Способ осушения грунта дренированием Советский патент 1992 года по МПК E02D19/10 E02F5/18 

Изобретение относится к области строительства, в частности к понижению уровня грунтовых вод при защите от подтопления застроенных территорий городов и промышленных площадок.

Известен способ осушения грунта дренированием, включающий сооружение шахтных колодцев и их объединение при помощи соединительных водоводов.

Преимуществом известного способа является возможность установки насосного оборудования не в каждом водосборном колодце за счет их объединения и сокращение за счет этого эксплуатационных затрат.

Недостатком способа является узкая область применения из-за ограниченной длины прицельного продавливания трубопровода из одного шахтного колодца в другой.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ осушения грунта дренированием. Указанный способ включает устройство шахтных колодцев, проходку из них навстречу одна другой горизонтальных скважин и их соединение, обеспечивающее переток воды из одного колодца в другой.

Недостатком способа является высокая трудоемкость и стоимость работ, что обусловлено использованием специального сложного оборудования и сложностью технологии.

сл

Ч) 00

сл

Кроме того, способ применим только в случаях, когда к поверхности грунта между колодцами имеется доступ.

Целью изобретения является снижение трудоемкости и энергоемкости работ.

Согласно изобретения, цель достигается за счет того, что в способе осушения грунта дренированием, включающем образование шахтных колодцев, бурение из их нижних частей встречных горизонтальных скважин, перепуск грунтовых вод между скважинами и отвод их, во время бурения встречных скважин производят расположение их концевых учас ткрв на разных уровнях и оборудование последних во- доприемниками, а во время отвода вод осуществляют вакуумирование нижерасположенной встречной скважины, причем расположение концевых участков ведут в пределах их эффективного радиуса деист-

ВИЯ.

Для повышения эффективности способа после бурения встречных скважин ведут проходку над ними дополнительных дренажных скважин.

На фиг. 1 приведен план системы шахтных колодцев с лучевыми скважинами; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг, 1.

Предлагаемый способ осушения грунта осуществляют следующим образом.

На площадке, подлежащей защите от подтопления грунтовыми водами, устраивают шахтные колодцы 1, 2,3, из них проходят лучевые дренажные скважины 4, которые располагают в осушаемом грунтовом массиве 5 ниже уровня грунтовых вод 6 над водоупором 7. Лучевые горизонтальные скважины проходят, например, при помощи установки лучевого бурения УЛБ-130, конструкции Белгородского института ВИО- ГЕМ. В одном из водосборных шахтных колодцев 2 установлен насос 8 для откачки грунтовых вод. Уровень 9 грунтовых вод в колодце изменяется при откачке воды.

Для соединения водосборных колодцев 2 и 3 из них навстречу одна другой проходят две встречных скважины 10 и 11 на разных высотв-ых отметках. Концевые участки встречных скважин 10 и 11 оборудуют водоприемниками 12 и 13. Концевые участки скважин 10 и 11 и соответственно водопри- емники 12 и 13 располагают в пределах их эффективного радиуса действия.

В этом случае обеспечивается фильтрационный переток воды из водоприемника 12 горизонтальной скважины 11 в водопри- емник 13 нижележащей скважины 10 и далее по скважине 10 в шахтный колодец 2.

Отсек 14 выполняют герметичным и соединяют с вакуумным насосом 15.

Осушение грунта дренированием по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Грунтовые воды из осушаемого массива 5 поступают в лучевые дренйжные скважины 4 и по ним - в водосборные шахтные колодцы 1, 2, 3. Из водосборного шахтного колодца 2 грунтовые воды откачивают насосом 8 к месту сброса, обеспечивая заданный динамический уровень 9. В других водосборных шахтных колодцах 1 и 3 грунтовые воды накапливаются и поступают в горизонтальные скважины-водоводы 11 и водоприемники 12, которые размещены в зоне эффективного радиуса действия водоприемника 13 горизонтальной скважины 10.

Последний размещен ниже лучевых дрен 4 и благодаря поддержанию пониженного динамического уровня 16 в отсеке 14 путем откачки воды насосом в шахту 2 образует депрессионные воронки в зоне водоприемников 13. В эти воронки и происходит переток грунтовых вод через водоприемник 12 горизонтальных скважин 11 из шахт 1 и 3.

При необходимости над горизонтальными скважинами-водоводами 10 и 11 проходят дополнительные дренажные скважины 4.

Пример. Шахты 1 , 2 и 3 выполнены методом опускного колодца, железобетонные, диаметром в свету 4,55 м, глубиной 10,0 м. При Помощи установки УЛБНЗО устроено по 4 дренажные скважины длиной м из каждого шахтного колодца.

Из колодцев 1 и 3, с одной стороны и колодца 2, с второй стороны пробурены навстречу одна другой горизонтальные скважины диаметром 130 мм при помощи установки УЛБ-130 до пересечения их эффективных радиусов действия (1,2-2,6 м). Концевые участки встречных горизонтальных скважин оборудуются фильтрами трубчатыми с проволочной обмоткой ТП-59.28 Дрогобычского экспериментально-механического завода и поливинилхлоридными гофрированными фильтровыми трубами ТОФ-100 или другими аналогичными фильтрами..

Шахтный колодец оборудуется двумя погружными насосами типа ЭЦВ и форваку- , умным насосом 15.

За счет исключения промежуточного шахтного колодца для соединения горизонтальных скважин (базовый вариант) стоимость и трудоемкость работ уменьшится на 20-25%. Расход электроэнергии по сравнению с вариантом автономной откачки грунтовых вод из каждого шахтного колодца сократится на 15-20%.

Таким образом, благодаря исключению строительства дополнительного шахтного, колодца или использования сложного оборудования для соединения горизонтальных скважин-водоводов между шахтными колодцами при их объединении в систему сокращается стоимость и трудоемкость работ.

Отличительные признаки заявляемого объекта: проходка лучевых водоводных скважин соединительного водовода на разных высотных отметках, образование на концевых участках лучевых водоводных скважин водоприемников, вакуумирование нижележащей горизонтальной скважины во время отвода вод и расположение концевых участков скважин в пределах их эффективного радиуса действия.

Формула изобретения

1. Способ осушения грунта дренированием, включающий образование шахтных

5

колодцев, бурение из нижних частей последних пар встречных горизонтальных скважин, перепуск грунтовых вод между парами скважин и отвод их, отличающий- с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и энергоемкости работ, во время бурения пар встречных скважин производят расположение их концевых участков на разных уровнях и оборудование последних водоприемниками, а во время отвода вод осуществляют вакуумирование каждой нижерасположенной встречной скважины, причем расположение концевых участков ведут в пределах их эффективного радиуса действия. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что после бурения встречных скважин ведут проходку над ними дополнительных 20 дренажных скважин.

Изобретение относится к области строительства, в частности к понижению уровня грунтовых вод при защите от подтопления застроенных территорий городов и промышленных площадок и направлено на снижение трудоемкости и энергоемкости работ. Это достигается тем, что во время бурения пар встреуных скважин осуществляется расположение их концевых участков на разных уровня и оборудование участков водоприемниками. Во время отвода вод производится вакуумирование каждой нижерасположенной встречной скважины. Расположение концевых участков ведется в пределах их эффективного радиуса действия. После бурения встречных скважин может осуществляться проходка над ними дополнительных дренажных скважин. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. w Ё

.y:«vi

S..r....

.

v

- i .

N. , «щ.

V , « - .... . «. /Г . ..

.-V -V-.t/ г.. ,.. ; . 2 .. Л . . / .. Л

««. . ft vV

«..,:....- .х. ; --Х -У5 . iimuu uuzT.... .г

ftT

./, - ; bauufflQiv ffifYVM

/. . .

/ , 13. / -/., .

а -у -rf. .. -1

.. / ч . f/vr r .-v/; . :- 7Л ч.v. v 1 .;.;-2IiiL.-1 -.VjJ

А-А

-л. . j.

.#

i ,.

. .

t «.

Фиг