Способ защиты от карстовых проявлений

Авторы патента:

E02D3/12 - упрочнение грунта путем введения в грунт затвердевающих или порозаполняющих веществ (изготовление свай E02D 5/46; составы для упрочнения грунта под фундамент C09K 17/00)

Владельцы патента RU 2543162:

Общество с ограниченной ответственностью "Строительная инновационная компания "РОССИНКОМ" (ООО "СИК "РОССИНКОМ") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к технологиям усиления структурно-неустойчивых и водонасыщенных грунтов, предотвращения обрушения при строительстве и эксплуатации объектов различного назначения. Способ защиты от карстовых проявлений включает бурение скважин в зоне карстообразования и нагнетание укрепляющего материала. При нагнетании укрепляющего материала в виде полимер-минеральной композиции в толще горных пород зоны карстообразования создают два слоя: нижний изолирующе-стабилизирующий слой, препятствующий доступу воды к карсту на глубине залегания карстующихся пород и стабилизирующий ситуацию на стадии карстообразования, расположенный в пределах границ призмы обрушения, и верхний несущий слой, выполняющий функцию несущего локального слоя и соответствующий ширине нижнего слоя. Бурение скважин осуществляют последовательно - сначала бурят наклонную скважину до верхней переходной зоны геологического горизонта, подверженного карстообразованию, закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 10-ти метров, образующую нижний изолирующе-стабилизирующий слой, затем бурят наклонную скважину на контакт с верхней границей грунтовых вод и закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 5-ти метров, образующую верхний несущий слой. После чего бурят контрольную вертикальную скважину до контакта с верхним несущим и нижним изолирующе-стабилизирующим слоями. Осуществляют подъем керна из каждого слоя для проверки наличия полимер-минеральной композиции. Между несущим и изолирующе-стабилизирующим слоями в толще горных пород образуется канал перетока грунтовых вод из области водосбора в область разгрузки, сохраняющий естественный гидрогеологический режим в толще водовмещающих пород зоны карстообразования. Технический результат состоит в повышении защитных свойств горных пород при карстовых проявлениях, улучшении физико-химических и несущих свойств грунта, повышении прочностных свойств грунта, снижении возможности возникновения оползней. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к технологиям усиления структурно-неустойчивых и водонасыщенных грунтов, замедления и дальнейшей консервации процесса карстообразования, а также предотвращения обрушения вышележащих горных пород при строительстве и эксплуатации объектов различного назначения.

Известен способ укрепления слабых грунтов основания земляного полотна, включающий нагнетание в грунт основания через скважины полимерного состава с двух сторон земляного полотна под углом наклона 20-45° к горизонтальной плоскости, образующее упрочняющую опорную систему в виде пространственной решетчатой структуры из грунта, связанного полимерным составом, состоящей из двух соединенных между собой решеток с узлами в местах пересечения элементов решеток, RU №2474651 C2, E02D 3/12, 10.02.2013.

Известен способ ликвидации пучин в земляном полотне эксплуатируемых автомобильных и железных дорог на сезоннопромерзающих грунтах, включающий создание в укрепляемом массиве земляного полотна фрагментов преобразованного грунта путем внесения в грунт смеси, содержащей композиционные материалы, при промерзании верхнего слоя грунта на глубину 0,10-0,15 м, при этом смесь вносят путем нагнетания таким образом, чтобы создать вокруг массива земляного полотна, подверженного пучению, вертикальный экран и горизонтальный экран на глубине, соответствующей глубине максимального сезонного промерзания грунтов, а внутри массива фрагменты преобразованного грунта располагают в шахматном порядке, RU №2471928 C1, E02D 3/12, 10.01.2013.

Известен способ ликвидации пучинообразования дорожной конструкции управляемым защелачиванием грунта, включающий нагнетание в пучинистый грунт земляного полотна при помощи инъекторов двухкомпонентного закрепляющего раствора 2-10 н. раствор гидроксида натрия с добавкой извести в количестве 1-2% от массы рабочего раствора, при этом инъекторы размещены горизонтально под дорожной одеждой, RU №2407859 C1, E02D 3/12, C09K 17/00, 27.12.2010.

Известен способ укрепления железнодорожного полотна, представляющего собой земляное полотно с расположенной на нем балластной призмой с рельсошпальной решеткой, заключающийся в обработке грунтов железнодорожного полотна укрепляющей композицией из гидравлического вяжущего, минерального адсорбента и воды с последующим их уплотнением до полного обволакивания частиц грунта балластной призмы в верхнем ее слое, укрепляющей композицией, которую берут в количестве 8-12% от объема балластной призмы, RU №2422577 C1, E02D 3/12, E01B 27/00, 27.06.2011.

Известен способ устранения пустот в заобделочном пространстве секции железнодорожного тоннеля, включающий подачу раствора с наполнителем, при этом пробуривают ствол в нижней части секции железнодорожного тоннеля над обнаруженной пустотой для подачи заполнительного материала и второй ствол для подачи твердеющего раствора, затем устанавливают загрузочное устройство и через него подают заполнительный материал в виде шариков из водостойкого материала с плотностью, равной или больше плотности воды, уплотняют шарики с помощью вибратора, вытесняют шариками из пустот скопившуюся воду либо через отверстия в породе, либо через ствол для подачи твердеющего раствора, по окончании заполнения пустот шариками загрузочное устройство убирают и ствол закупоривают, а во второй ствол подают твердеющий раствор и по окончании заполнения пустот ствол закупоривают, RU №2342491 C2, E02D 19/20, E02D 31/10, E02D 11/38, 27.12.2008.

Известен способ укрепления грунтов, используемый при строительстве и реконструкции дорожного полотна линейных транспортных сооружений, оснований и фундаментов опор искусственных сооружений, контактной сети и т.д. в условиях их переувлажнения и пучинообразования и заключающийся в обработке водой и укрепляющей композицией в количестве 6-10% от массы грунтов, содержащей известь и органическую добавку, с последующим уплотнением грунтовой смеси, RU №2192517 C2, E02D 3/12, 10.11.2002.

В известных способах укрепления слабых грунтов основания земляного полотна, стабилизации деформирующихся участков дорог вследствие пучения, ликвидации пустот в слабых водонасыщенных грунтах осуществляют путем нагнетания укрепляющих материалов различных композиционных составов.

Известен тампонажный состав для изоляции зон поглощения, включающий портландцемент, расширяющуюся добавку в виде сополимера карбоновых кислот акрилового ряда, CaCl₂ в качестве ускорителя твердения, воду и гидрофобизирующую добавку в виде кремнийорганической жидкости на основе метилсиликоната натрия, RU №2444553 C1, C09K 8/467, 10.03.2012.

Известно тампонирование закачиванием раствора через бурильную колонну или тампонирование сильно кавернозных проницаемых пород с помощью глинолатексных смесей, или тампонирование пористых пород с помощью смол, проникающая способность которых в малые каналы (менее 1 мм) намного выше, чем тампонажных растворов на основе цемента, или тампонирование при использовании тампонов в виде контейнеров, наполненных сухим тампонажным веществом (цемент, гипс, глинопорошок и т.д.), mining-enc.ru/t/tamponirovanie/

Известно, что для водоизоляции закарстованных массивов горных пород, характеризующихся наличием разнородных по размерам водопроводящих каналов (от крупных карстовых пустот до каналов с минимальным раскрытием), необходим такой тампонажный раствор, который имел бы в себе минимум две фазы, резко различающиеся по структурно-механическим характеристикам, для обеспечения единого процесса тампонирования, как крупных карстовых полостей, так и имеющейся в массиве мелкой трещиноватости, при этом при изоляции закарстованных обводненных горных пород, основанной на создании специального структурного режима и обеспечения заданного времени течения тампонажного раствора в нагнетательном трубопроводе, тампонажный раствор приобретает заданную повышенную пластическую прочность к моменту поступления в зону крупной карстовой пустоты, диссертация Литовченко В.Н. «Предварительный тампонаж крупных карстовых пустот при сооружении вертикальных горных выработок..», 1984 г., dissercat.com/content/predvarit.

Известен способ тампонажа подземных полостей в водоносных горизонтах при сооружении горных выработок, используемый для изоляции крупных карстовых пустот и включающий бурение скважин, вскрывающих подземную полость, и нагнетание тампонажного раствора, RU №1832847 A1, E21D 11/38, 09.08.1995.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.

Ближайший аналог относится к способу заполнения и изоляции крупных карстовых пустот, полостей и каналов в условиях повышенной фильтрации подземных вод путем проведения тампонажа.

В ближайшем аналоге к буровой трубе прикрепляют мягкую оболочку из растягивающегося эластичного материала (например, резины), опускают оболочку в подземную полость и заполняют закладочным материалом. В качестве закладочного материала выбирают смесь обломочных материалов (щебень, гравий, порода и др.) с быстроструктурирующимся тампонажным раствором и после периода стабилизации закладочного материала (обычно, 20-30 мин) оболочку отсоединяют от трубопровода.

Затем таким же образом опускают в подземную полость другие оболочки, количество которых зависит от размеров полости и самих оболочек. После заполнения полости начинают нагнетать тампонажный раствор с целью заполнения пустот между оболочками.

Сооруженная таким образом противофильтрационная завеса ближайшего аналога отличается высокой надежностью, прочностью и практически водонепроницаема, однако технология осуществления способа трудоемка, требует: приготовления большого объема закладочного материала, выполнения работ по прикреплению и отсоединению оболочек, обеспечения сохранности ствола скважины на весь период проведения операции (особенно сложных для слагающих геологический разрез неконсолидированных (песков, гравийно-галечных отложений, и т.п.) горных пород или глин, или солевых отложений и т.п.), при этом режим регулирования подземных вод нарушается и возникает необходимость принятия мер по недопущению значительного снижения напора подземных вод в карстовой зоне.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей повысить защитные свойства горных пород при карстовых проявлениях, улучшить физико-химические и несущие свойства грунта, увеличить прочностные свойства грунта, снизить возможность возникновения оползней, систематизировать технологический процесс.

Технический результат настоящего изобретения заключается в замедлении, консервации процессов карстообразования на достигнутом уровне и дальнейшей остановке процесса карстообразования, в обеспечении газонепроницаемости и гидронепроницаемости грунта, перекрывающего карстующиеся породы, в сохранении естественного гидрогеологического режима с помощью создания в толще горных пород зоны карстовых проявлений двух слоев: нижнего изолирующе-стабилизирующего и верхнего несущего, путем закачивания в слои полимер-минеральной композиции и образования между нижним изолирующе-стабилизирующим и верхним несущим слоями канала перетока грунтовых вод.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что способ защиты от карстовых проявлений включает бурение скважин в зоне карстовых проявлений и нагнетание укрепляющего материала.

При нагнетании укрепляющего материала в виде полимер-минеральной композиции в толщу горных пород области карстовых проявлений создают два слоя: нижний изолирующе-стабилизирующий слой и верхний несущий слой.

Нижний изолирующе-стабилизирующий слой препятствует доступу воды к карсту на глубине залегания карстующихся пород и стабилизирует ситуацию на стадии карстообразования.

Верхний несущий слой выполняет функцию несущего локального слоя. Он соответствует ширине нижнего слоя.

Бурение скважин осуществляют последовательно.

Сначала бурят наклонную скважину до верхней переходной зоны геологического горизонта, подверженного карстообразованию. Закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 10-ти метров, образующую нижний изолирующе-стабилизирующий слой.

Затем бурят наклонную скважину на контакт с верхней границей грунтовых вод и закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 5-ти метров, образующую верхний несущий слой.

После чего бурят контрольную вертикальную скважину до контакта с верхним несущим и нижним изолирующе-стабилизирующим слоями. Осуществляют подъем керна из каждого слоя для проверки наличия полимер-минеральной композиции.

Между несущим и изолирующе-стабилизирующим слоями в толще горных пород образуется канал перетока грунтовых вод из области водосбора в область разгрузки, сохраняющий естественный гидрогеологический режим в толще водовмещающих пород зоны карстовых проявлений.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Создание в толще горных пород зоны карстовых проявлений двух слоев: нижнего изолирующе-стабилизирующего и верхнего несущего приводит к замедлению и в дальнейшем к консервации процессов карстообразования, что повышает защитные свойства горных пород при карстовых проявлениях.

Формирование нижнего слоя, выполняющего функцию изоляционно-стабилизирующего локального элемента, препятствующего доступу воды к карстовым очагам на глубине залегания карстующихся пород и стабилизирующего ситуацию на существующей стадии карстообразования, обеспечивает газонепроницаемость и гидронепроницаемость грунта, что улучшает физико-механические свойства всей покрывающей толщи.

Нагнетание полимер-минеральной композиции в верхний и нижний слои увеличивает прочностные свойства грунта.

Последовательное бурение скважин сначала в область нижнего слоя, до геологического горизонта, подверженного карстообразованию, закачивание полимер-минеральной композиции мощностью от 2-х до 10-ти метров и образование изолирующе-стабилизирующего слоя, а затем бурение скважины на контакт с верхней границей грунтовых вод, закачивание полимер-минеральной композиции мощностью от 2-х до 5-ти метров и образование верхнего несущего слоя кардинально меняет свойства покрывающих горных пород, увеличивает прочностные свойства грунта и систематизирует технологический процесс.

Бурение вертикальной контрольной скважины до контакта с верхним несущим и нижним изолирующе-стабилизирующим слоями для проверки наличия полимер-минеральной композиции в них способствует контролю за геометризацией создаваемой конструкции.

Наличие канала перетока грунтовых вод, сохраняющего естественный гидрогеологический режим в толще горных пород, снижает возможность возникновения застойных процессов заболачивания, перенасыщения верхних горизонтов атмосферными осадками и, как следствие, приводит к образованию оползней.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

На фиг.1 - Зона карстовых проявлений, схематично.

На фиг.2 - Технологическая схема защиты от карстовых проявлений.

На фиг.3 - Принципиальная схема расположения защитных слоев и канала перетока грунтовых вод.

На фиг.1 - фиг.3 представлено:

зона карстовых проявлений - 1,

толща горных пород (зоны 1) - 2,

геологический горизонт (зоны 1) - 3,

верхняя граница грунтовых вод (зоны 1) - 4.

Призма обрушения (зоны 1) - 5.

Нижний изолирующе-стабилизирующий слой - 6,

предел границ (призмы 5) - 7.

Несущий слой - 8,

ширина (призмы 5) - 9.

Канал перетока грунтовых вод (между слоями 6 и 8) - 10.

Бурильная установка -11.

Скважина наклонная (для слоя 6) - 12.

Скважина наклонная (для слоя 8) - 13.

Контрольная скважина вертикальная (для слоев 6 и 8) - 14.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ защиты от карстовых проявлений включает бурение скважин наклонных 12 и 13 в зоне карстовых проявлений 1 с помощью бурильной установки 11 и нагнетание укрепляющего материала в виде полимер-минеральной композиции.

При нагнетании полимер-минеральной композиции создают в толще горных пород 2 зоны карстовых проявлений 1 два слоя: нижний изолирующе-стабилизирующий слой 6 и верхний несущий слой 8.

Нижний изолирующе-стабилизирующий слой 6 препятствует доступу подземных вод к карсту на глубине залегания карстующихся пород (сохраняет продукты растворения горных пород в изолируемой зоне в виде пресыщенных водных растворов) и стабилизирует ситуацию на достигнутой стадии карстообразования. Нижний изолирующе-стабилизирующий слой 6 расположен в пределах расчетных границ 7 призмы обрушения 5.

Верхний несущий слой 8 выполняет функцию несущего локального слоя. Верхний несущий слой 8 соответствует ширине 9 призмы обрушения 5, равный по ширине нижнему изолирующе-стабилизирующему слою 6.

Скважины наклонные 12 и 13 бурят последовательно для каждого слоя 6 и 8, соответственно.

В зависимости от расположения зон карстовых проявлений бурение может осуществляться с углом наклона в пределах от 0 до 90 градусов.

Сначала бурят наклонную скважину 12 до верхней переходной зоны геологического горизонта 3, подверженного карстообразованию, закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 10-ти метров, образующую нижний изолирующе-стабилизирующий слой 6.

Нижний изолирующе-стабилизирующий слой 6 создает газонепроницаемый и гидронепроницаемый покров, препятствующий развитию процессов выщелачивания и диффузии. Закачка полимер-минеральной композиции производится в подвергшиеся разрушению верхние слои карбонатных и гипсовых пород, приуроченных к зоне интенсивных тектонических нарушений, и предшествующему выветриванию горных пород, с целью изолировать доступ к карстовой полости притока свежих вод.

Затем бурят наклонную скважину 13 на контакт с верхней границей грунтовых вод 4, закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 5-ти метров, образующую верхний несущий слой 8.

После чего бурят контрольную вертикальную скважину 14 до контакта с верхним несущим 8 и нижним изолирующе-стабилизирующим 6 слоями, осуществляют подъем керна из каждого слоя 6 и 8 для проверки наличия полимер-минеральной композиции.

Между несущим 8 и изолирующе-стабилизирующим 6 слоями в толще горных пород 2 образуется канал перетока грунтовых вод 10 из области водосбора в область разгрузки, сохраняющий естественный гидрогеологический режим в толще горных пород 2 зоны карстовых проявлений 1.

При контакте с грунтовыми водами полимер-минеральная композиция, поглощая часть воды, увеличивается в объеме и структурируется. При этом создается плотный полимер-минеральный слой (композиция + вода + песок или иной наполнитель), залегающий в интервале закачки полимер-минеральной композиции, обеспечивающий увеличение прочностных свойств грунта, как в интервале закачки, так и выше, вплоть до дневной поверхности. Это происходит за счет увеличения деформативных свойств грунтов, рассчитываемых путем суммирования прочностных (деформативных) свойств грунтов послойно (почвенный слой + песок + слой полимер-минеральной композиции) с учетом возникающего (повышающего) синергетического эффекта (К_син.) достигающего значений 1,4-1,6.

Состав полимер-минеральной композиции обеспечивает надежное крепление грунтов со следующими параметрами:

- коэффициент эффективной пористости П_эф=1÷20%;

- коэффициент фильтрации К_ф=1÷500 м/сут.

Проведенные опытные работы по осуществлению способа доказывают положительный эффект защиты от карстовых проявлений в структурно-неустойчивых водонасыщенных грунтах. Образованный канал перетока грунтовых вод обеспечивает естественный гидрогеологический режим зоны карстовых проявлений.

В предложенном способе защиты от карстовых проявлений использованы оборудование и устройства, широко применяемые в горной промышленности, а проведенные исследования, расчетные данные и выполненные опытные работы, обусловливают, по мнению заявителя, соответствие способа критерию «промышленная применимость».

Использование предложенного способа позволяет:

- повысить защитные свойства горных пород при карстовых проявлениях;

- улучшить физико-химические и несущие свойства грунта;

- увеличить прочностные свойства грунта;

- снизить возможность возникновения оползней:

- систематизировать технологический процесс.

Способ защиты от карстовых проявлений, включающий бурение скважин в зоне карстообразования и нагнетание укрепляющего материала, отличающийся тем, что при нагнетании укрепляющего материала в виде полимер-минеральной композиции в толще горных пород зоны карстообразования создают два слоя: нижний изолирующе-стабилизирующий слой, препятствующий доступу воды к карсту на глубине залегания карстующихся пород и стабилизирующий ситуацию на стадии карстообразования, расположенный в пределах границ призмы обрушения, и верхний несущий слой, выполняющий функцию несущего локального слоя и соответствующий ширине нижнего слоя, а бурение скважин осуществляют последовательно - сначала бурят наклонную скважину до верхней переходной зоны геологического горизонта, подверженного карстообразованию, закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 10-ти метров, образующую нижний изолирующе-стабилизирующий слой, затем бурят наклонную скважину на контакт с верхней границей грунтовых вод и закачивают полимер-минеральную композицию мощностью от 2-х до 5-ти метров, образующую верхний несущий слой, после чего бурят контрольную вертикальную скважину до контакта с верхним несущим и нижним изолирующе-стабилизирующим слоями, осуществляют подъем керна из каждого слоя для проверки наличия полимер-минеральной композиции, при этом между несущим и изолирующе-стабилизирующим слоями в толще горных пород образуется канал перетока грунтовых вод из области водосбора в область разгрузки, сохраняющий естественный гидрогеологический режим в толще водовмещающих пород зоны карстообразования.

Изобретение относится к области строительства, в частности к технологиям усиления просадочных, структурно-неустойчивых и слабых карстовых грунтов в основании фундаментов зданий и сооружений.

Способ уплотнения грунта и устройство для его осуществления // 2535564

Изобретение относится к строительству, в частности к упрочнению оснований под фундаменты зданий и сооружений путем уплотнения грунта. Технический результат - увеличение плотности грунта внедрением в него неньютоновской жидкости в режиме периодических ударных нагрузок и повышение эффективности устройства за счет исключения возможности разрушения скважины штангой и отклонения рабочего органа от заданной траектории.

Состав для укрепления песчаного грунта // 2534862

Изобретение относится к области строительства дорожных и других оснований и может быть использовано для укрепления песчаных грунтов. Состав для укрепления песчаного грунта, включающий наполнитель и связующий компонент, причем наполнитель содержит измельченный до высокодисперсного состояния песок (74-136 нм), а в качестве связующего компонента применен измельченный до микродисперсного состояния сапонитсодержащий материал (265-451 нм), выделенный из пульпы хвостохранилища промышленного обогащения руд месторождения алмазов, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сапонитсодержащий материал 3-6, песок - остальное.

Устройство для смешивания почвенных материалов // 2521211

Изобретение относится к устройству для смешивания почвенных материалов, в особенности к устройству для смешивания примесей непосредственно с почвенными материалами земли.

Композиция для устройства оснований дорожных одежд и других сооружений // 2520118

Изобретение относится к строительству и утилизации отходов теплоэнергетики, а именно к укрепленным грунтовым композициям (цементогрунтам), которые могут быть использованы для строительства сооружений, в том числе в конструкциях оснований дорожных одежд автомобильных дорог; в земляном полотне автомобильных дорог и других сооружений; для засыпки, ликвидации и рекультивации выработанных грунтовых карьеров и шламовых амбаров; для укрепления обочин дорог, откосов, выемок.

Способ определения количества цемента в грунтоцементном материале конструкции // 2513567

Изобретение относится к технологии строительства и может быть использовано для определения количества цемента в грунтоцементном материале при создании строительных конструкций посредством струйной цементации.

Способ укрепления естественных грунтов и минеральных материалов для строительства дорог // 2509188

Изобретение относится к области строительства оснований и покрытий дорог с использованием песчаных, супесчаных и глинистых грунтов естественного происхождения в комбинации с другими материалами.

Способ интенсивного укрепления грунта под действующим строением // 2507342

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для повышения несущей способности в действующем состоянии просадочных грунтов под фундаментами сооружений жилых домов путем укрепления под ними просадочных грунтов.

Способ закрепления грунта или фундамента // 2503768

Изобретение относится к способу закрепления грунтов и фундаментов. Способ заключается в обработке последних содержащим латексный полимер закрепителем, применяемым в смеси с водой.

Способ строительства зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах // 2494194

Изобретение относится к области строительства и используется при сооружении и анализе напряженно-деформированного состояния строящихся преимущественно высоких и высотных зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах.

Способ и устройство для укрепления грунта в зоне, которую необходимо укрепить // 2544187

Изобретение относится к строительству, а именно к укреплению грунтов. В способе укрепления грунта в зоне, которую необходимо укрепить, уплотняющийся агент подают из загрузочной емкости в грунт средством для смешивания, расположенным на устройстве для подачи уплотняющегося агента. Устройство для подачи уплотняющегося агента расположено в соединении с передаточным средством, и средство для смешивания уплотняющегося агента, расположенное на устройстве для подачи уплотняющегося агента, перемещают передаточным средством по выбору в любую точку в зоне, которую необходимо укрепить, в вертикальном направлении (y), горизонтальном направлении (x) и/или в перпендикулярном или, по существу, перпендикулярном направлении к плоскости, проходящей через упомянутые вертикальное направление и горизонтальное направление. Опорный мост, включенный в передаточное средство, расположен для прохождения через зону, которую необходимо укрепить, и в соединении с опорным мостом первые передаточные элементы расположены для перемещения средства для смешивания уплотняющегося агента в вертикальном направлении (y) и/или горизонтальном направлении (x) и в передаточном средстве расположены вторые передаточные элементы и опорный мост, и устройство для подачи уплотняющегося агента со средством для смешивания перемещают вторыми передаточными элементами в перпендикулярном или, по существу, перпендикулярном направлении к плоскости, проходящей через упомянутые вертикальное направление (y) и горизонтальное направление (x), и обеспечивая оба конца опорного моста вторыми передаточными средствами для поддержания опорного моста на материале опоры и/или грунте основания, в результате чего расстояние (A) между вторыми передаточными средствами регулируют для соответствия ширине зоны, которую необходимо укрепить, в продольном направлении опорного моста. Технический результат состоит в повышении стабилизации укрепления грунта, снижении трудоемкости и материалоемкости при производстве работ по укреплению грунта. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения структурной композиции на основе грунтовой смеси методом отвердевания // 2544344

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к интерполимерным полиэлектролитным комплексам, которые могут использоваться для укрепления грунтов, состоящих из глины и песка. Изобретение позволяет увеличить прочность грунтов на растяжение и на сжатие, а также их водостойкость при снижении расхода связующего до 0,003-0,012% масс. Эффект достигается за счет использования в композиции катионактивного имидазолина и полиакриловой кислоты, которые образуют при химическом взаимодействии нерастворимый интерполимерный полиэлектролитный комплекс. Изобретение относится к способу получения устойчивой структурной композиции на основе грунтовой смеси из глины и песка в качестве природных наполнителей и может быть использовано в технических целях для получения формовочных средств, ускоренного отвердевания грунтов и придания им гидрофобных свойств. 1 табл.

Способ создания противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов // 2544376

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.

Способ усиления водонасыщенных глинистых грунтов // 2545564

Изобретение относится к способам искусственного улучшения грунтового массива в основании. Способ включает бурение скважин, образование трещин введением в скважину трещинообразующего материала, тампонирование устья скважины. При этом сечение скважины преобразуют из цилиндрического в квадратное, а затем послойно заполняют скважину негашеной известью с трамбованием и уплотнением каждого слоя. В образованные трещины в радиальном направлении от углов скважины квадратного сечения и посредством инъектора нагнетают закрепляющий раствор. Способ позволяет получить стабильные трещины в радиальном направлении от углов квадрата скважины, что приводит к увеличению объема армирования. За счет расклинивающего действия при гашении извести и концентрации напряжений образуются трещины отрыва, длина которых составляет 2-3 длины стороны квадратной скважины, а ширина 5-15 мм. За счет увеличения параметров трещин в радиальном направлении от углов скважины квадратного сечения с последующим нагнетанием закрепляющего раствора повышаются физико-механические свойства грунта, так как при заполнении всех образующихся трещин происходит армирование грунта, что повышает несущую способность глинистых водонасыщенных грунтов. Кроме того, данный способ позволяет работать с малогабаритным и минимальным количеством оборудования в любых условиях строительства. Технический результат заключается в повышении несущей способности глинистых водонасыщенных грунтов.

Способ образования трещин в водонасыщенных глинистых грунтах // 2545573

Изобретение относится к строительству, а именно к способам искусственного улучшения грунтового массива в основании, и может быть использовано при производстве работ для усиления переувлажненных глинистых грунтов при реконструкции и строительстве зданий и сооружений, а также для повышения устойчивости естественных оползневых склонов, искусственных откосов дамб и котлованов. Способ образования трещин в глинистых водонасыщенных грунтах включает бурение скважин, образование трещин введением в скважину трещинообразующего материала и тампонирование устья скважин. При этом для образования трещин используют негашеную известь 1 и 2 сорта. Заполняют скважины известью послойно с последующим трамбованием и уплотнением каждого слоя. Техническим результатом является повышение эффективности образования стабильных и устойчивых трещин в водонасыщенных глинистых грунтах вокруг скважины в радиальном направлении.

Способ укрепления грунта и устройство для его осуществления // 2547026

Изобретения относятся к строительству, в частности к упрочнению оснований под фундаменты зданий и сооружений путем уплотнения грунта, а также к формированию свай. Способ включает образование скважины, размещение в ней растягивающейся герметичной оболочки и подачу уплотняющего вещества. Скважину образуют вбиванием в грунт трубы с заглушкой на конце и растягивающейся герметичной оболочкой на внешней поверхности. Уплотняющее вещество подают в указанную оболочку через выполненные в трубе продольные прорези. Устройство включает рабочий орган и средство приложения к нему ударной нагрузки, состоящее из трубы, в которую с возможностью продольного перемещения по ней и контакта с рабочим органом вставлена штанга. На трубу надета и закреплена растягивающаяся герметичная оболочка, под которой в трубе выполнены продольные прорези. Рабочий орган выполнен в виде стержня, образующего заглушку, с конусным заострением на конце и вставленного в направляющую трубу с возможностью ограниченного продольного перемещения по ней. Стержень имеет приспособление от выпадения из трубы, а его конусное заострение выступает из трубы. Техническим результатом является увеличение плотности грунта внедрением в него растягивающейся герметичной оболочки, расширения возможности устройства на создание сваи с опорой в основании. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ консервации и изоляции техногенных месторождений // 2547869

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.

Устройство для герметизации мест примыкания металл-бетон в ограждающих конструкциях защитных сооружений // 2550712

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для заделки трещин и герметизации неплотностей мест примыкания бетона к металлическим изделиям. Устройство для герметизации мест примыкания металл-бетон содержит пластинчатую стальную деталь защитно-герметических дверей, люков или фланцев трубчатых вводов инженерных коммуникаций с отверстиями для инъекторов. Отверстия равномерно расположены по стальной детали. Устройство содержит источник постоянного тока с реостатом или автотрансформатором и электромагнит. Электромагнит установлен на стальную деталь, с катушкой в виде обмотки из токопроводящей проволоки с изоляцией и концами этой проволоки, замкнутыми на полюса источника постоянного тока. Катушка электромагнита расположена на перекладине П-образного магнитопровода. Нижняя часть каждой стойки магнитопровода полностью соответствует форме, объему и геометрическим размерам внутреннего пространства отверстия для инъектора. Высота нижней части стоек магнитопровода равна толщине стальной детали. Расстояние между центрами поперечных сечений стоек магнитопровода электромагнита равно двойному расстоянию между центрами отверстий для инъекторов. Устройство позволяет повысить качество герметизации, снизить энергозатраты и расход материалов. 3 ил.

Дорожно-строительный композиционный материал // 2551560

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - снижение расхода цемента, улучшение экологической обстановки за счет утилизации отходов бурения и золошлаковой смеси. Дорожно-строительный композиционный материал, включающий буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3 и влажностью 30%, цемент в качестве основного вяжущего материала в количестве 5-15% от массы смеси, отходы термической утилизации нефтешламов (золошлак) плотностью от 1,2 до 1,6 кг/дм3 в количестве 30-40% от массы смеси, минеральный наполнитель и сорбент-комплексообразователь, где в качестве сорбента-комплексообразователя используется органический волокнистый (торфяной) сорбент в количестве 2-4% от массы смеси, в качестве цемента используется портландцемент, дополнительно содержит жидкое стекло или органогидридсилоксаны, а в качестве наполнителя используется песок, причем содержание песка в составе материала 5, или 10, или 30 мас. %. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 3 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 ил.

Головка для нагнетания в грунт консолидирующих жидких смесей под давлением // 2567247

Изобретение относится к высокоэффективной головке для нагнетания в грунт жидких смесей под давлением, для формирования консолидированных участков грунта. Технический результат - увеличение скорости потока струи и уменьшение турбулентности, без увеличения потребляемой мощности. Головка (10) для нагнетания консолидирующих жидких смесей под давлением в грунт содержит: внешний цилиндрический корпус (12), определяющий центральную продольную ось (Z), по меньшей мере одно верхнее впускное отверстие (16) для приема жидкостей из колонны трубчатых штанг, установленных над головкой, по меньшей мере, одно выпускное боковое сопло (11), расположенное в плоскости, по существу перпендикулярной продольной оси (Z), по меньшей мере один спиральный канал (13), образующий спиральную центральную линию (m). Канал (13) соединяет верхнее впускное отверстие (16) с соплом (11) для придания текущей по нему жидкости спирального движения вокруг продольной оси (Z) к соплу (11). Спиральный канал (13) постепенно сужается к соплу (11) и содержит конечный отрезок канала, который загнут к соплу с сужением. При этом спиральный канал и конечный отрезок в плоскостях поперечного сечения параллельны продольной оси и проходят по касательной к центральной линии спирали, а также, в плоскостях поперечного сечения, перпендикулярны продольной оси. 11 з.п. ф-лы, 17 ил.