science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe EnviroGrid werkt

Wanneer een groot amfibisch aanvalsvoertuig op een strand rolt, het zal zeker een behoorlijke hoeveelheid zand verdringen. Marco Garcia/Getty Images

In de jaren 70, het Amerikaanse leger begon een al lang bestaand probleem bij gevechtsoperaties op te lossen:de beweging van de grond onder zwaar materieel. Wanneer tanks en bevoorradingsvrachtwagens zich verplaatsen op onstabiel vuil en zand, vooral aan de kusten, verplaatsing en erosie optreden, wat nog minder stabiele grond betekent om op te rijden.

De oplossing kwam in de vorm van een lichtgewicht constructie die los zand bij elkaar hield, vuil of grind zodat de grond bleef staan. De truc zat in de honingraatvorm van de structuur.

Het heet cellulaire opsluiting , of geocellen , en het is niet alleen voor het leger. Producten zoals EnviroGrid, een versie van de geocell-benadering, wijdverbreide civiele toepassingen hebben. Geocell-technologie houdt allerlei grondstructuren bij elkaar, van vlak land tot hellingen van 45 graden en van dorre grond tot sterk begroeide grond. Het heeft toepassingen in landschapsarchitectuur, civiele techniek en milieubescherming. Je hebt misschien op geocellen gelopen of gereden zonder het te weten.

In dit artikel, we zullen ontdekken wat celopsluiting doet, hoe het wordt gebruikt en waarom het beter is dan sommige van de meer gebruikelijke en traditionele geologische stabilisatietechnieken.

De meesten van ons denken niet veel na over geologische stabiliteit, maar het is een groot probleem in engineering en buitenontwerp. Hoe bouw je een berg aarde op om een ​​heuvel op een golfbaan te maken zonder dat deze wegspoelt in de eerste regenbui? Hoe bouw je een oprit op een ondergrond van papperige rode klei? En hoe zorg je ervoor dat de schuine kanten van een snelweg niet wegspoelen na 20 jaar harde wind?

Je beveiligt op de een of andere manier al deze structuren zodat ze het gewicht kunnen dragen en de elementen kunnen weerstaan. Typisch, dit gebeurt met betonnen muren, of door geotextielweefsel in lagen aan te brengen met verdicht aggregaat (zoals vuil en stenen), of het bouwen van een verhoogde brug om het probleem volledig te omzeilen. EnviroGrid is een benadering om hetzelfde doel te bereiken en tegelijkertijd een beetje nauwer samen te werken met de natuurlijke omgeving.

Basisprincipes van EnviroGrid

De honingraatkamers van EnviroGrid zijn gevuld met zand. Afbeelding met dank aan EPA

Het concept achter cellulaire opsluiting is vrij eenvoudig:een ommuurde cel kan alles bevatten wat je erin stopt. Bijvoorbeeld, als je suiker in een koekjesvorm doet, je kunt de koekjesvormer verplaatsen zonder de suiker te verliezen. Door verlenging, een veelvoud van onderling verbonden koekjesmessen kan een hele keuken vol suiker bevatten, en het zal nog stabieler zijn omdat die enorme structuur veel moeilijker te destabiliseren zal zijn. Schakel suiker uit met vuil, en je hebt het basisidee achter EnviroGrid.

Natuurlijk is het een beetje ingewikkelder als je voorbij het bakken gaat en naar technische toepassingen gaat. Geocellen worden, op een manier, verbonden met de grond.

EnviroGrid is een flexibele honingraatstructuur. De honingraatcellen zijn aan de boven- en onderkant open. Het vel cellen wordt op een onstabiel oppervlak gelegd en vastgezet, of het nu vlak of schuin is. Het kan worden gebruikt op zand, aarde, rotsen, klei - vrijwel alles dat kan wegwaaien of wegspoelen of bezwijken onder zware belasting.

De cellen worden dan gevuld met een soort aggregaat, zoals vuil, bodem, kiezelstenen of zelfs beton. Het hangt allemaal af van de toepassing (waar we op de volgende pagina op in zullen gaan). Omdat de cellen aan beide zijden open zijn, de onstabiele grond onder de constructie vermengt zich met het toegevoegde aggregaat, en de honingraten worden onderdeel van het grondoppervlak. De wanden van de cellen beschermen het aggregaat tegen de elementen, dus in plaats van dat wind of water het vuil wegblaast, ze gaan over de toppen van de cellen. En de toegevoegde sterkte van al die onderling verbonden celwanden vermenigvuldigt de kracht die de grond kan weerstaan, omdat elke kracht over een veel groter oppervlak wordt verspreid. Het vuil kan niet worden verspreid door het gewicht, omdat het alleen binnen de grenzen van de cel kan bewegen.

Er zijn een paar specifieke voordelen aan het gebruik van geocellen in plaats van meer traditionele methoden, inclusief uiterlijk, kosten en milieuvriendelijkheid. U zult zien waarom in de volgende secties, wanneer we in toepassingen komen.

EnviroGrid-toepassingen

Een keerwand is verstevigd met EnviroGrid. Afbeelding met dank aan de staat New York DOT

Wanneer ingenieurs een keermuur moeten bouwen om de schuine zijden van een snelwegbasis te beveiligen, ze kunnen een constructie van beton bouwen die aan de helling wordt bevestigd met behulp van een raster dat zich uitstrekt tot in de helling. Dit proces kan behoorlijk duur zijn, vooral omdat de bekleding op dat beton, waardoor de muur aantrekkelijker wordt als je er langs rijdt, kan veel kosten. Het is zwaar, en het moet worden verzonden. Plus, beton verdraagt ​​vaak niet zo goed.

EnviroGrid heeft geen verlenging nodig tot diep in de helling, dus het kan gemakkelijker te installeren zijn. Belangrijker, het kan al ter plaatse worden gevuld met aggregaat, dus de verzendkosten zijn minimaal. Het is flexibel, zodat de grond in een meer natuurlijke staat wordt vastgezet. En omdat de open honingraatstructuur waterstroom en -afvoer mogelijk maakt, vegetatie kan de mooie toplaag vormen, in plaats van iets als beton.

keerwanden, die niet alleen worden gebruikt voor wegen, maar ook in landschapsarchitectuur, stortplaatsen en allerlei andere civieltechnische projecten, zijn slechts één geocell-toepassing. Erosiebestrijding en grondstabilisatie zijn de andere twee primaire toepassingen van EnviroGrid.

Grondstabilisatie is de toepassing waarvoor de geocell-benadering oorspronkelijk is ontwikkeld, en het blijkt dat burgers net zoveel behoefte hebben aan stabiele grond als soldaten. Het leggen van een raster van geocellen op onstabiele aarde en het vullen met aarde of stenen kan een stabiele basis vormen voor een oprit, een parkpad of een wandelpad. Het kan ervoor zorgen dat zachte grond het voetverkeer volledig ondersteunt, een golfkarpad, een riolering of treinrails zonder weg te zakken onder het gewicht.

En het beveiligen van de grond krijgt een veel "groenere" neiging als je in erosiebestrijding komt. Het EnviroGrid-raamwerk toepassen op een stuk land dat dreigt te verdrogen door wind- en watererosie, of een helling die steiler en steiler wordt of een rivieroever die in de rivier verdwijnt, kan het erosieve proces stoppen en zelfs omkeren. Het wordt veel gebruikt in parken en wandelgebieden om het land ondanks menselijk gebruik stabiel te houden. De geocellen houden het land op zijn plaats om verdere erosie te voorkomen, en je kunt de cellen vullen met nieuwe, gezaaide grond, die zowel het land kunnen opbouwen als herbegroeiing kunnen bevorderen om het zo te houden.

De unieke structuur van de geocell maakt het ideaal voor herbegroeiing omdat het water vrij laat stromen, zelfs tussen cellen als het roostermateriaal permeabel is. Het is een zeer flexibele technologie, Hoewel. Voor een zwaardere muur tegen erosie, je kunt gewoon beton in de cellen storten.

Voor meer informatie over EnviroGrid en gerelateerde onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Top 5 milieuvriendelijke vervangers voor plastic
  • Hoe kunstmatige fotosynthese werkt
  • Is er een manier om 's nachts zonne-energie te krijgen?
  • 5 groene mobiele apps

bronnen

  • "Bodcell™ Geocell Erosiebescherming." Boddingtons. http://www.boddingtons-ltd.com/civil/geocell-erosion-protection.htm
  • "Mobiele opsluiting." EnviroGrid.http://www.envirogrid.com/cellular_confinement.html
  • "MULTICELL® cellulair opsluitingssysteem (Geocell)." Weismann-Friedman Industry.http://www.wfi.co.il/cellular.asp

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Who Discovered Ribosomes Structure?
  2. Menselijke anatomieprojecten
  3. Hoe werken vaccins met het immuunsysteem?
  4. Het belang van DNA in de menselijke cel
  5. Hoe elektroforese te analyseren
  6. Wat is de belangrijkste primaire producent in het mariene ecosysteem?
  7. Wat is een regeling in de microbiologie?
  8. Waarom zijn we gewelddadig?
  9. Stadia van de Menselijke Reproductie

Wetenschap