Многослойное противофильтрационное покрытие

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для противофильтрационной защиты каналов и водоемов. Многослойное противофильтрационное покрытие включает водонепроницаемый и армирующий слои. В качестве водонепроницаемого слоя используются гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена, а в качестве армирующего слоя - геосетку из отходов полиэтилена или геотекстиль из отходов текстильной промышленности. Гибкие листы термически соединены с компонентами армирующего слоя путем расплавления поверхности листа. Обеспечивается высокая водонепроницаемость, долговечность, надежность в эксплуатации на просадочных и пучинистых грунтах основания. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для противофильтрационной защиты каналов и водоемов.

Известна конструкция многослойного противофильтрационного покрытия (US 2771745, кл. 61-7, 1956 г., опубл. Мелиорация и водное хозяйство за рубежом. Применение пластических материалов в орошении (По зарубежным патентам). - М.; ЦБНТИ. - 1970 г., стр.21-22.), состоящая из двух слоев армирующего материала, между которыми находится слой асфальта особого состава. Армирующим материалом могут служить стекловолокно, термопластик, или металлическая сетка. Особый состав асфальта 70%, минеральных добавок - 20% и волокнистых материалов (волокно+органическое вещество) - 10%. Соотношения составляющих могут меняться в широких пределах. При проведении работ слои покрытия укладываются вразбежку, что обеспечивает более надежный шов и прочное соединение. Канал покрывается по всему периметру многослойной, гибкой одеждой предлагаемой конструкции.

Недостатком конструкции являются низкая экологическая безопасность вследствие применения асфальта, конструкция не применима при низких температурах, не представляется возможным ее использование на просадочных и пучинистых грунтах и в районах распространения карста. Части облицовки, выходящие на дамбы канала («заплечники») никак к ней не крепятся, что существенно понижает прочность покрытия и может вызвать сползание облицовки с откоса в канал.

Известна конструкция противофильтрационного покрытия для магистральных каналов сложного состава (US 3113435, кл. 61-7, 1956 г., опубл. Мелиорация и водное хозяйство за рубежом. Применение пластических материалов в орошении (По зарубежным патентам). - М.; ЦБНТИ. - 1970 г., стр.21-25.), которое состоит из листов жести, покрытой с двух сторон слоями битума или асфальта. Между слоями прокладывают бумагу, сверху и снизу накладывают пластмассовую пленку. При соединении отдельных полотнищ такой многослойной одежды листы жести сваривают между собой для устранения утечки воды в местах соединения. Шов после сварки заполняют асфальтом или битумом и покрывают пленкой.

К недостаткам данной конструкции можно отнести низкую экологическую безопасность, высокую материалоемкость и, как следствие, высокую стоимость конструкции. Бумажные прослойки при воздействии сил трения обеспечат конструкции повышенный износ. Сварные швы жестяных листов, заполненные асфальтом при воздействии циклов «замораживания-оттаивания» постепенно разойдутся.

Наиболее близким техническим решением является многослойная облицовка (US 6755596 В2, 29.06.2004, E02B 5/02), из бетонного покрытия к которому крепятся жесткие пластиковые листы, к ним выше по поперечному сечению канала крепятся гибкие пластиковые листы, обеспечивающие крепление на дамбах канала с помощью заплечиков. Конструкция крепится к ложу канала (анкерами) шпурами с гидроизоляцией при помощи шпонок, что обеспечивает дополнительную устойчивость.

К недостаткам можно отнести разрушение бетона и расхождение бетонных плит при воздействии циклов «замораживания-оттаивания» и просадок грунта основания, вследствие этого будут проседать жесткие пластиковые листы и отрываться от удерживающих шпуров. Под действием морозного пучения гидроизоляционные шпонки выдавливаются из облицовки и при последующем наполнении канала появляются локальные очаги фильтрации из канала.

Сущность изобретения заключается в разработки вариантов конструкции многослойного противофильтрационного покрытия, отличающегося высокой водонепроницаемостью, долговечностью, способного надежно эксплуатироваться на просадочных и пучинистых грунтах основания.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение потерь воды из каналов и водоемов, возможность применения противофильтрационных покрытий на просадочных и пучинистых грунтах основания без снижения их эффективности и надежности, развитие вторичного использования полимеров.

Технический результат достигается за счет устройства в канале многослойного противофильтрационного покрытия, состоящего из армирующего слоя (геосетка, геотекстиль) и водонепроницаемого слоя, выполненного из гибких листов, толщиной 3-5 мм, при этом гибкие листы термически соединены с компонентами армирующего слоя путем расплавления поверхности листа на глубину 0,5-1,0 мм.

Предлагается ряд вариантов конструкции многослойного противофильтрационного покрытия:

Вариант 1. Конструкция многослойного противофильтрационного покрытия состоит из уложенного на подготовленное основание ложа и откосов канала армирующего слоя из геосетки, изготовленной из отходов полиэтилена (ТУ 2291-003-96266783-07), поверх которой укладывают гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена, при этом поверхность гибкого листа соприкасающаяся с геосеткой, подвергается расплавлению, далее гибкие листы соединяют встык с образованием сварного шва.

Вариант 2. Конструкция многослойного противофильтрационного покрытия состоит из уложенного на подготовленное основание ложа и откосов канала армирующего слоя - нетканого геотекстиля («Дорнит» по ТУ 8397-003-21506643-2003), плотностью 250-400 г/м, поверх которого укладывают гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена, при этом поверхность гибкого листа соприкасающаяся с нетканым геотекстилем, подвергается расплавлению, далее гибкие листы соединяют встык с образованием сварного шва. Устройство заплечиков производится на дамбах канала.

Вариант 3. Многослойное противофильтрационное покрытие, выполненное из геокомпозитного листового материала, изготовленного с применением нетканого геотекстиля, плотностью 250-400 г/м, на который сверху и снизу напаяны гибкие листы, выполненные из отходов полиэтилена. При устройстве противофильтрационного покрытия изготовленный в заводских условиях геокомпозитный листовой материал укладывают на дно и откосы канала и соединяют его полотнища между собой при помощи сварки.

Вариант 4. Многослойное противофильтрационное покрытие, выполненное из сваренных внахлест гибких листов, изготовленные из отходов полиэтилена, на которые напаян сверху и снизу нетканый геотекстиль плотностью 250-400 г/м, изготовленный из отходов текстильной промышленности, при этом гибкие листы укладывают на подготовленное основание с нахлестом 20-30 см.

Монтаж многослойного противофильтрационного покрытия при малой ширине канала (менее 4-5 метров) допускается устраивать при помощи ручной лебедки (ЛР-1 или УТМ-0,8 или талевых систем типа СТ-135-25), при ширине канала более 5,0 метров монтаж ведут трактором малой мощности (например, ХТ3-3510) или же секции облицовки, собранные на дамбах канала прикрепляют посредством строп к подъемному крану (например КС-45-71 7 К-1 «Ивановец», длина стрелы 9,21 м, вылет стрелы 2,0-20,0 м, грузоподъемность 25 т, колесное шасси) и укладывают в русло канала, где производят их сварку ультразвуковым сварочным аппаратом для сварки пленки и гибких листов К-100 (www.piaterka.ru/images/oborud-vesv/cas/CAS_ruk/CK-100.pdf). Контроль качества производят акустическим импедансным дефектоскопом ИД-91М (http://www.fela-nk.ru).

Многослойное противофильтрационное покрытие сохраняет устойчивое положение за счет собственного веса, силы тяжести воды, сцепления с подготовленным дном и заплечиков, устраиваемых на дамбах канала.

Предлагаемые конструкции многослойного противофильтрационного покрытия характеризуются повышенной надежностью, при эксплуатации (70 и более лет), они не снижают прочности при воздействии циклов «замораживания-оттаивания», гибкие листы не крепятся к анкерам шпурам, что ускоряет процесс возведения конструкции и экономит материал, процесс возведения полностью механизирован при любой ширине канала. Варианты 1 и 3 допускается использовать на пучинистых и просадочных грунтах, а также в условиях наличия карста. При устройстве облицовок подобного типа за счет устройства многослойного покрытия практически полностью исключаются (до 1%) потери воды из канала.

Изобретение поясняется иллюстрированным материалом.

На Фиг.1 - Многослойное противофильтрационное покрытие (вариант 1); На Фиг.2 - Многослойное противофильтрационное покрытие (вариант 2); На Фиг.3 - Многослойное противофильтрационное покрытие (вариант 3); На Фиг.4 - Многослойное противофильтрационное покрытие (вариант 4).

Многослойное противофильтрационное покрытие состоит из следующих основных конструктивных элементов (Фиг.1-4): гибкие листы из отходов полиэтилена 1, термоскрепленные 2 с армирующим слоем - геосеткой 3, нетканым геотекстилем 4.

1. Многослойное противофильтрационное покрытие, включающее водонепроницаемый слой и армирующий слой, отличающееся тем, что в качестве водонепроницаемого слоя используют гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена, а в качестве армирующего слоя - геосетку из отходов полиэтилена или геотекстиль из отходов текстильной промышленности, при этом гибкие листы термически соединены с компонентами армирующего слоя, путем расплавления поверхности листа.

2. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что в качестве армирующего слоя применяется геосетка, изготовленная из отходов полиэтилена, на которую укладывают гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена.

3. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что в многослойном противофильтрационном покрытии в качестве армирующего слоя применяется нетканый геотекстиль, на который укладывают гибкие листы.

4. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что многослойное противофильтрационное покрытие выполнено из водонепроницаемых листов, изготовленных с применением нетканого геотекстиля, на который сверху и снизу напаяны гибкие листы, выполненные из отходов полиэтилена.

5. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что многослойное противофильтрационное покрытие представляет собой сваренные внахлест гибкие полимерные листы, изготовленные из отходов полиэтилена, на которые напаян сверху и снизу геотекстиль, изготовленный из отходов текстильной промышленности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к охране грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок, выноса ядохимикатов с полей орошения, таких как пестициды, гербициды, фосфор, калий, азот и других.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для устранения фильтрации через тело низконапорных плотин водохранилищ, дамб русел рек и каналов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Для захоронения промышленных отходов отрывают котлован.
Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано для очистки поверхностных вод, используемых для подпитки водозабора. Способ заключается в расположении на дне водного канала, служащего подпиткой грунтовых вод для водозабора, фильтрующего материала слоем 1-1,5 м.

Изобретение относится к области охраны грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок и др.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противофильтрационному геотекстильному покрытию низконапорной земляной плотины. Покрытие плотины содержит ячеистую конструкцию из полимерного материала.

Изобретение относится к области гидротехники, в частности, к способам определения потерь воды из оросительных каналов. Способ заключается в устройстве в канале изолированного отсека, состоящего из двух полимерных водонепроницаемых перемычек, которые на время определения фильтрационных потерь заделывают в пазы на дне канала на расстоянии 30÷50 м, с последующей гидроизоляцией мест стыка.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ создания гибкого противофильтрационного экрана включает укладку на подготовленное ложе канала армирующего слоя и нанесение на него расплавленного синтетического материала.

Изобретение относится к области защиты грунтовых вод от загрязненных фильтратов из накопителей и может быть использовано для перехвата загрязненных потоков из накопителей на пути движения в открытые водотоки.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты оросительных каналов. Противофильтрационный экран включает укрупненные полотнища полимерного материала, уложенные встык на подготовленное основание и соединенные между собой полосой геомембраны толщиной 1,0-2,0 мм с формированием деформационной складки. Перед укладкой в ложе канала укрупненных полотнищ их изготавливают из гибких листов, выполненных из отходов полиолефинов в виде полимерных листов толщиной 15-20 мм, шириной 1,5 м, длиной 15-20 м. Гибкие листы соединяют в полотнища шириной 10,0-11,5 м и длиной, равной периметру канала. Геомембрана изготовлена из отходов полиолефинов. В полотнищах устроены монтажные отверстия. Противофильтрационный элемент закрепляют на откосах металлическими анкерами с уплотнительными шайбами, забиваемыми в грунт через монтажные отверстия. Достигается полная водонепроницаемость русла канала и повышается гидравлическая эффективность. Благодаря значительной толщине противофильтрационного элемента и наличию деформационных складок противофильтрационный экран отличается повышенной надежностью. Исключаются потери воды на фильтрацию из оросительных каналов, предотвращается заболачивание, засоление и подтопление ценных сельскохозяйственных угодий, что улучшает мелиоративную и экологическую обстановку на орошаемых землях. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств на оросительных каналах, водоемах и прудах-накопителях отходов. Противофильтрационное покрытие с бентонитовым жгутом включает уложенное по периметру канала двухслойное покрытие. Покрытие образовано из двух полотнищ геомембраны. Полотнища соединены между собой продольными швами. В полость между слоями покрытия помещен бентонитовый жгут. Поверх геомембраны отсыпан защитный слой грунта. Обеспечивается эксплуатационная надежность и долговечность покрытия. Исключаются потери воды на фильтрацию при повреждениях как нижнего, так и верхнего слоев. 2 ил.
Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей. При создании противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов, например шламонакопителя, формирование слоев экрана на основании шламонакопителя производят с использованием суспензии промышленных отходов, содержащих мелкодисперсные частицы, с уплотнением слоев. Основание шламонакопителя выполняют из глины или суглинка, уплотняют, заливают на уплотненный слой водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при отношении в ней Ж:Т в пределах 3÷10:1. Выдерживают суспензию до впитывания в слой основания шламонакопителя. Сверху укладывают слой глины или суглинка и уплотняют его. Водную суспензию заливают в количестве 50-100 л/м2. Изобретение позволяет предотвратить загрязнение прилегающего к хранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента. Диафрагма каменно-набросной плотины на скальном основании 1 выполнена в центральной зоне путем заполнения водоупорным материалом продольной полости, образованной между установленными одна на другую впритык сборными панелями 5. Продольная технологическая полость сформирована путем размещения сборных панелей 5, опирающихся на вертикально установленные металлические трубчатые стойки или металлические стойки 3 с продольными пазами, например двутавры, швеллера, рельсы, соединенные между собой стержнями 4 в единый каркас, обеспечивающий общую устойчивость диафрагмы в строительный период. Металлические трубчатые стойки 3 выполнены с отверстиями для инъектирования поярусно водоупорного и пластичного материала 6 диафрагмы, заполненной сначала скальным крупнообломочным материалом. Повышается безопасность каменно-набросной плотины, размещаемой между крутыми скальными берегами в узком створе, с характерно высокими паводковыми уровнями в реке, сокращаются сроки строительства. 1 ил.
Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов, препятствующих загрязнению природной среды токсичными компонентами и пылению, в результате инфильтрационных и эрозийных процессов. В способе консервации и изоляции техногенных месторождений, заключающемся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке её на поверхность хранилища, нанесении на остывшую поверхность дренажного слоя из крупнозернистого материала, предварительно при экранировании насыпей на поверхности тела массива создают уклон 2-5о от центра к краям, после создания указанного уклона осуществляют нанесение на поверхность слоя мятой глины 0,2-0,4 м и уплотнение, укладку гидроизоляционной смеси на подготовленную поверхность осуществляют экструзивно при температуре 180-200оС полосами шириной 2-2,5 м с взаимным перекрытием на 0,15-0,2 м, указанный дренажный слой наносят толщиной 0,1-0,15 м, а гидроизоляционная смесь содержит в качестве отходов полиэтилена - отходы полиэтилена высокого и низкого давления, и дополнительно - полиизобутилен и газовую сажу, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы полиэтилена высокого давления 74-76, отходы полиэтилена низкого давления 14-16, полиизобутилен 6-7, газовая сажа 3-4. Технический результат - формирование покрытия, предотвращающего инфильтрацию атмосферных вод и продуктивных растворов из тела штабелей, отвалов, шламонакопителей и хранилищ твердых бытовых отходов, повышение прочности указанного покрытия. 2 пр.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности может быть использовано при строительстве противофильтрационных экранов на каналах, водоемах, накопителях промышленных и бытовых отходов, выполняемых на просадочных грунтах и в сейсмически опасных районах. Способ включает подготовку грунтового основания, его выравнивание, нарезание щелей в грунте шириной 0,1-0,3 м и глубиной 0,3-0,5 м, в которые помещается полимерное полотнище 2, устройство компенсаторов деформаций 3, с одновременным нанесением внутрь складок антифрикционного состава 4. Поверх нижнего полимерного полотнища 2 укладывают бентонитовые маты 5, поверх которых укладывают верхнее полимерное полотнище 1, создавая вертикальные компенсаторы деформаций 3 из вертикальных складок. Нижнее полимерное полотнище 2 выполняют одновременно с горизонтальными и вертикальными складками. После того, как складки будут выполнены, производят механизировано, с помощью землеройных механизмов отсыпку защитного слоя грунта 6. Обеспечивается повышение противофильтрационной эффективности работы экрана на просадочных грунтах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод, в частности к созданию противофильтрационных покрытий на полигонах захоронения и складирования промышленных, бытовых и преимущественно жидких отходов. Подготавливают грунтовое основание 1 и устраивают на нем защитный слой 2. Защитный слой 2 предварительно помещают между двумя слоями геотекстиля 3 и 4. В качестве защитного слоя 2 используют смесь натриевой и кальциевой бентонитовой глины 5 в соотношении 75% Na-бентонита и 25% Ca-бентонита. Поверх защитного слоя 2 укладывают слой из минерального грунта 6 с обработанной поверхностью закрепителем 7. В качестве закрепителя используется полимерная жидкая эмульсия из отходов полиизобутилена при t=34-40°C. Обеспечиваются высокая эксплуатационная надежность, долговечность, а также устойчивость покрытия на откосах и при просадках основания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству и может быть использовано при проведении аварийно-восстановительных работ под водой, ремонта защитных и регулирующих дамб посредством заделки фильтрационных ходов, трещин и нор, а также в качестве берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружениях. Укладывают вдоль берегов русла канала габионные тюфяки, заполненные камнем. К габионному каркасу по всему периметру проволокой прикрепляют полотнище тканного геотекстиля. Затем прикрепляют с помощью металлических скоб полотнище водонепроницаемой полимерной геомембраны. При этом защитное водонепроницаеме покрытие выполняют с запасом по всему его периметру. Водонепроницаемая геомембара изготовлена из полиэтилена низкой или высокой плотности, в том числе из полимерных отходов. Укладывают под воду на откос с помощью подъемного крана готовую габионную конструкцию с защитным покрытием и заделывают тем самым свободный фильтрационный ход в дамбе канала. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено для крепления противофильтрационных покрытий на оросительных каналах, водоемах, а также на накопителях жидких отходов. Устройство для крепления противофильтрационного покрытия включает крепежный элемент. Крепежный элемент выполнен в виде установленного в грунте анкера. Анкер имеет горизонтальную полку. Полка обращена к нижней части покрытия. Анкер выполнен трубчатой формы и оснащен заостренным наконечником со стопорными крылышками. В концевой части анкер заполнен бентонитовым порошком. Обеспечивается возможность самопроизвольного процесса крепления противофильтрационного покрытия к основанию. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности для создания противофильтрационных завес способом «стена в грунте», и может быть использовано в гидротехническом строительстве и для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам ГРЭС и шламонакопителям промышленных сточных вод. Способ включает сооружение сплошной противофильтрационной завесы из отдельных захваток, состыкованных между собой с помощью водонепроницаемых сопряжений. Для получения сплошности и водонепроницаемости противофильтрационной завесы на разновысоких отметках ее выполняют в два этапа. На первом этапе традиционным способом «стена в грунте» сооружают противофильтрационную завесу 1 на нижней отметке -5,00 ее трассы, после сооружения противофильтрационной завесы 1 длиной, например, до 50 м и усадки противофильтрационного материала, в нее дополнительно подсыпают противофильтрационный материал на величину усадки плюс 0,2-0,3 м над урезом траншеи, затем на противофильтрационную завесу 1 на отметке -5,00 отсыпают грунт с естественным откосом 4, послойно уплотняя его до отметки 0,00, на которой образуют площадку 6 для проходки первой нечетной захватки на верхней трассе противофильтрационной завесы 1. Далее приступают ко второму этапу - на верхней отметке 0,00 противофильтрационную завесу 5 начинают с проходки первой нечетной захватки 8 с таким расчетом, чтобы она на нижней отметке пересеклась с первой нечетной захваткой противофильтрационной завесы 1 на отметке -5,00 с заглублением в водоупор 11 до отметки низа нижней захватки, после этого заполняют пройденные захватки противофильтрационным материалом, и после его усадки и консолидации образуются водонепроницаемые сопряжения 10 и 13 между первыми нечетными захватками и четными захватками противофильтрационных завес 1 и 7 на отметках -5,00 и 0,00. Технический результат заключается в возможности создания противофильтрационной завесы на разновысоких отметках и обеспечении ее водонепроницаемости в сопряжении между захватками. 2 ил.
Наверх