Устройство фильтра дренажного колодца Советский патент 1939 года по МПК E03B3/18 E02D3/10 

Изобретение относится к устройствам фильтров дренажных колодцев. Новой особенностью предложенного фильтра является применение цилиндров, изготовленных из волокнистого материала, например, из мха, путем прессования, и вставленных в буровую скважину с последующей засыпкой ее песком снаружи цилиндров.

Указанные цилиндры могут быть снабжены арматурой у внутренней и наружной поверхности.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает предложенное устройство дренажа постоянного типа в вертикальном разрезе; фиг. 2 - поперечный разрез по АВ на фиг. 1; фиг. 3- процесс установки дренажа в скважине (первая стадия работы); фиг. 4- то же (вторая стадия); фиг. 5 - внутреннюю арматуру цилиндров из мха.

Устройство фильтра дренажного колодца постоянного типа е самоизливом воды заключается в следующем.

В выбуренную на потребную глубину скважину диаметром от 200 до 250 мм устанавливаются цилиндры 2 (фиг. 1-2) или из обжатого мха или из подобного материала высотой от 0,50 до

1,0 м каждый. Мох обжимается вокруг щепяного цилиндра-корзинки и туго обертывается снаружи печной проволокой 3. По установке циJШндров 2 на всю высоту колодца-фильтра и по засыпке песка 8 снаружи цилиндров (между стенками скважины и цилиндрами), а внутри галькой 4 скважина будет готова к действию. Сверху фильтра делается засыпка на высоту 0,75-1,0 м, состоящая из галечного ядра и песка. Еще выше (до дневной поверхности) скважина засыпается галькой.

Действие дренажа предлагаемой конструкции заключается в следующем. Вода, поступающая из породы стенок скважины, проходит через слой песка 8, далее через слой мха цилиндров 2 и входит в галечное ядро 4, через которое и поднимается на дневную поверхность. При наличии песчаного фильтра с действующим зерном 0,30- 0,35 мм выноса тонких песков в тело песчаного фильтра не происходит. В свою очередь зерна из песчаного фильтра не могут проникнуть в слой уплотненного мха.

Следует заметить, что дренажные

трубы в плывунах, во избежание проникновения тонкого песка, обычно обкладываютяся в стыках мхом. Такое действие мха становится понятным, если учесть, что для зеленого болотного мха, уплотненного давлением 0,25 кг/см, коэфициент фильтрации равен 0,06 см/сек, что соответствует фильтрации породы с действующим зерном диаметром 0,5-0,6 мм. Следовательно, зерно фильтрационного слоя с действующим зерном 0,30- 0,35 дм имеет крупность только в два раза меньше пор мха, к потому - по закону последовательности смены диаметров зерен в фильтрах - в мох проиикнуть не может.

Таким образом, мох является как бы вторым подобранным фильтрационным слоем, причем третий слой - после мха - может быть галька большой крупности, так как мох выноситься в нее не может. В этом наиболее важное значение применения цилиндро-в из мха или подобного материала.

Производство работ по устройству фильтра заключается в следующем.

Скважина бурится вертикально с применением обсадных труб обычным порядком с промывкой на установленную глубину. Стенки скважины должны быть чисто выработаны буровым долотом. После хорошей промывки выбуренной скважины в нее опускается колонка труб 9 (фиг. 3), уширенная внизу. В эту колонку опускается вторая колонка из труб 11.

На нижней трубе колонки 11 (на высоте до I м) сделаны отверстия J2 диаметром 2-3 мм. Для установки колонки //, на нижнюю трубу ее надевается деревянная пробка 6, уширенная часть которой имеет диаметр на 2-3 мм меньше внутреннего диаметра колонки Я и снабжена желобками по образующей; снизу в пробку вбивается заостренный штырь 7, который вдавливается в забой (дно) скважины.

По установке колонки 11 на дно забоя наружная колонка 9 извлекается из скважины. После этого цилиндры 2 надеваются на колонку// и осаживаются на место (по 2-3 штуки вместе) цилиндрическим грузом, который двигается по трубе, будучи подвешенным к тросу. По установке первого набора цилиндров на высоту - 8 м от забоя скважины в затрубье - между обсадной трубой скважины (обсадная труба на чертеже не показана) и трубами опускается колонка 5 (фиг. 4), имеющая уширение 10 внизу для охвата и прикрытия сверху цилиндров из мха. Эта колонка 5 подвешивается на хомуте на обсадные трубы, несколько прижав к забою цилиндры 2. Далее, внутрь трубы 11 ставится колонка 13 из труб малого диаметра; на нижней трубе сделан ряд отверстий, а снизу труба закрыта пробкой. Через эту колонку, присоединенную к насосу, производится отсос воды иа скважины в то время, как сверху - в затрубье между обсадными трубами и колонкой 11 засыпается песок с водой. По мере засыпки песка за цилиндры 2 засыпается галька внутрь колонки 11с одновременным поднятием последних вместе с колонкой 13, отсасывающей воду. Деревянная пробка 6 остается в забое.

Далее колонка труб 5 извлекается из скважины и в скважину устанавливается второй набор цилиндров 2; после этого повторяются все операции по засыпке песка и гальки, с отсосом воды в прежнем порядке, причем загрузка фильтрационного песка и гальки выводится на проектную высоту.

Сверху фильтра делается засыпка из галечного ядра на высоту 0,75-1,0 м с обсыпкой фильтрационным песком. Еще выше, до дневной поверхности, скважина засыпается галькой с одновременным извлечением обсадных труб.

Способ . уст ройства цилиндров 2 следующий. Делается цилиндрическая корзина / из еловой или сосновой дранки (фиг. 5). Диаметр этой корзины несколько больше диаметра труб 11, на которую цилиндр 2 будет надеваться. Затем корзина надевается на отрезок трубы соответствующего диаметра, равного диаметру труб 11, и вставляется в отрезок второй трубы с большим диаметром; промежуток между, корзиной и наружной трубой закладывается слоями зеленого болотного мха и утрамбовывается. Когда мох будет уложен и уплотнен на всю

высоту щепяной корзины, этот цилиндр постепенно выдвигается на наружной трубе и туго обматывается печной проволокой. Обмотка из проволоки и корзина из дранки служат арматурой для цилиндра 2.

Предложенное устройство дренажа может быть долговечным вследствие того, что мох под водой не гниет, так же как и деревянная (щепяная) обделка внутри цилиндра, а кроме того щепяная обделка имеет значение лишь на время устройства дренажа для посадки цилиндров из мха в скважину по направляющей трубе. Такое же значение имеет и проволочная обмотка цилиндров из мха.

При необходимости уничтожить дренаж выполнение этой работы легко осуществимо с помощью змеевика и желонки. В этом отношении дренаж предлагаемой конструкции имеет больщое преимущество перед применяющимся в настоящее время дренажем, ликвидация которого занимает много времени и стоит дорого.

Иногда дренажные трубы застаиваются настолько крепко, что вытащить их не удается и скважины приходится цементировать.

По вышеописанному типу постоянного дренажа колодца может быть устроен и временный дренаж с откачкой и самоизливом.

Отличие конструкции временного дренажа от вышеописанной заключается в том, что цилиндры из мха делаются не на основе драночной корзинки, а на основе проволочной спирали. Спираль делается из оцинкованной проволоки. Изготовление цилиндров 2 в этом случае отличается от описанного способа лишь тем, что на спираль надевается чехол (цилиндр из кровельного железа), вынимаемый по мере укладки мха, с целью не допустить вертикального сжатия спирали. Операции по устройству колодца фильтра остаются такими же, как изложено для конструкции постоянного дренажа, но загрузка галькой внутр цилиндров 2 не делается; колонка Цилиндров из мха внутри остается пустой и удерживается от сплющивания проволочной спиралью. На верх колонных цилиндров из мха кладется продырявленная крышка, выше которой насыпается галька до дневной поверз ности скважины.

Если дренаж должен работать с принудительной откачкой, то внутрь колонны цилиндров из мха вводятся трубы, идущие к насосу. При самоизливающемся дренаже профильтровавшаяся через мох вода выходит на дневную поверхность по внутренней полости цилиндров.

Внутренняя спираль цилиндров из мха может быть заменена драночным цилиндром, как и в постоянном дренаже. Однако, за проволочной спиралью остается то преимущество, что при прижиме сверху установленной колонны цилиндров из мха, последние расширяются и тем облегчают извлечение из них направляющей колонны труб.

Предмет изобретения.

1.Устройство фильтра дренажного колодца, отличающееся применением цилиндров 2, изготовленных из волокнистого материала, например, из мха, путем прессования, и вставленных в буровую скважину с последующей засыпкой ее песком снаружи цилиндров 2.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндры 2 из волокнистого материала снабжены арматурой у внутренней и наружной поверхности их.

к авторскому свидетельству ,И. П. Порывкина Я« 56070

-f: