Устройство для защиты откосов рассолохранилищ Советский патент 1992 года по МПК E02D17/20 

Изобретение относится к области строительства наземных хранилищ для жидких продуктов и может быть использовано в наземных сооружениях, где требуется надежная долговременная гидроизоляционная защита от попадания вредных жидких продуктов в почву, а также защиты укрепления откосов каналов.

Известно устройство противофильтра- ционного экрана рассолохранилищ, содержащее полиэтиленовую пленку, грунтовую отсыпку и железобетонные плиты (1), Известно также устройство, содержащее уложенные в шахматном порядке и закрепленные между собой и на откосе элементы в виде использованных резиновых покрышек, пригруженных засыпкой из грунта (2). Известен также способ возведения экрана, при котором с целью предотвращения фильтрации растворов в грунт засыпают глинистые отходы нефтеперерабатывающих предприятий (3).

Недостатком известных устройств является то, что откосы быстро разрушаются

вследствие вымывания грунта из-под бетонного покрытия. Бетон, оказавшись на пленке, прорывает ее, создавая тем самым очаги фильтрации жидких продуктов. Кроме того, все известные способы изготовления откосов исключают быстрый ремонт поврежденного экрана и требуют полного демонтажа всего сооружения. Это трудоемко и дорого.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для предохранения откосов от размыва содержащее пленочное покрытие, защитные элементы, выполненные в виде уложенных чередующимися рядами покрышек. Причем покрышки разрезаются симметрично по ок- ружности укладываются чередующимися - рядами плоскостью разреза вверх и вниз (2).

Недостатком известного устройства является следующее. Уложенные таким способом покрышки на откосе не являются надежной защитой противофильтрационно- го экрана для агрессивных жидкостей, где требуется полная герметизация. Кроме тосл С

XI ч о сл

го

00

го. они не защищают пленочный экран, как элемент герметизирующего устройства. В зимнее время на поверхности рассолохра- нилища рэспресненный слой рассола замерзает. Образующий слой льда на откосах создает определенную нагрузку. При использовании рассола ледовая граница начинает понижаться, увлекая за собой и всю конструкцию откоса, состоящую из половинок покрышек, а также и из целых покрышек с грунтом. Кроме того, имея незначительный коэффициент трения при проскальзывании грунта по пленке, последний вымывается, обнажая тем самым основу противофильтрационной конструкции - пленку. Указанная пленка, находясь незащищенной, быстро стареет, трескается, создавая очаги фильтрации.

Целью данного изобретения является повышение надежности и долговечности устройства откосов рассолохранилищи каналов, а также сокращение трудоемкости и себестоимости по их сооружению и ремонту.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит пленочное покрытие, защитные элементы, выполненные в виде уложенных чередующимися рядами покрышек и слой уплотнительного материала, причем в качестве уплотнительного материала использован щебень различной фракции. Четные ряды покрышек уплотнены щебнем с фракцией в 7-8 раз превышающей нечетные ряды, пропитанные мастикой.

По пленке через подкладочный слой из гидростеклоизола или стеклорубероида укладываются покрышки в шахматном порядке, Пространство внутри и около покрышек засыпают щебнем по ГОСТ 8267-82. Фракция щебня укладываются в определенном порядке. Первый слой-фракция 5-10 мм, второй слой 40-70 мм, третий слой - 5-10 мм, четвертый слой 40-70 мм. Слой I и IV пропитывается мастикой. В качестве мастики можно использовать ЭГиК,

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: щебня с разными фракциями, два слоя которых пропитаны мастикой. Указанное отличие позволяет увеличить прочностные показатели на сдвиг всей конструкции. Если устройство в сочетании покрышек и грунта имеет прочность на сдвиг 6,7 кгс/см , то в предлагаемом устройстве она составляет 12,5 кгс/см , т.е. увеличивается почти в два раза.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что применение пленки, покрышек, грунта, щебня известны. Однако, при их сочетании в

5 определенной связи с остальными элементами конструкции в заявляемом устройстве для защиты откосов рассолохранилища проявляются новые свойства, что приводит к повышению надежности и долговечности экрана

0 рассолохранилища, а также резко снижает объем и стоимость ремонтных работ. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию Существенные отличия.

5 На чертеже представлена схема устройства откоса рассолохранилища где 1, II, III,IV - последовательно расположенные слои укрепления откоса, V - полиэтиленовая пленка, покрывающая грунт. Пример

0 конкретного выполнения. Устройство откоса рассолохранилища содержит последовательно полиэтиленовую пленку V толщиной 0,4 мм, слой подкладочного материала в виде стеклорубероида или гидростекяоизола,

5 затем покрышки в шахматном порядке, а между покрышками и в их центральной части плотно укладывается щебенка в следующем порядке. 1 слой из фракции 5-10 мм, II слой из фракции 40-70 мм. II слой пропиты0 вается жидкой мастикой, в качестве которой используется мастика ЭГИК. Затем одновременно укладывается III слой щебня, состоящего из фракции 5-10 мм, а по нему кладут IV слой из фракции 40-70 мм. Послед5 ний слой также пропитывают мастикой. Мастика может быть использована без коагулянта, т.к. хранимый продукт в рассо- лохранилище хлористый натрий может являться коагулянтом. В качестве мастики

0 может быть использована ЭГИК.

Первую фракцию укладывают в пространство между покрышками плотным слоем. Затем заполняют пространство внутри покрышек. После заполнения первого слоя

5 насыпают и уплотняют второй слой укрупненной фракции щебня. Второй слой укладывают в том же порядке как и первый. После укладки второго слоя выполняют пропитку мастикой, например, ЭГИК. Затем

0 плотно укладывают третий слой щебня фракции 5-10 мм. Сверху уплотняют всю конструкцию четвертым слоем с фракцией 40-70 мм. Толщина каждого слоя щебня составляет 80 мм. После укладки всех слоев

5 щебня сверху всей конструкции наносят слой мастики.

Экспериментальные исследования показали, что оптимальной конструкцией является чередование рядов щебня в следующем порядке: нечетные ряды из

фракции 5-10 мм, а четные из фракции 40-70 мм. Оптимальные свойства на прочность по сдвигу показали именно такое чередование четных и нечетных рядов.

В таблице представлены физико-механические свойства разных сочетаний фракций щебня.

Экспериментальные исследования (таблица) заявляемого устройства для защиты откосов рассолохранилища от размыва откосов показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототип), заявляемое устройство обеспечивает более надежное и долговечное защитное покрытие пленочного экрана, защищая его от проколов, трещин, и создает прочное покрытие при отрыве льда на поверхности рзссолох- ранилища. Например, при применении нескольких фракций щебенки с чередованием пропитанных слоев мастикой увеличивается долговечность откосов и уменьшается объем и стоимость ремонтных работ.

Как видно из экспериментальных данных, сочетание фракций, состоящих из нечетных рядов размером 5-10 мм и четных размером 40-70 мм имеет более высокие показатели по пределу прочности на сдвиг по насыпному весу. Данное обстоятельство говорит о более надежной защите откосов

рассолохранилища именно такого сочетания фракций щебня. Устройство, состоящее из такого чередования щебня с пропиткой мастикой 2-го и 4-го слоя, имеет прочность

на сдвиг 12.5 кгс/см2, что превышает значение этого показателя без пропитки. Экспериментальные исследования подтверждают преимущества такой конструкции.

Экономический эффект получается за

счет применения вторичных полимерных сырьевых ресурсов и сокращения сроков ремонтных работ, увеличения долговечности всей конструкции в 2,5-3 раза.

Формула изобретения

Устройство для защиты откосов рассо- лохранилищ, содержащее защитные элементы, выполненные в виде покрышек, уложенных чередующимися рядами на пленочное покрытие и покрытых слоями уплотнительного материала, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности и долговечности устройства, а также сокращения трудоемкости и снижения затрат на его сооружение и ремонт, в качестве уплотнительного материала использован щебень с разными фракциями, причем четные ряды уплотнены щебнем с фракцией, в 7-8 раз превышающей нечетные, и пропитаны мастикой.

30

Устройство для защиты откосов рассо- лохранилищ содерхит защитные элементы - покрышки, уложенные чередующимися рядами на пленочное покрытие. Покрышки покрыты щебнем с разными фракциями. Четные ряды покрышек уплотнены щебнем с фракцией, в 7-8 раз превышающей нечетные, и пропитаны мастикой. 1 ил.

Физико-механические свойства уплотнительного слоя из разных сочетаний фракций щебеня

Физико-меха

прочность на сдвиг, кгс/см2

S.

Фракция 5-10 Фракция 5-10 Фракция 40-70

Фракция 40-708,5

Фракция 40-70 Фракция 40-70 Фракция 5-10

Фракция 5-107.3

Фракция 40-70 Фракция 5-10 Фракция 5-10

Фракция 40-706.4

Фракция 5-10 Фракция 40-70 Фракция 40-70

Фракция 5-108,6

Фракция 5-10 Фракция 40-70 Фракция 5-10

Фракция 40-7010,8

же. с ПРОПИТКОЙ мастикой12.5

Физико-механические показатели

насыной вес. г/см3

1,0

1,21

1,89 2,7

tr

1