СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ Российский патент 1994 года по МПК E02B3/16 

Изобретение касается способов возведения противофильтрационной завесы и позволяет повысить ее надежность в случае выполнения завесы из нетвердеющего материала.

Известен способ возведения противофильтрационной завесы, согласно которому под защитой глинистой суспензии разрабатывают траншею и заполняют ее нетвердеющим или твердеющим материалом с предварительной установкой в траншее жесткого разделителя (ограждающего шаблона), отделяющего глинистую суспензию от противофильтрационного материала.

Недостатком известного способа возведения противофильтрационной завесы является его высокая материалоемкость и трудоемкость, обусловленные сложностью установки и непрерывной перестановки жесткого разделителя.

Известен способ (2, прототип) возведения противофильтрационной завесы, включающий разработку траншеи по глинистой суспензией и заполнение ее противофильтрационным материалом с предварительной установкой в траншее разделителя, отделяющего глинистую суспензию от противофильтрационного материала, причем в качестве разделителя используют гибкую ленту, выполненную из тросов с закрепленными на ней пластинами, а перед заполнением траншеи один ее конец фиксируют на бровке с образованием петли, а другой конец после предварительного пригружения петли ленты противофильтрационным материалом перемещают за разрабатывающим органом, затем зафиксированный конец ленты открепляют и подтягивают ее до размещения свободного конца ленты на две траншеи с пригружением его противофильтрационным материалом, при этом количество оборотов барабана контролируют длину прижатого ко дну траншеи участка ленты.

Недостатком этого способа является недостаточная надежность завесы на участке с водопроницаемым слоем у ее подошвы в случае выполнения завесы из нетвердеющего материала (комовая глина, заглинизированный грунт) за счет непосредственного воздействия фильтрационного потока в водопроницаемом слое на незащищенную подошву завесы. Действительно, при возведении завесы "стена в грунте" известным способом лента протягивается по дну траншеи - в готовом сооружении она отсутствует. Однако не всегда представляется возможным заглубить завесу в водоупор, чаще всего она выполняется "висячей". В этом случае скорости фильтрации воды непосредственно у подошвы завесы достигают своего максимального значения и образуют непосредственно у подошвы так называемый "фокус размыва" (особо опасен в случае трещиноватого скального основания, в котором могут быть незаполненные трещины). Дополнительно максимальные усилия в ленте возникают при периодическом протягивании ленты по дну траншеи вращением барабана. Именно эти усилия обуславливают высокую материалоемкость ленты.

Цель изобретения - повышение надежности завесы на участке с водопроницаемым слоем у ее подошвы в случае выполнения завесы из нетвердеющего материала за счет предотвращения непосредственного воздействия фильтрационного потока в водопроницаемом слое на подошву завесы.

Это достигается тем, что в способе возведения противофильтрационной завесы, включающем разработку траншеи под глинистой суспензией и заполнение ее противофильтрационным материалом с предварительной установкой в траншее разделителя, отделяющего глинистую суспензию от противофильтрационного материала и выполненного в виде гибкой ленты, один конец которой фиксируют на бровке с образованием петли, а другой конец, намотанный на барабан, после предварительного пригружения петли ленты противофильтрационным материалом ко дну траншеи перемещают вместе с барабаном за разрабатывающим органом, гибкую ленту выполняют в виде полотна, которым покрывают дно траншеи на всем участке, содержащем водопроницаемый слой у подошвы завесы, с пригружением полотна на всем этом участке противофильтрационным материалом завесы, готовой к восприятию напора воды. Дополнительно поверхность полотна, соприкасающуюся с подошвой завесы, выполняют шероховатой и/или открытопористой, а противофильтрационный материал после заполнения им траншеи уплотняют вибрированием.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При возведении "висячей" противофильтрационной завесы (в основании напорного сооружения или в теле плотин) в виде "стена в грунте" из нетвердеющего материала гибкую ленту - разделитель не протягивают по дну траншеи, как в известном решении, а оставляют ее на дне траншеи в готовом сооружении. В результате при возведении завесы лента выполняет функцию разделителя, а в готовом сооружении лента защищает подошву от непосредственного воздействия на нее фильтрационного потока в водопроницаемом слое. Для эффективного выполнения этой функции ленту выполняют не из пластин, как в известном способе, а в виде полотна, причем поверхность полотна, соприкасающуюся с подошвой завесы, выполняют шероховатой и/или открытопористой, что повышает устойчивость материала завесы против размыва его фильтрационным потоком непосредственно на контакте подошвы завесы с лентой. При этом выполнению ленты в виде полотна способствует то, что при возведении завесы по предлагаемому способу осуществляется существенное снижение усилия на ленту - отсутствует операция протягивания ленты по дну траншеи. Виброоработка же наполнителя траншеи повышает качество завесы.

На фиг. 1 изображена траншея в рабочей стадии возведения завесы, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - завеса в основании плотины, поперечный разрез.

Противофильтрационную завесу возводят следующим образом.

Для разработки траншеи 1 используют разрабатывающий орган непрерывного действия 2, выполненный в виде фрезы, размещенной на тележке 3 с установленным на ней барабаном 4, на который намотана гибкая лента в виде полотна 5, выполняемого из резинотканевого, пленочно-тканевого или пленочного материала и имеющего шероховатую и/или открытопористую поверхность, соприкасающуюся с подошвой завесы. Шероховатость и пористость поверхности полотна 5 образуют, например, нанесением на полотно 5 слоя (фиг. 2) эластичного губчатого полимера - поролона или губчатой резины.

Разработку траншеи ведут под защитой глинистого раствора 7. В начале работы свободный конец гибкого полотна 5 закрепляют на бровке траншеи и в траншею опускают петлю, на которую укладывают грунтовый противофильтрационный материал 8, пригружающей полотно ко дну траншеи 1. После этого другой конец полотна 5, намотанный на барабан 4, по мере разработки траншеи 1 и параллельной укладки в траншею 1 заполнителя 8, перемещают вместе с барабаном 4 за разрабатывающим органом 2 с одновременным сматыванием полотна 5 с барабана 4. При этом полотно 5 при возведении завесы выполняет функцию разделителя, отделяющего противофильтрационный материал 8 от глинистого раствора 7, а в готовой завесе, возведенной, например, в основании грунтового экрана 9 водоподъемной плотины 10 (фиг. 3), защищает подошву завесы от непосредственного воздействия на нее фильтрационного потока 11 в водопроницаемом слое 12. При этом грунтовый противофильтрационный материал 8 сжимает полимерный слой 6 и одновременно проникает в его открытые поры. В результате слой 6 существенно уменьшает свою водопроницаемость, а материал 8 на контакте с полотном 5 приобретает противофильтрационную устойчивость, близкую к устойчивости самого материала 8.

При необходимости грунтовый противофильтрационный материал 8 после заполнения им траншеи 1 уплотняют вибрированием, например виброштангой (не показана).

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет повысить надежность завесы из нетвердеющего материала за счет предотвращения воздействия фильтрационного потока на подошву завесы.

(56) Шайтанов В. Я. и др. Технология производства гидротехнических работ. М. : Энергоатомиздат, 1990, с. 268-271.

Авторское свидетельство СССР N 1528867, кл. E 02 D 5/20, 1987.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способов возведения противофильтрационной завесы в случае выполнения завесы из нетвердеющего материала. Сущность изобретения: при возведении завесы под глинистой суспензией 7 разрабатывается начальный участок траншеи 1. К разрабатывающему органу непрерывного действия 2 прицепляют тележку 3 с размещенными на нем барабаном 4, на который намотана гибкая лента в виде полотна 5, имеющего шероховатую и/или открытопористую поверхность, соприкасаемую с подошвой завесы. В начале работы конец полотна 5 закрепляют на бровке траншеи 1, в траншею опускают петлю и пригружают ее нетвердеющим противофильтрационным материалом 8 до прижатия полотна 5 ко дну траншеи 1 весом заполнителя. После этого производят дальнейшую разработку траншеи с параллельным перемещением полотна 5 вместе с барабаном 4 за разрабатывающим органом 2, сматыванием полотна 5 с барабана 4 и укладкой в траншею 1 заполнителя 8. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ, включающий разработку траншеи под глинистой суспензией и заполнение ее противофильтрационным материалом с предварительной установкой в траншее разделителя, отделяющего глинистую суспензию от противофильтрационного материала и выполненного в виде гибкой ленты, один конец которой фиксируют на бровке с образованием петли, а другой конец, намотанный на барабан, после предварительного пригружения петли ленты противофильтрационным материалом к дну траншеи перемещают вместе с барабаном за разрабатывающим органом, отличающийся тем, что гибкую ленту выполняют в виде полотна, которым покрывают дно траншеи на всем участке, содержащем водопроницаемый слой у подошвы завесы, с пригружением полотна на всем этом участке противофильтрационным материалом завесы, готовой к восприятию напора воды. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность полотна, соприкасающуюся с подошвой завесы, выполняют шероховатой и/или открытопористой. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что противофильтрационный материал после заполнения им траншеи уплотняют вибрированием.