Способ возведения противофильтрационной завесы Советский патент 1989 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к гидротех- :ническому строительству и возведению противофильтрационных ограждений в грунтах (породах) для защиты строящихся и эксплуатируемых заглубленных объектов от обводнения подземными кодами, а также для сохранения ресурсов подземных вод или защиты и от загрязнения и с целью охраны окружающей среды от загрязнения токсичными веществам;:.

Цель изобретения - повышение водо- газонепроницае ости тела завесы при

обеспечении большей стаб УП ности физико-механических свойств как самого тела, так и параметров щели во времени, а также позьш1ение эффективности охраны окружающей среды и удешевление строительства.

На Фиг. 1 изображена схема проходки щели с одновременным возведением противофильтрационной завесы с помощью технологического оборудования, частичный вертикальный разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 , на фиг. 3 - разрез Б-Б на фгя . .

to

4

оо

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью проходческой машины 1 (фиг. 1) осуществляют проходку щели 2 в грунте 3 на требуемую глубину с заглублением на 1-1,5 м в водо- упор 4. Проходку щели 2 осуществляют ,под защитой стенок ее от обрушения тиксотропным глинистым раствором 5, приготавливаемьм или отдельно на глинорастворных узлах из порошковых, (комовых) глин, или из глинистых пород геологического разреза непосредственно рабочим органом 6 проходческой машины 1 , рабочий орган которой включает две вращающиеся с одновременным осевым возвратно-поступа- тельным переме.щением штанги 7, оснащенные резцами 8 и эрлифтную гидротранспортную часть 9.

Разрушенный грунт из щели 2 выдают на поверхность гидротранспортной частью 9 рабочего органа 6 ia- шины 1 вместе с тиксотропным глинистым раствором 5 в виде пульпы 10, которую по трубопроводу 11 подают на устройство 12 по очистке раствора от частиц разрушенного грунта. Очищенный раствор 13 возвращают в щель 2, а частицы разрушенного грунта с частью неотделившегося раствора направляют или в отвал, или в транспортную емкость (не показано), или с помощью пульпоподатчика 1 в бункер 15., где используют как добавку в материал-заполнитель.

На платформе устройства 12 по очистке раствора размещают смеситель 16, в котором производят перемешивание компонентов материала-заполнителя, подвижной фазы 17 (аэрированной пульпы хвостов обогащения) с балластным материалом 18, которые подают в смеситель 16.

Смешанные компоненты материала- заполнителя из смесителя 16 с помощью пульпоподатчика 14 подают в бункер 15 с открывающимся днищем 19

В качестве подвижной фазы материала-заполнителя используют пыпева- тую часть хвостов обогащения железных руд с козффициентом водопроницаемости м/сут, представляющую смесь мелких твердых частиц с водой в соотношении от 1:1 до 3:1, реющую угол внутреннего трения до 5 как правило в промышленных ус

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ловиях складируемую в хвостохрани- лищах.

Для придания материалу-заполнителю большей подвижности в него вво-- дят газ (воздух) 20 под давлением 0,1-0,3 МПа через диспергатор 21, а так.се добавляют поверхностно-активное вещество (ПАВ) из расчета ЗП- 50 г на 1 м заполнителя. Объем вводимого газа (воздуха) составляет 10-15% от объема подвижной фазы материала-заполнителя, а ввод его осуществляется с помощью дисперга- тора 21 путем интенсивного перемешивания, т.е. при числе Рейнольдса в пределах , 10 . Твердые пыпе- ватые частицы подвижной фазы материала-заполнителя состоят в основном из измельченного кварца (SiOj.) ,плотность которого 2,5-2,6 т/м, минералов железа и частиц глинозема (АЦО|), По плотности в целом вся подвижная фаза намного превьш1ает плотность воды и тиксотропного глинистого раствора, используемого при проходке щели, а с добавлением балластного материала, плотность материала-заполнителя еще более увеличивается, благодаря чему достигается вытеснение из пройденной шели тиксотропного глинистого раствора .

Из бункера 15 под собственным весом материал-заполнитель поступает в шарнирно подвешенную к бункеру 1 5 прямоугольную горловину 22, на которую одевают эластичную замкнутую оболочку 23, являющуюся каналом, через который материал-заполнитель посту- пае- до дна 24 пройденной щели. Днище 25 эластичной оболочки 23, выполненное из двух створок со стягивающимися эластичными элементами 26 при достижении определенного на него усилия, открывается в непосредственной близости от дна 24 щели 2 , Причем по мере заполнения определенного участка, ограниченного извлекаемыми разделителями 27 с несколькими по вертикали парами надувных камер 28, эластичную замкнутую оболочку 23 медленно поднимают, при этом ее прижимают к отен- кам горловины 22 с помощью обрезинен- ных катков 29 и по мере заполнения .участка щели 2 материалом-заполнителем 30, полностью извлекают на поверхность . Затем днище 25 оболочки 23 закрьшают и цикл повторяется на соседнем прилегающем участке после устачовки очередного извлекаемого разделтеля (не показано). Извлечение заднего разделителя 27 производят посте пенно, после того как материалом- заполнителем начинают заполнение соседнего прилегающего участка.

Удаление воздуха из надувных камер 28 разделителя 27 производят медленно, начиная с нижних камер. По мере наполнения щели 2 материалом- заполнителем 30, устье ее засьятают грунтом 31, выравнивают с поверхностью и наносят почвенный слой также, как он был нанесен прежде с целью сохранения той же растительности на месте строительства противо- фильтрационной завесы.

Скорость возведения противофильт- рационной завесы предлагаемым спо- собом практически приравнивается к скорости проходки щели проходческой машиной I. Формула изобретения

Способ возведения противофилътра- ционной завесы включающий проходку

щели под защитой тиксотропного глинистого раствора с удалением разру- щенной породы, смешивание компен- сатов матгриала-заполнителя и его подачу в щель, отделение заполняемых участков от зоны проходки с помощью разделителей, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения водо- газонепроницаемости тела завесы при обеспечении большей стабильности физико-механических свойств как самого тела, так и параметров щели во времени, а такгге повьшения эффективности охраны окружающей среды и удешевления строительства, в качестве заполнителя щели используют материал трехфазной структуры, который получают путем аэрирования двухфазного материала, представленного пульпой хвостов обогащения, и добавления в него балласта из твердых горных пород при перемешивании всех компонентов непосредственно перед подачей материала в заполняемую щель.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение водогазонепроницаемости тела завесы при обеспечении большей стабильности физико-механических свойств как самого тела, так и параметров щели во времени, а также повышение эффективности охраны окружающей среды и удешевление строительства. При осуществлении способа проходят щель 2 под защитой тиксотропного раствора 5 с удалением разрушенной породы. В участок щели, отделенный от зоны проходки с помощью разделителя с надувными камерами, подают материал-заполнитель трехфазной структуры. Его получают путем аэрирования двухфазного материала, представленного пульпой хвостов обогащения, например железистых кварцитов, с добавлением в нее балласта 18 из твердых горных пород. Перед подачей в заполняемую щель все компоненты материала заполнителя перемешивают. Способ реализуют с помощью проходческой машины 1, снабженной пульпоподатчиком 14, смесителем компонентов 16 и бункером с открывающимся днищем 19. Через горловину 22 днища заполнитель поступает в эластичную замкнутую оболочку 23, открывающуюся вблизи от дна щели. По мере заполнения участка разделители и оболочку медленно поднимают. По мере заполнения щели заполнителем ее засыпают грунтом с прежним почвенным слоем. 3 ил.

пгч 5

да //

Boidyff

9 7 8

Фиг.1

Фа.г

6-6

///

10301615 Фаг.З