Xblock

Stora Xblock (8,0 m 3 eller 280 cu ft) på ett provplaceringsområde

En Xbloc är ett vågavledande betongblock (eller "pansarenhet") designat för att skydda stränder, hamnväggar, havsväggar , vågbrytare och andra kuststrukturer från den direkta effekten av inkommande vågor . Xbloc-modellen designades och utvecklades av det holländska företaget Delta Marine Consultants, nu kallat BAM Infraconsult, ett dotterbolag till Royal BAM Group 2001 och har varit föremål för omfattande forskning av flera universitet.

Fördelar kontra andra system

Betongpansarenheter används vanligtvis i vågbrytare och strandskydd. Enheterna är placerade i ett enda lager som det yttre lagret av kuststrukturen. Detta lager kallas pansarlagret. Dess funktion är tvåfaldig: (1) att skydda det finare materialet under det mot allvarliga vågeffekter; (2) för att skingra vågenergin för att minska vågupploppet, övertoppningen och reflektionen. Dessa funktioner kräver en tung men porös rustning.

Vanliga faktorer för att applicera enskikts betongpansarenheter är:

  • Naturligt berg är inte tillgängligt i erforderlig storlek eller kvalitet för att motstå designvåg- eller strömbelastningar
  • stenbrottsproduktionen är otillräcklig för att matcha efterfrågan på material
  • befintliga stenbrott ligger i oekonomiskt avstånd till projektplatsen
  • vägförbindelser har lastbegränsningar (broar) och andra flaskhalsar, är i dåligt skick eller överbelastade

Jämfört med äldre betongpansarenheter, som t.ex. tetrapod som normalt placeras i dubbelt lager som för bergskydd , involverar moderna enkellagerpansarenheter (som Xbloc och Accropode ), betydligt mindre betong. Därför krävs mindre konstruktionsmaterial (cement, grus), vilket minskar kostnaderna och även koldioxidavtrycket från kustskyddsarbeten.

Liksom Xbloc är de flesta av dessa block kommersiella utvecklingar och patenterade som sådana, Xblocs produceras inte av patentinnehavaren, utan tillverkas och installeras av en entreprenör som i gengäld betalar en licensavgift. Ett sådant avtal innefattar vissa tekniska stödaktiviteter för att säkerställa en korrekt tillämpning av skyddssystemet. Patentet går ut 2023, men även om vem som helst efter det datumet kan göra ett block med denna form, får man inte kalla det Xbloc, eftersom namnet är ett skyddat varumärke.

Hydraulisk stabilitet och förreglingsmekanism

Xbloc pansarenheten får sin hydrauliska stabilitet från sin egenvikt och genom att låsa sig med omgivande enheter. På grund av det mycket porösa pansarskiktet (lagerporositet på nästan 60%) konstruerat med Xbloc-enheter, kommer energin från de inkommande vågorna att absorberas till stor del. Xbloc pansarskiktet kan därför skydda berget i underskiktet från erosion på grund av vågor. Förutom empiriska formler härledda från fysisk modelltestning, har interaktionen mellan vågbrytarelement (nedsänkta eller uppkomna) och vågor såväl som filtreringen av vätskan in i den porösa vågbrytaren undersökts av bland annat MEDUS, baserat på RANS-ekvationer kopplat till en RNG - turbulens modell.

Xblock appliceras vanligtvis på en pansarsluttning mellan 3V:4H och 2V:3H. Till skillnad från naturligt berg ökar inte den hydrauliska stabiliteten vid grundare sluttningar, eftersom i den situationen förreglingseffekten minskar. Standard Xblock-storlekar varierar mellan 0,75 m 3 (signifikant våghöjd upp till H s = 3,35 m) och 20 m 3 (H s = 10,0 m). Det noteras att det givna förhållandet mellan designvåghöjd och volymstorlek endast gäller för konceptstadiet. Ytterligare parametrar som strandlutning, krönkonfiguration , anläggningsutrustning etc. kan ha en viktig effekt på den rekommenderade enhetsstorleken. För detaljerad design, särskilt för icke-standardiserade situationer, är fysiska modelltester väsentliga och utförs normalt för att bekräfta övergripande stabilitet och funktionella prestanda hos en vågbrytare (vågövertoppning och/eller vågpenetration).

Effekten av sammanlåsning är uppenbar när man jämför en bergbeklädnad med en modern enskiktsenhet för genomsnittliga gränsförhållanden, samtidigt som man tar hänsyn till betongens lägre specifika densitet jämfört med de flesta naturliga bergarter som vanligtvis används i vågbrytarkonstruktion. Om man antar att naturligt berg skulle placeras med identisk sluttningsbranthet, skulle den individuella stenvikten behöva vara tre gånger så hög, jämfört med Xbloc-enheter. Berg ska i allmänhet placeras som dubbelt lager, så volymen av pansarmaterial som behöver brytas, lagras, hanteras, transporteras och installeras kan vara enorm för en större vågbrytare som utsätts för betydande vågverkan. På grund av den sammanlåsande effekten är vikten, och därmed volymen, av enskiktspansarenheter betydligt mindre jämfört med en pansar som helt består av sten. Dessutom tillverkas enheter normalt nära eller på projektplatsen, så att transportproblem är mindre kritiska.

Tillverkning av pansarenheter

Xbloc består av icke-armerad betong, liknande andra pansarenheter med ett lager. Vanlig betong C25/30 är normalt lämplig för tillverkning av Xbloc pansarenheter. Men ofta appliceras betong med högre hållfasthet av andra skäl, t.ex. tidig hållfasthet för snabbare avformning, islaster etc. Genom att utelämna armering minskar tid och kostnader och pansarenheterna är mindre sårbara mot korrosionsskador på lång sikt . Den optimala formen på en pansarenhet med ett lager kombinerar robustheten hos en kompakt betongkropp med den slankhet som krävs för sammanlåsning. Den strukturella integriteten bekräftas normalt av finita elementberäkningar (FEM) och prototypfalltester.

Även om både trä- och stålformar kan användas för att konstruera Xbloc- formningen , föredras stålformar eftersom de kan användas upprepade gånger för att producera ett stort antal pansarenheter. Olika formkonstruktioner, bestående av 2 sektioner, tillämpas. Formarna monteras antingen vertikalt eller horisontellt. Pågjutning och packning av betong görs samtidigt. En lämplig formkonstruktion underlättar borttagningen av formarna i ett tidigt skede och förhindrar i hög grad honungskamning, ytbubblor och slående skador.

På grund av formen på Xbloc-enheten kan en relativt enkel formsättning användas som är gjord av ett begränsat antal olika stålplåtar. Eftersom en enda Xbloc-enhet kan väga upp till 45 ton görs konstruktionen så nära användningsområdet som möjligt.

Placering

I motsats till placeringen av andra sammankopplade betongblock, kräver Xbloc-enheten inte särskilt strikta specifikationer om orienteringen av varje enhet på en vågbrytarsluttning. På grund av formen på Xbloc är var och en av de 6 sidorna av enheten effektivt sammankopplade. Därför hittar blocken lätt ett läge som helt aktiverar förreglingsmekanismen. Detta ökar effektiviteten i att placera pansarenheter på en sluttning. På grund av den slumpmässiga strukturen och höga porositeten hos en Xbloc vågbrytare skapas en artificiell revhabitat för marin fauna och flora.

XblocPlus

DMC kom ut på marknaden 2018 med XblocPlus. Namnet antyder en förbättrad version av Xbloc, men så är inte fallet. Det är ett block som fungerar på ett annat sätt, och därför också har sina egna för- och nackdelar. XblocPlus är ett block som behöver placeras regelbundet och har därför egenskaper som man även hittar i placerade block som naturliga basaltpelare eller betongplacerade block som Basalton. Utvecklingen av detta block startade i synnerhet för att DMC såg möjligheter för Afsluitdijk -förbättringen som startade 2018. Här används detta block i vågpåverkanszonen, blocket kallas i det här sammanhanget för 'Levvel-block', efter fog- satsning som förbättrar Afsluitdijk. Basalton Quattroblok appliceras på Wave-upploppszonen på Afsluitdijk. XblocPlus används också i Vistula Spit-kanalen i Polen.

Se även

  • British Standards, BS 6349 Code of Practice for Maritime Structures, Del 7, Guide to design & construction of Breakwaters, 1991.
  • CIRIA/CUR, Rock Manual , 2007 2
  • Forskningsartiklar om utveckling och design av Xbloc Breakwater Armor Units 3
  • HJ Verhagen, klassiska, innovativa och okonventionella kustlinjeskyddsmetoder , kusttekniksektionen, Delfts tekniska universitet, Nederländerna, 2004 4
  • ASCE Specialty Conference, Washington DC March, Seabees in Service , 1983

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Xbloc&oldid=1111962152 "