अभियांत्रिकीमध्ये, गाळ साचण्याची समस्या नेहमीच खूप महत्त्वाची राहिली आहे. त्रिमितीय संयुक्त जलनिःसारण जाळे हे मोठ्या प्रकल्पांमध्ये सामान्यपणे वापरले जाणारे जलनिःसारण साहित्य आहे. तर, ते गाळ साचणे आणि अडथळा निर्माण होणे रोखू शकते का?
१. संरचनात्मक नवोन्मेष
त्रिमितीय संमिश्र निचरा जाळे हे दुहेरी बाजूच्या जिओटेक्स्टाईल आणि त्रिमितीय जिओटेक्स्टाईल गाभ्यापासून बनलेले असते. जाळीचा गाभा उच्च घनतेच्या पॉलिथिलीन (HDPE) पासून बनलेला असतो. त्रिमितीय मोल्डिंग प्रक्रियेमुळे एकमेकांना छेदणारे पट्ट्यांचे जाळे तयार होते आणि त्याचे वैशिष्ट्य खालील दोन बाबींमध्ये दिसून येते:
१. ग्रेडियंट पोर सिस्टीम: मेश कोरच्या उभ्या रिबमधील अंतर १०-२० मिमी असते, वरची तिरकस रिब आणि खालची रिब मिळून एक त्रिमितीय डायव्हर्जन चॅनल तयार करतात, जे जिओटेक्स्टाइलच्या ॲपर्चर ग्रेडियंट डिझाइनशी (वरचा थर २०० μm, खालचा थर १५० μm) जुळणारे आहे, ज्यामुळे ०.३ मिमी पेक्षा जास्त आकाराचे कण अडवले जातात, आणि हे खऱ्या अर्थाने “जाड गाळण-सूक्ष्म गाळण” श्रेणीबद्ध गाळण आहे.
२. जाळीत न रुतण्याची रचना: जाळीच्या गाभ्याच्या पट्ट्यांची जाडी ४-८ मिमी पर्यंत असते, जी २००० केपीए (kPa) भाराखाली मूळ जाडीच्या ९०% पेक्षा जास्त टिकून राहते, जेणेकरून स्थानिक दाबामुळे जिओटेक्स्टाईल जाळीत रुतणे टाळता येते. एका कचराभूमीच्या अभियांत्रिकी माहितीनुसार, ५ वर्षांच्या वापरानंतर, या सामग्रीचा वापर करून तयार केलेल्या निचरा थराचा पाणी वाहून नेण्याचा क्षीणता दर केवळ ८% असतो, जो पारंपरिक खडीच्या थराच्या ३५% दरापेक्षा खूपच कमी आहे.
२. पदार्थांचे गुणधर्म
१. रासायनिक स्थिरता: HDPE जाळीचा गाभा आम्ल आणि अल्कली गंजण्यास प्रतिरोधक आहे. ४-१० च्या pH मूल्याच्या सौम्य आम्ल आणि सौम्य अल्कली वातावरणात, त्याच्या आण्विक संरचनेची स्थिरता टिकवून ठेवण्याचा दर ९५% पेक्षा जास्त आहे. संयुक्त पॉलिस्टर फिलामेंट जिओटेक्स्टाईलचे UV-प्रतिरोधक आवरण UV किरणांमुळे होणाऱ्या पदार्थाच्या वृद्धत्वाला प्रतिकार करू शकते.
२. स्व-स्वच्छता यंत्रणा: जाळीच्या गाभ्याच्या पृष्ठभागाची खडबडपणा Ra मूल्य ३.२-६.३ μm च्या मर्यादेत नियंत्रित केले जाते, ज्यामुळे केवळ पाण्याचा निचरा होण्याची कार्यक्षमताच सुनिश्चित होत नाही, तर जास्त गुळगुळीतपणामुळे होणारे बायोफिल्मचे चिकटणे देखील टाळता येते.
३. अभियांत्रिकी सराव
१. लँडफिलमधील वापर: दररोज २,००० टन प्रक्रिया क्षमता असलेल्या लँडफिलमध्ये, त्रिमितीय संयुक्त निचरा जाळे आणि एचडीपीई (HDPE) पडदा मिळून एक संयुक्त पाझर-प्रतिबंधक प्रणाली तयार होते. त्याचा त्रिमितीय जाळीचा गाभा दररोज १५०० घनमीटर पाझरणाऱ्या पाण्याचा आघात भार सहन करू शकतो. जिओटेक्स्टाईलच्या अडथळा-कार्यासोबत (backstop function), पाझरणाऱ्या द्रवाला एकाच दिशेने बाहेर काढण्याचे उद्दिष्ट साध्य करता येते, ज्यामुळे गाळ मागे येण्यापासून रोखता येते. ३ वर्षांच्या कार्यान्वयनानंतर, निचरा लॅमिनेटच्या दाबातील घट केवळ ०.०५ MPa आहे, जी ०.२ MPa च्या डिझाइन मर्यादेपेक्षा खूपच कमी आहे.
२. रस्ते अभियांत्रिकीमधील उपयोग: उत्तर चीनमधील गोठलेल्या मातीच्या प्रदेशातील महामार्गावर, याचा उपयोग सबग्रेड ड्रेनेज लेयर म्हणून केला जाऊ शकतो, जो केशिका जलाच्या (capillary water) वाढीस अवरोधित करून भूजल पातळी १.२% ने कमी करू शकतो. त्याच्या जाळीच्या गाभ्याची पार्श्वीय दृढता (lateral stiffness) १२० kN/m आहे, ज्यामुळे खडीच्या मूळ थराचे विस्थापन मर्यादित होते आणि परावर्तित भेगा (reflective cracks) पडण्याचे प्रमाण कमी होते. निरीक्षणातून असे दिसून आले आहे की, पारंपरिक सबग्रेडच्या तुलनेत हे तंत्रज्ञान वापरलेल्या रस्त्यांच्या भागांमधील दोषांचे प्रमाण ६७% ने कमी झाले आहे आणि सेवा आयुष्य २० वर्षांपेक्षा जास्त वाढले आहे.
३. बोगदा अभियांत्रिकी अनुप्रयोग: पाणी-समृद्ध थरातून जाणाऱ्या रेल्वे बोगद्यामध्ये, “निचरा आणि अवरोधन एकत्रित” करणारी जलरोधक प्रणाली तयार करण्यासाठी त्रिमितीय संयुक्त निचरा जाळे आणि ग्राउटिंग पडदा यांचा एकत्रितपणे वापर केला जातो. याच्या गाभ्याची जलवाहकता २.५ × १०⁻³ मी/से आहे, जी पारंपारिक निचरा प्लेटपेक्षा ३ पट अधिक आहे. भू-तांत्रिक कापडाच्या गाळण कार्यासोबत मिळून, हे बोगद्याच्या निचरा प्रणालीमध्ये अडथळा येण्याचा धोका ९०% पर्यंत कमी करू शकते.
४. देखभाल धोरण
१. इंटरनेट ऑफ थिंग्जद्वारे देखरेख: जलवाहकता, ताण आणि दाब यांसारख्या मापदंडांवर रिअल-टाइममध्ये देखरेख ठेवण्यासाठी ड्रेनेज नेटवर्कमध्ये ऑप्टिकल फायबर सेन्सर बसवलेले असतात.
२. उच्च दाब पाण्याच्या जेटने क्युरिंग: स्थानिकरित्या अडकलेल्या भागांसाठी, दिशात्मक ड्रेजिंगकरिता २०-३० MPa उच्च दाबाच्या पाण्याच्या जेटचा वापर करा. जाळीच्या गाभ्याची पट्टेदार रचना विकृत न होता दाब सहन करू शकते आणि क्युरिंगनंतर जलवाहकता पूर्ववत होण्याचा दर ९५% पेक्षा जास्त असतो.
पोस्ट करण्याची वेळ: जून-१४-२०२५
