Способ устройства дренажной системы методом горизонтального направленного бурения Российский патент 2024 года по МПК E02B11/00 E02D31/02 E21F16/00 

Предлагаемое изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к строительству дренажных систем. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности работы и срока службы дренажной системы, при уменьшении воздействия на ландшафт, близкорасположенные сооружения и коммуникации, что особенно важно в стесненных условиях, например, при производстве работ в городской застройке.

Известен дренаж, включающий дренажную трубу с фильтрующим материалом, размещенную в горизонтально пробуренной скважине, предложенный Щербаком Г.Г. и др. (патент №RU 84403). Дренажная труба выполнена перфорированной из металла или пластика, фильтрующий материал размещен на каркасе внутри перфорированной трубы, а скважина пробурена методом горизонтального направленного бурения, причем перфорированная труба установлена в скважине посредством обратного бурению протягивания ее вместе с расширителем. Примем указанную полезную модель за прототип. К недостаткам вышеописанного прототипа следует отнести особенность расположения дренажного материала внутри трубы, покрытой перфорацией, что фактически сводит площадь соприкосновения дренируемого грунта с дренирующим материалом к площади отверстий перфорации, что снижает эффективность и срок службы дренажа. Помимо этого, труба подвергается протягиванию по скважине вслед за расширителем. Очевидно, что в процессе такого протягивания сквозь отверстия перфорации дренажной трубы будет проникать буровой раствор, фрагменты грунта, что будет вызывать загрязнение дренирующего материала уже в процессе монтажа. Таким образом, эффективность и срок службы дренажной трубы будут еще значительно снижены.

Техническая задача изобретения - повысить эффективность работы, продлить срок службы дренажной системы, устраиваемой с минимальным воздействием на существующий ландшафт, сооружения и коммуникации -достигается прокладкой в скважине, выполненной методом горизонтального направленного бурения (ГНБ), предварительно подготовленной комплексной дренажной трубы, заключенной в извлекаемый защитный футляр. Комплексная дренажная труба состоит из внутренней перфорированной пластиковой либо металлической трубы, обернутой в нетканый геотекстиль и помещаемой в кожух из пластиковой либо металлической сетки, причем пространство между кожухом и геотекстилем заполняют, засыпая сверху-вниз, крупнопористым фильтрующим материалом. Фракцию крупнопористого фильтрующего материала и ячейку сетки кожуха подбирают таким образом, чтобы исключить выпадение материала через ячейки кожуха. Кроме того, для предотвращения выпадения крупнопористого фильтрующего материала и для равномерности его распределения на перфорированной трубе, поверх геотекстиля устанавливаются промежуточные и торцевые фиксирующие кольца. Секции комплексной дренажной трубы доставляют на строительную площадку, где готовят приямки колодцев устраиваемой дренажной системы. Далее комплексную дренажную трубу затягивают в защитный футляр большего диаметра, выполненный, например, из трубы ПНД. При затягивании наращивают длину комплексной дренажной трубы, присоединяя секции, причем внутренние перфорированные трубы скрепляют обычными раструбными, муфтовыми либо фланцевыми соединениями, а внешние кожухи из сетки - пластиковыми, либо металлическими хомутами. Выполняют методом горизонтального направленного бурения лидирующую скважину по траектории устраиваемой линии дренажной системы, крепят к расширителю защитный футляр с расположенной внутри него комплексной дренажной трубой и протягивают его в направлении, обратном направлению бурения лидирующей скважины. После установки в проектное положение фиксируют со стороны подачи комплексную дренажную трубу анкерным устройством, и извлекают, продолжая вытягивание, защитный футляр, чем обеспечивают контакт комплексной дренажной трубы с дренируемыми грунтами, сводя к минимуму при этом загрязнение дренажного материала в процессе монтажа, что приводит к повышению эффективности работы и срока службы дренажной системы. При этом поступающие в комплексную дренажную трубу грунтовые воды в первую очередь фильтруются через крупнопористый фильтрующий материал, расположенный снаружи, а затем через геотекстиль, что также повышает эффективность и срок службы дренажной системы.

На фиг. 1 показан процесс формирования комплексной дренажной трубы, на фиг. 2 - сечение комплексной дренажной трубы, на фиг. 3 изображен процесс установки комплексной дренажной трубы в проектное положение в скважине, пробуренной методом горизонтального направленного бурения.

Комплексная дренажная труба для устройства дренажной системы методом горизонтального направленного бурения формируется следующим образом. На фиг. 1 изображена перфорированная пластиковая либо металлическая труба 1, обернутая в геотекстиль 2. Далее перфорированная труба 1, обернутая в геотекстиль 2, помещается в кожух 3 из пластиковой либо металлической сетки, причем с одного из торцов поверх геотекстиля 2 устанавливается торцевое фиксирующее кольцо 4, выполняемое, например, из пластика с облегчающими одевание надрезами по периметру отверстия. После этого пространство между кожухом 3 и геотекстилем 2 заполняют, засыпая сверху-вниз через открытый торец, крупнопористым фильтрующим материалом 5, например, пеностеклом. Для того, чтобы предотвратить выпадение крупнопористого фильтрующего материала 5 соответствующим образом подбирают его фракцию и ячейку сетки кожуха 3. Для равномерности распределения крупнопористого фильтрующего материала 5 и для предотвращения его выпадения через открытые торцы кожуха из сетки 3 на перфорированной трубе 1, поверх геотекстиля 2 устанавливаются дополнительные фиксирующие кольца 4.

Далее, готовые секции комплексной дренажной трубы доставляют на строительную площадку, где затягивают их в защитный футляр 6, выполненный, например, из трубы ПНД большего диаметра, чем диаметр кожуха из сетки 3. При затягивании наращивают комплексную дренажную трубу, стыкуя ее секции, причем для соединения перфорированных труб 1 используют обычные раструбные, либо муфтовые, либо фланцевые соединения (на фигурах не показаны), а внешние кожухи из сетки - пластиковыми, либо металлическими хомутами (на фигурах не показаны).

В соответствии с установленной программой бурения выполняют методом горизонтального направленного бурения лидирующую скважину (фиг. 3, А), соединяющую приямки колодцев 7 и 8 устраиваемой дренажной системы. После выхода буровой головки в приямке колодца 8, ее меняют на расширитель 9, к которому при помощи вертлюга цепляют защитный футляр 6 с расположенной внутри него комплексной дренажной трубой и протягивают в направлении, обратном направлению бурения лидирующей скважины (фиг. 3, Б). При этом защитный футляр 6 предохраняет комплексную защитную трубу от контакта с буровым раствором, грунтом стенок скважины, не допуская загрязнения фильтрующего материала.

После того, как комплексная дренажная труба внутри защитного футляра 6 примет проектное положение (фиг. 3, В), ее фиксируют со стороны подачи в приямке колодца 8 анкерным устройством 10, и извлекают, продолжая вытягивание, защитный футляр 6. При этом сводится к минимуму загрязнение крупнопористого фильтрующего материала 5 в процессе монтажа. Таким образом, обеспечивают контакт в первую очередь крупнопористого фильтрующего материала 5, расположенного по внешнему контуру комплексной дренажной трубы с дренируемыми грунтами, что повышает эффективность работы и срок службы получаемой линии 11 канализации дренажной системы. После этого в приямках 7 и 8 возводят колодцы, завершают устройство дренажной системы.

Изобретение относится к способам устройства дренажной системы и может найти применение при производстве работ по осушению грунтов в стесненных условиях, например в городской застройке. Формируют комплексную дренажную трубу, имеющую внутреннюю перфорированную трубу, обернутую в геотекстиль и заключенную в слой крупнопористого фильтрующего материала, удерживаемого внешним кожухом из сетки и фиксирующими кольцами. Помещают комплексную дренажную трубу в защитный футляр, внутри которого она затягивается в скважину, полученную методом горизонтального направленного бурения. Комплексная дренажная труба затем крепится к анкерному устройству, а защитный футляр извлекается, обеспечивая контакт с дренируемыми грунтами, в первую очередь крупнопористого фильтрующего материала. Технический результат заключается в повышении эффективности и продлении срока службы дренажной системы за счет исключения загрязнения фильтрующего материала при монтаже в скважине, полученной методом горизонтального направленного бурения, и увеличении площади контакта дренируемых грунтов с фильтрующим материалом. 3 ил.

Способ устройства дренажной системы методом горизонтального направленного бурения, заключающийся в том, что в заводских условиях предварительно изготавливают комплексную дренажную трубу, для чего внутреннюю гофрированную пластиковую либо металлическую трубу с дренажными отверстиями оборачивают нетканым геотекстилем, помещают обернутую в геотекстиль внутреннюю дренажную трубу в кожух из пластиковой либо металлической сетки, устанавливают нижнее торцевое фиксирующее кольцо, имеющее внешний диаметр, соответствующий диаметру кожуха из металлической сетки, диаметр отверстия, соответствующий диаметру внутренней гофрированной трубы с дренажными отверстиями, и выполненное с облегчающими одевание надрезами по периметру отверстия, устанавливают для постоянства зазора между внешним кожухом и внутренней трубой, опуская сверху вниз, дополнительные фиксирующие кольца, продолжают заполнение до верха кожуха из металлической сетки, устанавливают верхнее торцевое фиксирующее кольцо, завершают изготовление секции комплексной дренажной трубы, после чего транспортируют готовые секции комплексной дренажной трубы на строительную площадку, где подготавливают приямки колодцев устраиваемой дренажной системы, затягивают комплексную дренажную трубу в защитный футляр большего диаметра, чем кожух из сетки комплексной дренажной трубы, наращивая длину, присоединяют секции комплексной дренажной трубы, причем внутренние перфорированные трубы скрепляют обычными раструбными, муфтовыми либо фланцевыми соединениями, а внешние кожухи из сетки скрепляют пластиковыми либо металлическими хомутами, в соответствии с программой бурения в месте необходимого устройства линии дренажной канализации методом горизонтально-направленного бурения устраивают лидирующую скважину, затем в обратном направлении вслед за расширителем скважины протягивают защитный футляр с установленной в нем комплексной дренажной трубой до установки ее в проектное положение, фиксируют комплексную дренажную трубу анкерным устройством, после чего, продолжая вытягивание, извлекают защитный футляр, обеспечивая контакт комплексной дренажной трубы с дренируемыми грунтами, формируют линию дренажной канализации, возводят колодцы, завершая устройство дренажной системы.