Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sådan fungerer EnviroGrid

Når et stort amfibisk angrebskøretøj ruller op på en strand, det er nødt til at fortrænge en hel del sand. Marco Garcia/Getty Images

Tilbage i 1970'erne, det amerikanske militær gik i gang med at løse et mangeårigt problem i kampoperationer:bevægelse af jorden under tungt udstyr. Når tanke og transportbiler bevæger sig rundt på ustabilt snavs og sand, især på kystlinjer, forskydning og erosion forekommer, hvilket betyder endnu mindre stabilt underlag at rejse på.

Løsningen kom i form af en letvægtsstruktur, der holdt løst sand sammen, snavs eller grus, så jorden blev liggende. Tricket var i strukturens bikageform.

Det hedder mobilindeslutning , eller geoceller , og det er ikke kun for militæret. Produkter som EnviroGrid, en version af geocellemetoden, har udbredte civile anvendelser. Geocellteknologi holder alle former for jordstrukturer sammen, fra fladt land til 45-graders skråninger og fra tør jord til stærkt vegeteret jord. Det har applikationer inden for landskabspleje, civilingeniør og miljøbeskyttelse. Du har måske gået eller kørt på geoceller uden selv at vide det.

I denne artikel, vi finder ud af, hvad mobilindeslutning gør, hvordan det bruges, og hvorfor det er bedre end nogle af de mere almindelige og traditionelle geologiske stabiliseringsteknikker.

De fleste af os tænker ikke meget over geologisk stabilitet, men det er et stort problem inden for teknik og udendørs design. Hvordan opbygger du en høj med snavs for at lave en bakke på en golfbane, uden at den skyller væk i den første regnvejr? Hvordan bygger man en indkørsel på en base af grødet rødt ler? Og hvordan sikrer du dig, at de skrånende sider af en motorvej ikke skyller ud efter 20 års hård vind?

Du sikrer på en eller anden måde alle disse strukturer, så de kan bære vægt og modstå elementerne. Typisk, dette gøres ved hjælp af betonvægge, eller ved lagdeling af geotekstil med komprimeret tilslag (som snavs og sten), eller bygge en hævet bro for helt at omgå problemet. EnviroGrid er en metode til at opnå samme mål, mens du arbejder lidt tættere på det naturlige miljø.

Grundlæggende oplysninger om EnviroGrid

Honningkagekamrene i EnviroGrid er fyldt med sand. Billede med tilladelse fra EPA

Konceptet bag mobilindeslutning er ret ligetil:En muret celle vil indeholde alt, hvad du putter i den. For eksempel, hvis du putter sukker i en cookie cutter, du kan flytte cookie cutter rundt uden at miste sukkeret. I forlængelse heraf, et væld af sammenkoblede cookie cutters vil holde et helt køkken fuld af sukker, og det bliver endnu mere stabilt, fordi den enorme struktur vil være meget sværere at destabilisere. Skift sukker ud med snavs, og du har den grundlæggende idé bag EnviroGrid.

Det er selvfølgelig lidt mere kompliceret, når du bevæger dig forbi bagning og ind i ingeniørprogrammer. Geoceller bliver, på en måde, forbundet til jorden.

EnviroGrid er en fleksibel honeycomb -struktur. Honningkagecellerne er åbne øverst og nederst. Cellearket lægges på og fastgøres til enhver ustabil overflade, det være sig niveau eller skråt. Det kan bruges på sand, smuds, sten, ler - stort set alt, hvad der kan blæse eller vaske væk eller give ud under tunge belastninger.

Cellerne fyldes derefter med en slags aggregat, såsom snavs, jord, småsten eller endda beton. Det hele afhænger af applikationen (som vi kommer ind på på den næste side). Da cellerne er åbne på begge sider, den ustabile grund under strukturen blandes med det tilsatte aggregat, og honningkagerne bliver en del af jordoverfladen. Cellernes vægge beskytter aggregatet mod elementerne, så i stedet for at vind eller vand blæser snavs væk, de passerer over cellernes toppe. Og den ekstra styrke af alle de indbyrdes forbundne cellevægge multiplicerer den kraft jorden kan modstå, fordi enhver kraft er spredt ud over et meget større overfladeareal. Snavs kan ikke spredes af vægten, fordi den kun kan bevæge sig inden for cellens rammer.

Der er et par særlige fordele ved at bruge geoceller i stedet for mere traditionelle metoder, herunder udseende, omkostninger og miljøvenlighed. Du kan se hvorfor i de næste afsnit, når vi kommer ind i applikationer.

EnviroGrid -applikationer

En støttemur er forstærket med EnviroGrid. Billede med tilladelse fra New York State DOT

Når ingeniører skal bygge en støttemur for at sikre de skrå sider af en motorvejsbase, de kan bygge en struktur ud af beton, der fastgøres til skråningen ved hjælp af et gitter, der strækker sig ind i skråningen. Denne proces kan være temmelig dyr, hovedsagelig fordi den vender mod betonen, hvilket gør væggen mere tiltalende, når du kører forbi den, kan koste meget. Det er tungt, og den skal sendes ind. Plus, Beton forvitrer ofte ikke så godt.

EnviroGrid kræver ikke en forlængelse dybt ned i skråningen, så det kan være lettere at installere. Vigtigere, det kan fyldes med aggregat allerede på stedet, så forsendelsesomkostninger er minimale. Det er fleksibelt, så jorden er sikret i en mere naturlig tilstand. Og fordi den åbne bikagestruktur tillader vandgennemstrømning og dræning, vegetation kan sammensætte den smukke topcoat, i stedet for noget som beton.

Støttemure, som ikke kun bruges til vejbaner, men også til landskabspleje, lossepladser og alle mulige andre anlægsprojekter, er kun en geocelleapplikation. Erosionskontrol og jordstabilisering er de to andre primære anvendelser til EnviroGrid.

Jordstabilisering er den applikation, geocellemetoden oprindeligt blev udviklet til, og det viser sig, at civile har brug for stabil jord lige så meget som soldater gør. At lægge et gitter af geoceller på ustabil jord og fylde det med snavs eller sten kan skabe et stabilt fundament for en indkørsel, en park gangbro eller en vandresti. Det kan gøre blødt terræn fuldt ud understøtte fodtrafik, en golfvognsti, et kloaksystem eller togskinner uden at synke under vægten.

Og sikring af jorden får en meget "grønnere" bøjning, når du kommer i erosionskontrol. Anvendelse af EnviroGrid -rammen på en landstrækning i fare for tørhed som følge af vind- og vanderosion, eller en bjergskråning, der bliver stejlere og stejlere, eller en flodbred, der forsvinder i floden, kan stoppe og endda vende den erosive proces. Det bruges meget i parker og vandreområder for at holde jorden stabil trods menneskelig brug. Geocellerne holder jorden på plads for at forhindre yderligere erosion, og du kan fylde cellerne med nye, frøet jord, som både kan bygge jorden op og fremme re-vegetation for at beholde den på den måde.

Geocellens unikke struktur gør den ideel til genvegetation, fordi den lader vandet strømme frit, selv mellem celler, hvis gittermaterialet er gennemtrængeligt. Det er en meget fleksibel teknologi, selvom. For en mere kraftig mur mod erosion, du kan simpelthen hælde beton i cellerne.

For mere information om EnviroGrid og relaterede emner, se linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Top 5 miljøvenlige substitutter til plast
  • Sådan fungerer kunstig fotosyntese
  • Er der en måde at få solenergi om natten?
  • 5 grønne mobilapps

Kilder

  • "Bodcell ™ Geocell Erosion Protection." Boddingtons. http://www.boddingtons-ltd.com/civil/geocell-erosion-protection.htm
  • "Mobil indespærring." EnviroGrid.http://www.envirogrid.com/cellular_confinement.html
  • "MULTICELL® Cellular Confinement System (Geocell)." Weismann-Friedman Industry. Http://www.wfi.co.il/cellular.asp