Способ создания противофильтрационного экрана

Авторы патента:

E02B3/16 - противофильтрационные устройства или швы (швы в фундаментах E02D 29/16; уплотнение швов, не ограниченное гидротехническим применением E04B 1/68)

Владельцы патента RU 2577480:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для создания противофильтрационного экрана на накопителях промышленных и бытовых отходов. Способ включает подготовку грунтового основания, укладку на него рулонного изолирующего материала из двух слоев геотекстиля и расположенного между ними слоя глины со стыками отдельных полотнищ внахлест и отсыпку защитного слоя грунта. Перед отсыпкой защитного слоя грунта между полотнищами изолирующего материала в местах их нахлеста укладывают один или несколько гибких стержней с продольными ребрами, высота которых превышает толщину слоя геотекстиля. Применение гибких стержней с продольными выступающими ребрами обеспечивает создание подвижного и в то же время надежного соединения полотнищ изолирующего материала. Стык отличается простотой и небольшой трудоемкостью в изготовлении. 2 ил.

Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала, включающий подготовку грунтового основания, укладку на него геомембраны и устройство компенсаторов деформаций геомембраны с соединением полотнищ встык без крепления друг к другу и перекрытием стыков антифрикционными прокладками и защитно-изолирующими накладками [Патент РФ 2374386, МПК E02B 3/16, опубл. 27.11.2009 - аналог].

Недостатками данного способа являются ненадежность работы стыка с компенсаторами и высокая трудоемкость его выполнения. При осадке основания в геомембране развиваются значительные растягивающие напряжения, стык полотнищ геомембраны раскрывается, а между полотнищами и не скрепленными с ними накладками образуются проницаемые для жидкости зазоры.

Высокая трудоемкость формирования экрана обуславливается необходимостью осуществления нескольких операций: по укладке антифрикционных прокладок и защитно-изолирующих накладок снизу и сверху стыка полотнищ геомембраны, а также по формированию углублений в грунте основания для размещения нижней накладки.

Известен также способ размещения слоя глины в рулонном изолирующем материале с некоторым смещением относительно нижнего слоя геотекстиля [Патент США 4501788 A от 26.02.1985 - аналог]. Благодаря тому, что слой глины и покрывающего ее геотекстиля не доходит до одной из кромок нижнего слоя геотекстиля, соединение полотнищ может осуществляться таким образом, что нижние слои геотекстиля укладываются с нахлестом, а слои глины - встык. Герметичность соединения обеспечивается за счет набухания глины.

Надежная работа стыка при реализации данного способа обеспечивается лишь при отсутствии осадки грунтов основания. В противном случае наблюдается растяжение изолирующего материала с образованием зазоров между смежными полотнищами.

Следует заметить, что в современной отечественной литературе изолирующий рулонный материал, состоящий из двух слоев геотекстиля и расположенного между ними слоя глины, называют, как правило, бентоматом по названию используемой обычно бентонитовой глины [Баев О.А. Противофильтрационные покрытия с применением бентонитовых матов для накопителей жидких отходов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, №3 (11), 2013 г., с. 115-124].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является выполнение клеевого стыка полотнищ бентонитовых рулонных материалов, когда наружная поверхность хотя бы одного из полотнищ покрывается нерастворимым в воде клеем [Патент США 5346566 от 13.09.1994 - аналог]. Предпочтительно клей наносят в таком количестве, что он не полностью проникает в слои геотекстиля, чтобы связаться со слоем глины.

Как и в двух предыдущих способах, при осадке основания полотнища смещаются относительно друг друга, раскрывается стык или разрывается геотекстиль, и неизбежно возникают протечки жидкости. Особенно опасным это является для хранилищ токсичных отходов.

Задачей изобретения является обеспечение подвижности стыка полотнищ бентомата при сохранении его герметичности.

Это достигается тем, что в способе создания противофильтрационного экрана, включающем подготовку грунтового основания, укладку на него рулонного изолирующего материала из двух слоев геотекстиля и расположенного между ними слоя глины со стыками отдельных полотнищ внахлест, перед отсыпкой поверх изолирующего материала защитного слоя грунта между слоями изолирующего материала в местах их нахлеста укладывают один или несколько гибких круглых стержней с продольными выступающими ребрами, высота которых превышает толщину слоя геотекстиля.

Острые кромки ребер вдавливаются в контактирующие слои геотекстиля, препятствуя фильтрации жидкости вдоль них. При растяжении изолирующего материала стержни перекатываются, создавая непроницаемые барьеры в новом месте контактирующих полотен.

Предлагаемый способ создания противофильтрационного экрана иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показано исходное состояние стыка смежных полотнищ, а на фиг. 2 - стык полотнищ после их взаимного смещения в результате появления растягивающих напряжений.

Способ осуществляется следующим образом.

На подготовленное грунтовое основание 1 укладывают полотнища рулонного изолирующего материала 2, 3. Стык смежных полотнищ 2 и 3 осуществляют их укладкой внахлест. Затем, приподнимая край верхнего полотнища 3, на нижнее полотнище 2 укладывают один или несколько гибких стержней 4 с продольными выступающими ребрами. После чего приступают к укладке защитного слоя грунта 5.

Применение гибких стержней с продольными выступающими ребрами обеспечивает создание подвижного и в то же время надежного соединения полотнищ изолирующего материала. Стык отличается простотой и небольшой трудоемкостью в изготовлении.

Способ создания противофильтрационного экрана, включающий подготовку грунтового основания, укладку на него рулонного изолирующего материала из двух слоев геотекстиля и расположенного между ними слоя глины со стыками отдельных полотнищ внахлест и отсыпку защитного слоя грунта, отличающийся тем, что перед отсыпкой защитного слоя грунта между полотнищами изолирующего материала в местах их нахлеста укладывают один или несколько гибких стержней с продольными ребрами, высота которых превышает толщину слоя геотекстиля.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при строительстве оросительных каналов, а именно для механизированного создания противофильтрационных покрытий с использованием полимерных материалов, в том числе из отходов производства.

Способ создания противофильтрационной завесы // 2569965

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях в северной строительно-климатической зоне (ССКЗ).

Способ создания водонепроницаемого сопряжения противофильтрационной завесы сооружаемой на площадке с разновысокими отметками методом "стена в грунте" // 2568757

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.

Устройство для крепления противофильтрационного покрытия на накопителях жидких отходов // 2568499

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено для крепления противофильтрационных покрытий на оросительных каналах, водоемах, а также на накопителях жидких отходов.

Способ заделки очага фильтрационных деформаций в дамбе канала // 2562487

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.

Способ создания противофильтрационного покрытия на накопителях жидких отходов // 2555450

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.

Способ выполнения бентоматополимерного экрана на просадочных грунтах // 2553579

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 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.

Каменно-набросная плотина на скальном основании с диафрагмой // 2546171

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.

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.

Комбинированный противофильтрационный экран // 2579482

Изобретение относится к области гидротехнического, природоохранного и гражданского строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств (из геосинтетических материалов) в основаниях, предпочтительно, на оросительных каналах, водоемах и накопителях отходов. Комбинированный противофильтрационный экран включает полимерное полотно (полимерную высокопрочную геомембрану, изготовленную из высокого первичного сырья, состоящую из полиэтилена низкого давления высокой плотности, с содержанием сажи не более 1,0-1,5%, толщиной 0,4 мм, с поверхностной плотностью >0,96 г/см3), подстилающий и защитный слой. Полимерная геомембрана 1 уложена на песчаное подготовленное основание 9 толщиной 0,2-0,3 м, и выполнен дренажный слой из глауконитового песка 10 толщиной 0,3-0,4 м, с покрытием из тканого геотекстиля 2 высокой плотности, 1000-1200 г/м2. Поверх тканого геотекстиля 2 устроено защитное покрытие 7: на накопителях отходов - из каменной наброски или щебня, толщиной 0,3-0,4 м; на оросительных каналах - из бетона, толщиной 0,1-0,15 м; на водоемах - из грунта, толщиной 0,5 м. Обеспечивается повышенная долговечность и водонепроницаемость противофильтрационного экрана. Применение комбинированного противофильтрационного экрана на оросительных каналах и водоемах позволяет экономить водные ресурсы на 20-30% за счет исключения фильтрации, а также создавать более благоприятную экологическую обстановку на накопителях отходов. Прогнозный срок службы комбинированных противофильтрационных экранов с применением геосинтетических материалов составляет более 100 лет. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Каскадный способ создания противофильтрационной завесы (пфз), сооружаемой способом "стена в грунте" на откосе с уклоном более 3° // 2579780

Изобретение относится к области строительства, в частности, для создания противофильтрационных завес (ПФЗ) способом «стена в грунте» и может быть использовано в гидротехническом строительстве для защиты подземных и поверхностных вод от загрязнения в районах, прилегающих к золоотвалам тепловых электростанций и шламонакопителям промышленных сточных вод. Каскадный способ создания противофильтрационной завесы (ПФЗ), сооружаемой способом «стена в грунте» на откосе с уклоном более 3°, включает разбивку трассы завесы и проходку траншеи под форшахту 1 и под ПФЗ. В заполненную противофильтрационным материалом траншею 6, после его консолидации в предыдущей захватке, устанавливают в следующую по трассе завесы захватку металлическую форшахту 1 многоразового использования. Металлическая форшахта 1 выполнена в виде прямоугольного короба в плане, сваренного, например, из стальных листов шириной b на 0,15 м больше ширины разрабатывающего грунт механизма и длиной, равной длине захватки ℓ+0,3 м. Высотное положение, горизонтальность и угол наклона металлической форшахты 1 фиксируют опорными металлическими фиксаторами 3, закрепленными по ее периметру. При этом поддерживают уровень глинистого тиксотропного раствора в траншее 6 выше уровня грунтовых вод более чем на 1 м и ниже верха металлической форшахты не более чем на 0,3 м, обеспечивая устойчивость стенок траншеи при ее проходке и возможность создания траншейной противофильтрационной завесы на откосе. Значительно снижается объем земляных работ и сроки создания ПФЗ, расширяются технологические возможности использования прогрессивного способа «стена в грунте» и область его применения при строительстве завес и несущих конструкций. Изобретение направлено на упрощение технологии создания ПФЗ на уклонах поверхности земли более 3°, а также при высоких отметках уровня грунтовых вод на расстоянии ≤1 м от поверхности земли. 2 ил.

Способ создания облицовки на осушительно-оросительных каналах // 2581216

Изобретение относится к способам борьбы с фильтрационными потерями воды на осушительно-оросительных каналах и может быть применено при возведении противофильтрационных одежд откосов и дна каналов. Способ создания облицовки на осушительно-оросительных каналах включает создание противофильтрационного экрана, дренажной системы и запорных элементов. Запорные элементы, выполненные из пленочного полотнища, свободно размещают на поверхностях откосов канала. Верхнюю часть пленочного полотнища выше уровня дренирования грунта выполняют с перфорацией, которую перекрывает дополнительное пленочное полотнище. Верхние концы полотнищ закрепляют на берегу канала, а нижние концы свободного дополнительного полотнища выполняют с трубчатыми эластичными полостями и размещают по откосу вдоль простирания канала для создания в них дополнительного веса. При этом трубчатые эластичные полости располагают ниже уровня дренируемого грунта. Способ позволяет упростить конструкцию канала и обеспечить повышение надежности отвода грунтовых вод на объектах освоения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ создания противофильтрационного экрана в грунте // 2583815

Изобретение относится к области строительства, в частности к упрочнению грунта путем введения в грунт затвердевающих веществ, и может быть использовано для защиты бетонных фундаментов, основания и тела земляного полотна железных и автомобильных дорог от воздействия грунтовых и поверхностных вод. Способ включает погружение в грунт трубчатого инъектора, имеющего выходные отверстия, и подачу под давлением по каналу трубчатого инъектора твердеющего раствора, обеспечивающего разрушение структуры грунта и образование противофильтрационного экрана в виде сплошной вертикальной стены. Первое погружение трубчатого инъектора производят в предварительно пробуренную скважину до глубины залегания водоупорного слоя. Выпускные отверстия трубчатого инъектора выполнены в двух уровнях, расстояние между которыми от нижнего закрытого конца равно половине всей заглубляемой в грунт длины трубчатого инъектора. Выпускные отверстия трубчатого инъектора выполнены в виде сопла, расположенного горизонтально. Подачу твердеющего раствора по каналу трубчатого инъектора производят под давлением 200-300 атм во время подъема трубчатого инъектора из крайне нижнего положения в грунте до уровня, когда верхнее сопло поднимется до границы поверхности грунта. В качестве инъектируемого раствора применяют полимерный твердеющий раствор, обеспечивающий образование первичной фазы уплотненной водонепроницаемой вязкой смеси грунта с инъектируемым раствором с последующим переходом в фазу твердой части противофильтрационного экрана. Последующее от начального пошаговое погружение трубчатого инъектора производят в вязкую смесь грунта с полимерным твердеющим раствором в крайнюю зону создаваемого экрана. Технический результат заключается в повышении надежности защиты бетонных фундаментов, основания и тела земляного полотна железных и автомобильных дорог от воздействия грунтовых вод и повышении производительности труда. 2 ил.

Противофильтрационное геокомпозитное покрытие // 2595174

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству. Покрытие содержит полипропиленовый каркас, состоящий из двух слоев геотекстиля нетканого и тканого, между которыми помещен слой бентонитовой глины. Для возможной укладки геокомпозитного покрытия в стоячую воду и предотвращения преждевременной гидратации бентонита покрытие помещено между двух слоев пленочных полотнищ толщиной 0,2 мм каждое. В качестве балластового слоя в покрытии использован мелкозернистый песок с фракциями больше либо равно 1,5-2,0 мм, толщиной 3 мм. Обеспечивается исключение преждевременной гидратации бентонита при укладке покрытия в воду и при случайном взаимодействии с водой. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения противофильтрационного экрана земляного амбара-накопителя отходов бурения // 2595740

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам борьбы с фильтрацией загрязненных стоков из земляных амбаров-накопителей отходов бурения нефтяных и газовых скважин. Способ включает подготовку грунтового основания, покрытие дна и боковых стенок земляного амбара-накопителя отходов бурения выравнивающим подстилающим слоем, последующую укладку на подстилающий слой полиэтиленовой пленки. Подстилающий слой выполняют путем укладки внахлест опорожненных бумажных мешков из-под портландцемента, глинопорошка и других сухих химреагентов, применяемых при строительстве скважины. Смежные кромки уложенных внахлест опорожненных бумажных мешков закрепляют липкой лентой «скотч». Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в снижении трудоемкости и стоимости возведения подстилающего слоя пленочного противофильтрационного экрана земляного амбара-накопителя отходов бурения нефтяных и газовых скважин при одновременной утилизации промышленных отходов бурения в виде опорожненных бумажных мешков, накапливаемых в большом количестве на территории буровой площадки. 1 пр.

Способ герметизации стыков облицовок каналов и водоемов с бентонитовым жгутом // 2598635

Изобретение относится к водохозяйственному и гидротехническому строительству и может быть использовано при герметизации и проведении ремонта швов бетонных облицовок оросительных каналов, водоемов, а также в качестве шпоночных соединений водопроводящих сооружений (дюкеров, акведуков, лотков). Способ герметизации стыков облицовок каналов и водоемов с бентонитовым жгутом включает использование противофильтрационного жгута в виде полого цилиндра с наполнителем из бентонитовых глин. При этом герметизирующий элемент выполняют из перфорированной полимерной геомембраны с наполнителем из бентонитового жгута, обжатого жидкой резиной. Способ позволяет исключить потери воды на фильтрацию, повысить долговечность и противофильтрационную надежность деформационных швов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ создания противофильтрационного экрана // 2598669

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных экранов на каналах, водоемах и накопителях различного назначения. Способ включает подготовку основания 1 под противофильтрационный экран и раскладку геомембранного полотнища 2. Раскладка геомембранного полотнища 2 осуществляется механизировано, с помощью тракторной тележки 3, оборудованной приспособлением для подвески рулонов. Также раскладка геомембранного полотнища 2, сложенного гармошкой 6, производится непосредственно с поддона 7, установленного на прицепную тракторную тележку 3. Подготовка основания 1 под противофильтрационный экран заключается в срезке растительного слоя, удалении с экранируемой поверхности остроугольных и недопустимых по крупности частиц грунта (d≥10 мм), корневищ и других включений, увлажнении основания с помощью разбрызгивателей, уплотнении основания гладкими самоходными виброкатками в 2-3 прохода. Геомембранное полотнище 2 производят из отходов полиолефинов, например отходов с/х пленки, упаковочных пленочных материалов. Толщина производимого полотнища 2-4 мм, ширина укладываемого полотнища гармошкой: 2-2,4 м, 4,3 м, 8,0 м. Заявленный способ позволяет упростить создание противофильтрационного экрана и повысить технологичность производства работ. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения удельных фильтрационных потерь // 2604305

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам для определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем. Способ определения удельных фильтрационных потерь включает опорожнение канала, монтаж стального короба 1 П-образной формы заостренными концами 2 в дно 3 и откосы канала, удаление воздуха из стального короба 1, заливку воды через горловину из мерного сосуда, замеры и контроль за уровнем воды с помощью пьезометра, соединенного со стальным коробом 1. Упрощается способ проведения промерных работ по определению удельных фильтрационных потерь на необлицованных каналах, а также снижаются трудозатраты. Кроме того, процесс проведения промерных работ и наблюдений происходит на берегу в одной точке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Противофильтрационное крупнотоннажное покрытие // 2609437

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов из полимерных материалов на оросительных каналах и водоемах. Противофильтрационное крупнотоннажное покрытие включает гибкие листы, выполненные из утилизированного сырья. Покрытие выполнено из композитного материала на основе дробленых легко перерабатываемых отходов полиэтилена и наполнителя из дробленых спрессованных трудно перерабатываемых отходов пластмассовой крошки. Для соединения отдельных листов покрытия между собой оно выполнено с пазами, которые соединены путем сварного стыкового соединения. Достигаемый технический результат заключается в создании покрытия, обладающего высокой водонепроницаемостью, прочностью и морозостойкостью при одновременном обеспечении возможности утилизации трудно перерабатываемых отходов производства и потребления при его изготовлении. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.