Способ сооружения лучевых дрен Советский патент 1992 года по МПК E02D19/10 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для осушения промплощадок предприятий, территорий городов и населенных пунктов, подвергнутых подтоплению грунтовыми водами.

Известен способ сооружения лучевой дрены, включающий проходку скважины под обсадкой, предварительную укладку звеньев фильтровой колонны в дополнительную удерживающую трубу, установку дополнительной трубы с фильтровой колонной в скважине и поочередное извлечение звеньев обсадной колонны и дополнительной удерживающей трубы из скважины.

Недостатком способа является то. что он требует выполнения многих вспомогательных операций в период сооружения лучевой дрены, в частности ввод в скважину дополнительных удерживающих труб с резьбовыми соединениями, где размещают звенья гибких дренажных труб, свинчивание звеньев дополнительных удерживающий труб между собой и их развинчивание, извлечение из скважины звеньев дополнительных удерживающих труб, выполнение этих операций является весьма трудоемким, что значительно снижает производительность сооружения лучевой дрены.

Известен также способ закладки лучевых дрен, включающий образование верти- кальной скважины, установку в ней направляющей трубы с криволинейным участком, сооружение из направляющей трубы

2

V

О О Ю

горизонтальной скважины путем продавли- вания наконечника обсадной трубы

Недостатком этого способа является то, что его нельзя использовать для сооружения лучевых дрен в глинистых грунтах, поскольку при продавливании наконечника обсадной трубы происходит уплотнение грунта в прискважинной зоне, а следовательно и снижение его естественной водопроницаемости.

В качестве прототипа принят способ, реализуемый устройством для закладки лучевых дрен, который включает проходку вертикальной выработки, установку в ней вертикальной направляющей трубы с горизонтально отогнутым нижним участком и последующее бурение с промывочной жидкостью горизонтальной скважины посредством подаваемой через направляющую трубу буровой колонны и размещение в скважине после ее бурения гибкой дренажной колонны

Недостатком известного способа является то, что он неэффективен при сооруже- нии веера дрен в сложных гидрогеологических условиях, так как предусматривает сооружение только одной го- ризонтальной дрены, после чего необходимо провести большое количество монтажно-демонтажных операций.

Цель изобретения - повышение эффек - тивности сооружения веера дрен в сложных гидрогеологических условиях

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем проходку вертикальной выработки, установку в ней в одной из позиций вертикальной направляющей трубы с горизонтально отогнутым нижним участком, последовательное бурение с промывочной жидкостью расположенных в одной или нескольких плоскостях горизонтальных скважин посредством подаваемой через направляющую трубу буровой колонны и размещение в каждой скважине после ее бурения гибкой дренажной колонны, перед бурением каждой скважины осуществляют фиксирование направляющей трубы с расположением ее горизонтального участка по оси бурения скважин. Последнее ведут в два этапа, на первом из которых образуют полость и размещение в ней кондуктора, а во время буре- ния скважин и размещения в них дренажных колонн производят дополнительную принудительную подачу буровых и дренажных колонн при входе последних в горизонтальный участок направляющей трубы.

Фиксирование направляющей трубы в каждой из позиций осуществляют посредством поворотной вертикально перемещаемой платформы, а дополнительную принудительную подачу буровых и дренажных колонн производят при помощи подающих

элементов, установленных во внутренней полости вертикальной направляющей трубы с горизонтально отогнутым нижним участком

Установка направляющей трубы с кри0 волинейным участком на подвижной платформе позволит скомпоновать став труб в ограниченном объеме вертикальной выработки и ускорить соединение направляющей трубы с кондуктором, а также фиксацию

5 и установку кондуктора в горизонтальной скважине Кроме того, это дает возможность перемещения става в вертикальной выработке как в радиальном направлении, так и по вертикали Все это позволит улучшить

0 подачу буровой и фильтровой колонн за счет их принудительного перемещения, что повысит эффективность и ускорит сооружения лучевых дрен из вертикальной выработки, снизит площадь отчуждения для ведения

5 строительных работ.

На фиг. 1 изображена схема сооружения горизонтальной скважины, на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг 1

Предлагаемый способ осуществляют

0 следующим образом.

Проходят вертикальную выработку 1 с днищем 2 (фиг 1). выполняют разметку и устанавливают заглушки 3(фиг 2) для будущих горизонтальных скважин. Выработку 1

5 снабжают полком 4, клиновой подставкой., 5, насосом 6, трубопроводами 7 и 8 с кранами 9, маршевой лестницей 10, центратором 11, упорами 12. В выработке 1 устанавливают на упорах 12 подвижную платформу 13.

0 После чего устанавливают вертикальную направляющую трубу 14 с горизонтальным отогнутым участком на клиновую подставку 5, размещенную на подвижной платформе 13. и осуществляют фиксирование направ5 ляющей трубы 14с горизонтальным отогнутым участком по оси 15 бурения каждой горизонтальной скважины 1 б и крепят к кондуктору 17. а в верхней части став труб крепят к стенке выработки и на поверхности

0 устанавливают буровой станок с вращателем 18 и ведут бурение горизонтальных скважин 16 в два этапа: после разметки в образованных полостях размещают кондукторы 17 и закрывают их заглушками 3, буре5 ние ведут с промывочной жидкостью через кондуктор 17 буровым снарядом 19 с гибкой колонной 20 Кондуктор 17 герметизируют с помощью фланцев 21 с резиновыми прокладками. А во время бурения горизонтальных скважин 16 производят

принудительную подачу с помощью подающих элементов 22 буровых и дренажных колонн при входе их на горизонтальный участок направляющей трубы 14. Подающие элементы 22 работают от привода 23.

После сооружения первой горизонтальной скважины 1 б ее оборудуют гибкой фильтровой колонной и устанавливают на нее заглушку.

После оборудования первой горизонтальной скважины 16 подвижную платформу 13 вместе с вертикальной направляющей трубой 14 с горизонтально отогнутым нижним участком перемещают на центраторе 11 в радиальном направлении и центрируют по оси 15 второй горизонтальной скважины и далее цикл повторяют. Фиксирование направляющей трубы 14 в каждой из позиций осуществляют посредством поворотной платформы 13.

По завершении сооружения всех горизонтальных скважин первого яруса подвижную платформу 13 вместе с вертикальной направляющей трубой 14 с горизонтально отогнутым нижним участком с помощью бурового станка перемещают по вертикали на следующую отметку по высоте и центрируют по оси каждой горизонтальной скважины второго яруса по технологии, аналогичной для первого яруса горизонтальных скважин, и цикл повторяют на втором и следующих ярусах.

В период сооружения горизонтальных скважин накопившуюся в отстойнике 24 подземную воду откачивают с помощью насоса 6.

Пример. Рассмотрим применение предлагаемого технического решения для осуШЪния площадки микрорайона, сложенной лесовидными. суглинками, залегающими на водоупорных глинах.

В целях предотвращения здесь замачи- йайия просадочной толщи грунтовыми водами необходима стабилизация их уровня на глубине не менее 11м. Для этого целесообразно применить вариант лучевого дренажа - размещение на застроенной части микрорайона четырех вертикальных выработок диаметром 1,0 м и глубиной по 15 м с лучевыми горизонтальными скважинами длиной 40-50 м. Горизонтальные скважины закладывают на глубине 13 м в лессовидных суглинках. Из каждой вертикальной выработки сооружают по 6-8 горизонтальных скважин. Вертикальную направляющую трубу выполняют из труб диаметром 219 мм, а ее криволинейный участок - из труб диаметром 273 мм. Соответственно их оснащают переходниками для соединения между собой и с кондуктором лучевой горизонтальной сквэ- 5 жины. Кондуктор выполняют из тр б диаметром 168 мм

Снаряд комплектуют из секций Ьуровых труб диаметром 50 мм с шаровыми средине ниями между собой, а в качестве 6vpoeoro

0 снаряда принимают гидродвигатель мпаД- 54 и шарошечные долота К-132.

Фильтровую колонну собирают из гибких витых труб из поливинилхлорида диаметром 127 мм.

5 В качестве бурового станка используют серийные установки типа УКБ-4П (УКБ- 300/500 - базовая модель)

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить эффек0 тивность сооружения веера лучевых горизонтальных дренажных скважин в сложных гидрогеологических условиях. Формула изобретения 1 Способ сооружения лучевых

5 дрен, включающий проходку вертикальной выработки, установку в ней в одной из позиций вертикальной направляющей трубы с горизонтально отогнутым нижним участком, последовательное бурение с

0 промывочной жидкостью расположенных в одной или нескольких плоскостях горизонтальных скважин посредством подаваемой через направляющую трубу буровой колонны и размещение в каждой скважине после

5 ее бурения гибкой дренажной колонны, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности сооружения веера дрен в сложных гидрогеологических условиях, перед бурением каждой скважины осуществ0 ляют фиксирование направляющей трубы с расположением ее горизонтального участка по оси бурения скважины, последнее ведут в два этапа, на первом из которых образуют полость и размещают в ней кондуктор, при

5 этом во время бурения скважин и размещения в них дренажных колонн производят дополнительную принудительную подачу буровых и дренажных колонн при входе их в горизонтальный участок направляющей

0 трубы.

2 Способ по п. 1,отличающийся тем, что фиксирование направляющей трубы в одной из позиций осуществляют по- 5 средством поворотной вертикально перемещаемой платформы.

AL

Использование: осушение грунта на застроенных территориях, подвергнутых подтоплению грунтовыми водами. Сущность изобретения: производят проходку вертикальной выработки, установку в ней направляющей трубы с горизонтально отогнутым нижним участком и последовательное бурение одной или нескольких горизонтальных скважин посредством буровой колонны. После бурения скважины в ней размещают гибкую дренажную колонну. Перед бурением скважины горизонтальный участок направляющей трубы размещают по оси бурения скважины. Бурение ведут в два этапа, на первом из которых образуют полость и размещают в ней кондуктор. Во время бурения скважин и размещения в них дренажных колонн ведут дополнительную подачу буровых и дренажных колонн при входе их в горизонтальный участок направляющей трубы. Фиксирование последней в одной из позиций может быть осуществлено посредством поворотной вертикально перемещаемой платформы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.