Пьезометр гидротехнического сооружения Российский патент 2023 года по МПК E21B47/47 G01N33/24 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для измерения отметки уровня подземных вод и в строительстве, в частности в области инженерных изысканий для строительства, наблюдательных скважин, скважин питьевого водоснабжения.

Известно изобретение Водоприемник закладного пьезометра гидротехнического сооружения (Авторское свидетельство №1613535, МПК Е02В 9/04, опубл. 15.12.1990, бюлл. №46). Водоприемник состоит из корпуса с размещенной внутри него перфорированной трубой и обратным песчано-гравийным фильтром. Недостатком является необходимость регулирования интенсивности загрузки в зависимости от крупности частиц гравия и наблюдается вынос частиц гравия при большей скорости водного потока.

Известно конструктивное решение наблюдательной скважины, включающий металлическую трубу, которая выполнена перфорированной и состоит из отдельных секций, состыкованных и сваренных между собой, при этом нижняя секция снабжена конусным наконечником и передним имеет уширение в виде диска, а фильтр размещен вокруг ствола перфорированной трубы и ее диаметр вместе с толщиной фильтра из фильтрующей ткани не превышают диаметр диска. (Полезная модель №97400, МПК Е03В 3/08, Е21В 47/04, опубл. 10.09.2010, бюлл. №25). Данное конструктивное решение скважины принято за прототип. Недостаток конструктивного решения прототипа заключается в низкой стойкости фильтрующей ткани к перегибам и истиранию в процессе эксплуатации.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности ее работы.

Задача решена следующим образом. Конструкция наблюдательной скважины содержит загубленные в грунт металлическую трубу и фильтр. Металлическая труба выполнена перфорированной и состоит из отдельных состыкованных и сваренных между собой секций. Нижняя секция снабжена конусным наконечником и имеет уширение в виде диска. Фильтр в заявляемом устройстве размещен вокруг ствола перфорированной трубы. При этом, диаметр трубы вместе с толщиной фильтра не превышают размера диаметра диска.

В частном случае в качестве фильтра может быть использован пенометалл, которой обернут на ствол перфорированной металлической трубы. Предлагаемая конструкция трубы имеет достаточно малый диаметр и выполняется секциями длиной, например, 0,5-1,0 м для удобства их погружения. Для предотвращения засорения (заиливания) трубы их стволы целесообразно обернуть специальной пластиной из пенометалла, поскольку на нижнем конце труб выполнен конусный наконечник и имеется уширение в виде диска большего диаметра. Это дает возможность не деформировать пластину из пенометалла во время погружения трубы, а также снизить усилие вдавливания при погружении труб. Приведенные технические характеристики изобретения позволяют положительно судить о ее технологичности, материалоемкости и трудоемкости.

На фиг. 1 представлен общий вид пьезометра.

На фиг. 2 представлена деталь фильтра пьезометра гидротехнического сооружения.

1 - перфорированная металлическая труба; 2 - диск для уширения нижней секции; 3 - конусный наконечник; 4 - отверстия перфорации; 5 -фильтр из пенометалла; 6 - грунт; 7 - бут с заливкой цементным раствором; 8 - бетонная тумба; 9 - защитная крышка.

Все секции перфорированной металлической трубы должны быть предварительно изготовлены. Каждая секция перфорирована круглыми отверстиями 4 (выполнение диаметра отверстий и шаг подбирается). Нижняя секция имеет уширение в виде диска 2 диаметром, большим, чем у трубы и конусный наконечник 3. Вокруг ствола металлическая перфорированная труба обернута фильтром из пенометалла 5. Все секции и фильтр соединены между собой пайкой.

Погружение перфорированной металлической трубы осуществляется следующим образом. На поверхность грунта устанавливают вертикально нижнюю секцию конусным наконечником 3 вниз. По мере погружения секции трубы вдавливанием вокруг нее образуется скважина 5 диаметром, равным диаметру диска 2 конусного наконечника 3. Как только нижняя секция будет полностью задавлена, если ее длины недостаточно, то на нее устанавливается, а затем вдавливается следующая секция. Торцы секций перфорированной трубы и фильтра из пенометалла спаивают. Последующие и верхняя секции устраиваются аналогично. Пространство между фильтром и поверхностью засыпают грунтом 6, далее устраивают бут с заливкой цементным раствором 7 на него устанавливается бетонная тумба 8. На трубу пьезометра навинчивается защитная крышка 9. Измерения показателей пьезометра производятся стандартными методами.

Пьезометр гидротехнического сооружения используется для измерения отметки уровня подземных вод может быть использован в строительстве, в частности в области инженерных изысканий для строительства, наблюдательных скважин, скважин питьевого водоснабжения. Пьезометр имеет заглубленную в грунт металлическую трубу 1 с перфорированной водоприемной частью. Труба выполнена из отдельных состыкованных и сваренных между собой секций. Нижняя секция снабжена конусным наконечником, в верхней части которого имеется уширение в виде диска. Ствол перфорированной металлической трубы 1 обернут фильтром из пенометалла 5. Фильтр 5 расположен по высоте всей трубы с перфорацией. Диаметр трубы 1 вместе с толщиной фильтра 5 не превышают по размеру диаметр диска. Конструкция скважины позволяет снизить усилие вдавливания металлической трубы, исключить сдвиг фильтра и обеспечить удобное погружение трубы в грунт и обустройство пьезометра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пьезометр гидротехнического сооружения, включающий цельную трубу и перфорированную водоприемную часть, вокруг ствола перфорированной водоприемной части обернут фильтр, выполненный из пенометалла, а диаметр трубы вместе с толщиной фильтра не превышают размера диаметра диска с конусным наконечником.

2. Пьезометр по п. 1, отличающийся тем, что торцы секций перфорированной трубы и фильтра из пенометалла спаивают.