 2009, Kapské Město, Jihoafrická republika, 2. – 5. Září