Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты. Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды включает прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 в траншее 2, заполненной крупнозернистым песком с фильтром из зернистого материала, и установку вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 вертикальных скважин-усилителей 6, фильтровые колонны которых соединяют напорный горизонт 5 и траншею 2, для осуществления разгрузки потока из тела плотины с последующим отводом потока через закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1. Для удлинения пути фильтрации и снижения градиента напора во внутренней трубе вертикальной скважины-усилителя 6 неподвижно устанавливают винт-шнек 7 с приваренным по спирали пером, кромка которого сопряжена плотно, через уплотнения, с корпусом вертикальной скважины-усилителя 6. Технический результат состоит в предотвращении развития механической суффозии и разгрузке напорных вод основания плотины в комбинированный дренаж при градиентах напора на входе фильтрационного потока в горизонтальную дрену-коллектор меньше критического для грунта основания плотины, увеличении срока эксплуатации горизонтального дренажа и снижении затрат на его ремонт. 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты.

Известен способ строительства комбинированного дренажа, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора с фильтром из зернистого материала, размещение вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору, доводка вертикальных скважин-усилителей до поверхности земли и подключение их к закрытой горизонтальной дрене-коллектору посредством наклонных в сторону горизонтальной дрены труб (Патент РФ №2074924, МПК: Е02В 11/00, опубл. 10.03.1997 г.).

Недостатком аналога является то, что при высоком положении уровня подземных вод напорного горизонта основания плотины может создаваться градиент напора на входе вод основания в трубчатый дренаж выше критического для грунта основания, что может вызвать развитие суффозионных процессов, связанных с выносом частиц грунта в трубчатый дренаж, и подъем депрессионной поверхности в теле плотины.

Известен способ строительства комбинированной дрены, путем прокладки в траншее закрытой горизонтальной дрены-коллектора с обсыпным фильтром из гравийно-песчаной смеси, строительства вдоль нее вертикальных скважин-усилителей и подключение их к закрытой дрене-коллектору посредством водоподводящих элементов зернистого материала, выполнения при строительстве скважин-усилителей участков их фильтровых колонн, расположенных напротив горизонтальной дрены-коллектора, в виде водовыпускных фильтров, перекрываемых на время обсыпки зернистым материалом и проведения строительной откачки с помощью трубчатых оголовков, образования водопроводящих элементов путем бурения в перемычках грунта, разделяющих дрену-коллектор и скважины-усилители, вспомогательные скважины с обсадкой их трубами, осуществления после строительной откачки контактирования фильтра дрены-коллектора и водовыпускных фильтров скважин-усилителей с водопроводящими элементами путем извлечения из вспомогательных скважин обсадных труб и трубчатых оголовков из скважин-усилителей (А.С. СССР №1537747, МПК: Е02В 11/00, опубл. 23.01.1990 г.).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что данный способ не рассматривает ситуацию повышенного уровня подземных вод напорного горизонта основания плотины с возникновением на входе в дренаж вод основания градиента напора выше критического для грунта основания, что влечет за собой вынос грунта в дренаж, с подъемом депрессионной поверхности в теле плотины, и возможностью развития суффозии.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в предотвращении развития механической суффозии и разгрузке напорных вод основания плотины в комбинированный дренаж при градиентах напора на входе фильтрационного потока в горизонтальную дрену-коллектор меньше критического для грунта основания плотины, увеличении срока эксплуатации горизонтального дренажа и снижении затрат на его ремонт.

Для достижения указанного технического результата в способе устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды, включающем прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора в траншее, заполненной крупнозернистым песком с фильтром из зернистого материала и установку вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора вертикальных скважин-усилителей, фильтровые колонны, которых соединяют напорный горизонт и траншею, для осуществления разгрузки потока из тела плотины с последующим отводом потока через закрытую горизонтальную дрену-коллектор, для удлинения пути фильтрации и снижения градиента напора во внутренней трубе вертикальной скважины-усилителя 6 неподвижно устанавливают винт-шнек, с приваренным по спирали пером, кромка которого сопряжена плотно, через уплотнения, с корпусом вертикальной скважины-усилителя.

Отличительным признаком предлагаемого способа устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды от указанного выше известного, является установка во внутреннюю трубу вертикальной скважины-усилителя неподвижного винта-шнека.

Благодаря наличию этих признаков при устройстве комбинированного дренажа происходит понижение действующего градиента напора на входе фильтрационного потока из основания плотины в горизонтальный дренаж, что увеличивает срок эксплуатации горизонтального дренажа и снижает затраты на его ремонт.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором представлен вертикальный разрез комбинированной дренажной системы, которая содержит закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, траншею 2, депрессионную поверхность 3, уровень напорных вод 4, напорный горизонт 5, вертикальную скважину-усилитель 6, винт-шнек 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, прокладывают в траншее 2, которую заполняют крупнозернистым песком с фильтром из зернистого материала и устанавливают вдоль нее на расстоянии, например, 0,7-1,0 м, вертикальные скважины-усилители 6, фильтровые колонны которых соединяют напорный горизонт 5 и траншею 2, куда осуществляется разгрузка депрессионной поверхности 3 из тела плотины, отвод потока воды производится через закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, при этом уровень напорных вод понижается до положения уровня напорных вод 4. Вертикальные скважины-усилители 6 доводят до поверхности земли, а их оголовки на уровне поверхности земли, фильтровую колонну в напорном водоносном слое и в траншее 2. Траншею 2 засыпают крупнозернистым песком до проектного уровня, сверху - обратная засыпка местным грунтом. После выполнения монтажных работ и засыпки грунтом траншею 2 уплотняют.

Для соблюдения условия не превышения градиента напора на входе в дренаж критического градиента для грунта основания, определяемого действующими нормативами, подъем воды по вертикальной скважине-усилителе 6 происходит за счет поступления ее вдоль оси винта-шнека 7, неподвижно установленного в вертикальной скважине-усилителе 6.

Использование принципа винтового подъема способствует удлинению пути фильтрации и уменьшению градиента напора на входе в закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1. Шаг винтовой линии винта-шнека может быть непостоянен по его длине: в зоне выше депрессионной поверхности 3 выполняется более мелким, чем в основной подъемной зоне.

Предлагаемый способ прост в исполнении, а в случае, если шнековая часть может удаляться из скважины, то имеется возможность контроля ее технического состояния и ремонта вертикальных скважин-усилителей без вскрытия обратной засыпки.

Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды, включающий прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 в траншее 2, заполненной крупнозернистым песком с фильтром из зернистого материала, и установку вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 вертикальных скважин-усилителей 6, фильтровые колонны которых соединяют напорный горизонт 5 и траншею 2, для осуществления разгрузки потока из тела плотины с последующим отводом потока через закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1, отличающийся тем, что для удлинения пути фильтрации и снижения градиента напора во внутренней трубе вертикальной скважины-усилителя 6 неподвижно устанавливают винт-шнек 7 с приваренным по спирали пером, кромка которого сопряжена плотно, через уплотнения, с корпусом вертикальной скважины-усилителя 6.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к осушительной мелиорации, в частности к осушению закрытым трубчатым дренажом, и может быть использовано при защите дренажных труб от заиления.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ направлен на снижение интенсивности заохривания дренажа путем нарезки щели в основании гребня.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам для тепловоздушной мелиорации подпочвенного слоя полей путем круглогодового обогрева их при помощи солнечного излучения, и предназначено для полеводства.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов на земледельческие поля орошения (ЗПО).

Изобретение может быть использовано для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем. Дренажный канал для транспортирования дренажного стока включает профилированное русло, выполненное с положительным уклоном и снабженное противофильтрационным покрытием.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию и найдет применение при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к комплексной мелиорации переувлажненных сельскохозяйственных земель. Система включает в себя дрены (3), коллекторы (2) и каскад фильтрующих колодцев (4), последовательно соединенных трубопроводной сетью (5), со сбросом избыточных дренажных стоков в накопительный бассейн (1).

Изобретение относится к гидротехнической мелиорации, преимущественно к осушению земель в сельском хозяйстве с автоматическим регулированием уровней грунтовых вод.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам защиты горизонтального дренажа от заохривания. Для защиты горизонтального дренажа от заохривания в полость дрены подают выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для автоматического регулирования и стабилизации грунтовых вод, преимущественно для дренажных систем.

Изобретение относится к области гидротехнического и мелиоративного строительства, в частности к способу устройства организованного отвода в нижний бьеф гидроузла фильтрационных вод и понижения депрессионной поверхности в теле плотины, в основании которой находятся напорные воды, и может найти применение при осушении территорий, имеющих напорные водоносные горизонты. Способ устройства комбинированного дренажа со шнековым подъемом воды включает прокладку закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 в траншее 2, заполненной крупнозернистым песком с фильтром из зернистого материала, и установку вдоль закрытой горизонтальной дрены-коллектора 1 вертикальных скважин-усилителей 6, фильтровые колонны которых соединяют напорный горизонт 5 и траншею 2, для осуществления разгрузки потока из тела плотины с последующим отводом потока через закрытую горизонтальную дрену-коллектор 1. Для удлинения пути фильтрации и снижения градиента напора во внутренней трубе вертикальной скважины-усилителя 6 неподвижно устанавливают винт-шнек 7 с приваренным по спирали пером, кромка которого сопряжена плотно, через уплотнения, с корпусом вертикальной скважины-усилителя 6. Технический результат состоит в предотвращении развития механической суффозии и разгрузке напорных вод основания плотины в комбинированный дренаж при градиентах напора на входе фильтрационного потока в горизонтальную дрену-коллектор меньше критического для грунта основания плотины, увеличении срока эксплуатации горизонтального дренажа и снижении затрат на его ремонт. 1 ил.

Наверх