Фильтр скважинный восстающего лучевого дренажа присклоновых участков Российский патент 2017 года по МПК E03B3/18 E21B43/08 

Изобретение относится к области жилищно-коммунального хозяйства, транспортного, мелиоративного, гидротехнического строительства для дренажа присклоновых участков.

Лучевые дренажи широко используются в практике работ для водоснабжения и водопонижения. Фильтры лучевых дренажей имеют водоприемные отверстия различной формы в трубах, наборных, сварных и литьевых каркасах. При этом водоприемной поверхностью фильтров служат сетчатые устройства, геотекстили, трубофильтры на основе минеральных и полимерных волокон, песчано-гравийные смеси. Установлено, что сроки эксплуатации дренажей, их дебиты пропорциональны их начальной проницаемости. Поэтому вопросам увеличения проницаемости фильтров, скважности их каркасов уделяется повышенное внимание [1-6]

Присклоновые территории в гидрогеологическом отношении во многих случаях представлены разнообломочным материалом с пылевато-глинистым заполнителем, с низкими несущими свойствами, с малыми коэффициентами фильтрации, слабой водоотдачей, высоким положением уровней грунтовых вод. Эти участки зачастую крепятся склоноудерживающими сооружениями различной высоты, для обеспечения нормальной эксплуатации которых необходимо выполнить эффективный дренаж, снять гидродинамическое давление фильтрационного потока со стороны склона. Это особенно важно для сооружений в сейсмических районах.

Наиболее близким аналогом изобретения являются фильтры дырчатые с круглыми отверстиями, перекрытые геотекстилем на основе минеральных волокон [1, 2, 3, 5, 6]. Оборудуются они в восстающие лучи, пробуренные диаметром 100-200 мм перпендикулярно склону, установками горизонтального и наклонного вращательного бурения с продувкой воздухом, с задавливанием обсадных труб. Практика выполнения работ показывает, что в ряде случаев глубина установки лучей значительно превышает 10-15 м, что значительно превышает глубины, рекомендованные в качестве допустимых по ОСТ 33-10-73 [5].

Целью изобретения является разработка конструкции фильтра лучевого дренажа на склоновых участках при любых глубинах их установки, улучшение качества работ по дренированию территории.

В предложенном устройстве для предупреждения глинизации и деформации геотекстиля он устанавливается в кольцевых углублениях фильтровой колонны, которая служит одновременно и буровой. При глубине устройства дренажа более 8 м водоприемные отверстия перекрываются опорной металлической сеткой из нержавеющей стали (фиг. 1). Таким образом, изобретение соответствует критерию «новизна».

Лучи дренажа для обеспечения более полного перехвата вод склонового фильтрационного потока устанавливаются под углом к фронту дренируемого участка. При этом расстояние между соседними лучами-дренами равно L=Icosα. Следовательно, изобретение соответствует критерию «существенное отличие».

Фильтровая колонна изготавливается секциями по 1,5 м с ниппельными соединениями. Изобретение поясняется чертежами на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 показана секция фильтра. В теле (1) полиэтиленовой трубы большой толщины выполнены по всей длине кольцевые углубления (2) шириной 20 мм и глубиной 4 мм. В углублениях просверлены отверстия (3) диаметром 10 мм для пропуска фильтрационных вод внутрь фильтровой колонны. Отверстия в углублениях перекрываются металлической сеткой, а поверху геотекстилем. На фиг. 2 показано размещение дренажных лучей длиной I (6) относительно фронта дренируемого участка (7).

Работает фильтр скважинный лучевого дренажа присклоновых участков следующим образом. После проходки луча буровыми установками наклонного бурения восходящего ствола скважины с углом наклона 1-3% вращательным способом с продувкой воздухом приступают к оборудованию сбросной части и подключению луча к водоприемнику. Воды фильтрационного склонового потока поступают в фильтр через геотекстиль (5), водопропускные отверстия (3) внутрь колонны и отводятся в водоприемник самотеком.

Фильтр скважинный восстающего лучевого дренажа присклоновых участков на основе утолщенных полиэтиленовых труб, состоящий из круглых водоприемных отверстий в кольцевых углублениях по всей длине луча, устанавливаемый на любых глубинах, отличающийся тем, что он одновременно служит и буровой колонной, а водоприемные отверстия перекрыты опорной металлической сеткой из нержавеющей стали, геотекстилем из минеральных волокон, а лучи расположены под углом к фронту дренируемого участка для обеспечения более полного перехвата вод фильтрационного потока.

Предложенная конструкция работает в неагрессивных и агрессивных средах, эффективно может использоваться для устройства водопонижения в зонах экологического бедствия.

Источники информации

1. Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях. Справочное пособие к СНиП.: Стройиздат, 1991, с. 272.

2. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. Издание первое. - М.: Недра, 1961.

3. Гаврилко В.М., Алексеев B.C. Фильтры буровых скважин. Издание второе. - М.: Недра, 1976.

4. Р. Эгельсманн. Руководство по дренажу. - М.: Колос, 1978, с. 255.

5. ОСТ 33-10-73. Фильтры дренажные из искусственных минеральных волокнистых материалов. Технические требования. - М.: Минводхоз СССР, 1973.

6. Н.Г. Пивовар, Н.Г. Бугай, В.А. Рычко. Дренаж с волокнистыми фильтрами. - К.: Наукова Думка, 1980.

Изобретение относится к области фильтрующих устройств. Фильтр состоит из круглых водоприемных отверстий в кольцевых углублениях по всей длине луча и установлен на глубинах, при этом он одновременно служит и буровой колонной. Водоприемные отверстия перекрыты опорной металлической сеткой из нержавеющей стали, геотекстилем из минеральных волокон. Лучи расположены под углом к фронту дренируемого участка. Обеспечивается улучшение качества работ по дренированию территории. 2 ил.

Фильтр скважинный восстающего лучевого дренажа присклоновых участков на основе утолщенных полиэтиленовых труб, состоящий из круглых водоприемных отверстий в кольцевых углублениях по всей длине луча, устанавливаемый на глубинах, отличающийся тем, что он одновременно служит и буровой колонной, а водоприемные отверстия перекрыты опорной металлической сеткой из нержавеющей стали, геотекстилем из минеральных волокон, а лучи расположены под углом к фронту дренируемого участка.