Az alakváltozás

Az alakváltozás fontossága – a mérnöki szemlélet

Közzététel időpontja: 2017. 07. 18.
Kategóriák: Rugalmasság, Élettartam, Szilárdság

Igaz vagy hamis?
A csöveknek merevnek kell lenniük, hogy ellenálljanak a talaj és a forgalom súlyának.

A merev anyagok, mint például a beton és az agyag, megülepednek a földben a rájuk ható felszíni és a környezetükből eredő terhelések hatására. Az uralkodó tervezési gyakorlatokat a merev csövekre dolgozták ki, és ez a konzervatív eljárás biztosítja azt, hogy a cső elég súlyos legyen ahhoz, hogy el tudja viselni a valószínűleg felmerülő terheléseket.

A rugalmas anyagok, például a műanyag csatornacsövek, a kisebb merevségüket használják ki, hogy ügyesen alkalmazkodjanak a terhelésekhez a csövek falának alakváltozása révén. Ezek a jól megtervezett anyagok átviszik a terheléseket a környező talajba, és a csővezeték-tervező mérnökök számára a legjobb technikai, és a leginkább költséghatékony megoldást kínálják a teljes csővezetékre.

Természetesen nincs két egyforma kivitelezés, és még egy csővezeték mentén is méterről méterre változnak a körülmények. Ez sok természeti (természetes talajváltozások, lejtés, időjárási viszonyok) és emberi tényezőre (a kivitelezés, a talajtömörítés minősége) vezethető vissza.

Nézzük tehát, hogy mennyire tudnak alkalmazkodni a műanyag csövek ezekhez a látszólag végtelen variációkhoz?

A TEPPFA egy négy évig tartó kísérletben vizsgálta a műanyag csövek szennyvíz-, csapadékvíz elvezető csatorna és más mélyépítési alkalmazásokra való alkalmasságát terepen, valamint modern laboratóriumi teszteken keresztül. Azt kutatták, hogy milyen hatással van a jól, a mérsékelten és az egyáltalán nem tömörített ágyazat és föld visszatöltés a gyűrű irányú alakváltozásra és a külső terhelések viselésére.

A legtöbb alakváltozás a beépítést, a csövek teljes terhelését követő első hetekben történik, amíg a talaj teljesen tömörödik. Időközben az összes terhelés áttevődik a csőrendszert körülvevő talajra, és semmi, még a nehéz forgalmi terhelés sem okoz további alakváltozást a csövekben. A tanulmány kimutatta, hogy a jó kivitelezés biztosítja, hogy a csövek alakváltozása jóval az Európában előírt (8%-os) szigorú követelményeken belül maradjon, de az Egyesült Királyságban előírt, jóval szigorúbb, előírások is teljesíthetők (5% az autópályaalkalmazásoknál és 6% a szennyvízcsatornáknál). Ez minden rugalmas csőre igaz, függetlenül a cső gyűrűmerevségétől és azoktól a természeti körülményektől, amelyek között a csővezeték létezik.

Ha a terhelési viszonyok megváltoznak, például nő a forgalmi terhelés, a környező talaj egyszerűen átveszi a terhelést. Ez biztosítja, hogy a műanyag csövek tökéletes hosszú távú megoldást nyújtsanak a mélyépítésben.