泄漏可检测的土工膜衬垫和用于成形的方法和装置的制造方法
【专利说明】泄漏可检测的土工膜衬垫和用于成形的方法和装置
[0001]相关串请的交叉参考
[0002]不适用。
[0003]联邦政府资助的研究或开发
[0004]不适用。
_5]缩微胶片/版权参考
[0006]不适用。
技术领域
[0007]本发明涉及土工膜衬垫，并且更具体地涉及利于其中泄漏检测的土工膜衬垫。
【背景技术】
[0008]用于围护系统/封闭系统(containment system)(例如，包含诸如池塘等水体的系统)等的衬里系统用于在污染物和下层地面之间提供“不可渗透”障碍。通常，这些衬垫由绝缘材料(诸如高密度聚乙烯)制成，其即使在装货时彻底测试为无缺陷，但也可能在装货和/或安装期间由例如重型设备、切削工具、焊接设备、动物和破坏行为损坏，需要在安装衬垫之后进行最后泄漏检查以确定由任何此类损坏引起的泄漏的位置。例如由于石头、岩石和/或沉降，衬垫在由土壤和/或液体覆盖之后包括在其使用寿命期间也可能被损坏。检测此类泄漏是重要的，特别是在涉及危险材料的情况下，在直径上和1.0毫米一样小的孔可以用一英尺的水压引起相当于每天几加仑的泄漏。
[0009]漏电定位至今已被使用，其涉及将电位穿过土工膜放置并且然后定位其中电流流过土工膜中的泄漏的异常电位分布的点。电位通常使用电源而被施加，其中正电极浸没在土工膜之上水或的土壤层中，并且负电极连接到下面的土壤层。当有泄漏时，电流流过泄漏，这产生高电流密度和在土工膜之上的材料中电位分布的局部异常。进行电测量，以定位泄漏处的异常信号的那些区域。例如，ASTMD7002和D7007包括与此类测试有关的细节。已使用偶极或电极测量配置进行此类测量(尽管可以使用各种类型的数据采集设备)，其中逐点测量通常沿网格图案上的平行线使用偶极或电极测量进行。
[0010]例如，在一个电检测衬垫泄漏的这种方法中，电位穿过衬垫的厚度感应。如果一个极性的电位在片材的一侧上感应且相反极性的电位在片材的相对侧上感应，则如果有穿过片材从一侧到另一侧的任何导电性，所得的电场将受影响，其中对导电的影响被监控以检测泄漏的存在。此类检测方法要求导电介质同时在衬垫上方和衬垫下方，这可以通过在衬垫上方的液体或土壤以及与导电的下层土壤的良好电接触提供。
[0011]然而，在一些安装中，以上述方式电检测泄漏是不可靠的。例如，如果衬垫未保持与土壤良好电接触(由于例如双衬垫或其他绝缘材料的使用、地基中的不规则性和/或衬垫中的折皱)和/或土工膜下面的泥土是干的或不导电或高抗性的(例如，在填埋场中或带有矿堆浸垫、二级围护或煤灰围护)，则不可以获得电位的可靠测量。类似地，在一些填埋场，沙子、砾石或土工合成产物任一种的泄漏检测层直接在土工膜下方用于将任何泄漏通过土工膜排到检测位点，该层由于材料的导电性的缺乏可以抑制泄漏位置调查或使其无效。
[0012]美国专利第3，252，155号中提出了一种对由衬垫的下侧上可能不充分的导电性引起的这种不可靠性的解决方案，该美国专利公开了将衬垫放置在金属箔片上或甚至粘合地固定到金属箔片，其中箔片将提供所要求的下层导电性。然而，该技术在该行业未被广泛地接受，因为此类箔片是昂贵的，将金属箔片固定到衬垫无论是粘合地固定还是机械地固定都很难实现，并且暴露的金属箔片可能由于例如电蚀而在施工现场严重劣化。
[0013]Spencer的美国专利第5，288，168号(其全部公开内容通过引用并入本文)已通过公开具有通过在导电层的底部中嵌入导电颗粒而提供的导电层的衬垫，在箔片材建议下被显著地改进。然后，通过穿过片材建立电场和监控探针和底部导电塑料层之间的火花，来监控片材的完整性。此类火花测试已例如用测试装置完成，所述测试装置包括高压电源，其中高压电源的正极导线附接到铜刷，其负极导线附接到放置在土工膜的顶部上的导电氯丁橡胶接地垫。参见例如ASTM 7240。
[0014]特别地，接缝的火花测试至今已诸如详细地在ASTM D6365中进行，其中导电材料仅仅在接缝的制造之前或在接缝的制造期间被插入接缝，其中导电材料连接到测试设备的负极端子，并且正电压穿过接缝边缘施加，从而使得该接缝中的怀疑区域由从电压源到导电材料的火花指示。
[0015]虽然Spencer的‘168发明显著地改进测试面板中的泄漏检测，但是应该理解的是在带衬垫的池塘的建造期间，可能在土工膜面板中引起泄漏，该泄漏通过测试发现，紧接在衬垫安装之后无泄漏(例如，当衬垫由土壤和/或水覆盖在适当位置时通过使衬垫穿孔)。此外，由于此类带衬垫的设施通常通过使用多个沿接缝热焊接在一起的土工膜面板构造，个体面板的测试不会检测到在面板的接缝处的泄漏，其中已发现错误和异常的读数。此外，个体衬垫面板的导电性对于可靠的测试通常仍然是不充分的，特别是在衬垫面板未保持与泥土的良好电接触(由于例如双衬垫的使用、地基中的不规则性和/或衬垫中的折皱)和/或泥土是干的或不导电的情况下。
【发明内容】
[0016]在本发明的一方面中，提供了一种用于围护系统的土工膜衬垫，其包括具有固定在一起的重叠边缘的至少第一衬垫面板和第二衬垫面板，至少第一衬垫面板具有导电下表面。第一衬垫面板边缘沿第一线密封在第二衬垫面板边缘的顶部上，其中第一衬垫面板在第一线上是非导电的。
[0017]在本发明的该方面的一个形式中，第一衬垫面板边缘沿与第一线间隔的第二线密封在第二衬垫面板边缘的顶部上，其中第一衬垫面板在第二线上是非导电的。
[0018]在本发明的该方面的另一个形式中，土工膜面板包括非导电构件，并且在非导电构件的下表面上具有完整导电介质。
[0019]在本发明的该方面的另一个形式中，衬垫围护系统具有覆盖围护系统的至少一部分的多个衬垫面板，并且包括根据本发明的该方面的土工膜衬垫。
[0020]在本发明的该方面的又一个形式中，根据本发明的该方面的泄漏测试土工膜衬垫的方法包括在衬垫表面上的多个点处测量穿过衬垫的电位。
[0021]在本发明的另一方面中，提供了一种沿相邻边缘将多个土工膜面板密封在一起的方法，其中所述面板的至少第一面板具有用于为密封面板测试泄漏的导电底表面。该方法包括(I)将第二面板放在表面上，(2)将与第二面板的一侧相邻的第一面板底表面在线上的导电性打断，(3)沿该线加热第一面板的底表面，以及(4)沿该线将第一面板和第二面板压在一起，以将第一面板的底部加热密封在第二面板的顶部上。
[0022]在本发明的该方面的一个形式中，加热步骤包括沿该线倚靠被加热的元件滑动第一面板的底部，并且被加热的元件包括中断第一面板的导电下表面的隆起的凸出部。
[0023]在本发明的另一方面中，提供了一种热焊机用于将相邻土工膜衬垫面板的边缘固定在一起，所述土工膜衬垫面板具有导电底表面并且沿面板边缘重叠。该焊机包括:焊机主体，其具有在相对横向侧上开放并在主体后端处合并在一起的水平定向的重叠的第一狭槽和第二狭槽；和用于使焊机主体向前移动的驱动器。加热单元位于第一狭槽和第二狭槽之间并且在第一狭槽和第二狭槽的合并处的前方，并限定第一狭槽的底壁的一部分。至少一个凸出部部分地延伸到第一狭槽内用于接合所述面板的第一面板的导电底表面，从而随着第一面板通过凸出部而沿线中断导电底表面，其中合并的狭槽将衬垫面板一起按压在狭槽中，以沿中断的导电底表面的线将第一衬垫面板和第二衬垫面板热焊接在一起。
[0024]在本发明的该方面的一个形式中，加热单元是具有第一和第二横向间隔部段的楔形物，其中每个部段限定顶狭槽的底壁的一部分和底狭槽的顶壁的一部分。壁限定部分在与狭槽的合并处相邻的其后端处一起渐缩，其中每个壁限定部分包括所述凸出部之一。合并的狭槽适于沿与第一面板的导电底表面中的中断对应的基本平行的线将第一衬垫面板和第二衬垫面板热焊接在一起。
[0025]在本发明的该方面的另一个形式中，凸出部从尖端朝向主体后部纵向延伸。
[0026]在本发明的另一方面中，提供了一种用于与热焊机一起使用的加热单元，并且该加热单元包括可安装在其衬垫狭槽之间的热焊机中的楔形物，由此该楔形物限定下狭槽的上壁和上狭槽的下壁的一部分，并且所限定的上壁和下壁一起渐缩到与加热单元的合并狭槽相邻的点。至少一个凸出部充分地从楔形物限定的下壁延伸，以分离或中断在凸出部上通过上狭槽的衬垫面板的底部分，同时仍然保持该面板的总体结构完整性。
[0027]在本发明的该方面的一个形式中，提供了一种加热元件，用于加热楔形物壁限定部分和凸出部。
[0028]在本发明的又一方面中，提供了一种衬垫围护系统，其包括覆盖围护系统的至少一部分的多个衬垫面板。每个衬垫面板是具有导电下表面的土工膜，并且相邻面板具有由接缝固定在一起的重叠边缘。导电构件位于相邻面板之下并接触两个相邻面板的导电下表面，以提供相邻面板的导电下表面之间的电连