Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана

Реферат: Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана включає пробивання, продавлювання, конструктивних елементів, крізь які подається спеціальна суміш, що з навколишнім ґрунтом забезпечує формування цілісного ізоляційного матеріалу. При цьому прийнято два формотворних жорсткий та гнучкий елементи. UA 120384 U (12) UA 120384 U UA 120384 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, зокрема промислового будівництва, і забезпечує захист підземних ґрунтових вод та навколишнього середовища від забруднення, може бути використана як при новому будівництві, так і ремонтно-відновлювальних роботах на об'єктах, що експлуатуються. В зв'язку із значним накопиченням шкідливих промислових відходів, а захисні споруди, що експлуатуються в теперішній час, вичерпали свій експлуатаційний ресурс і потребують або ремонту, або будівництва нових. Отже виникла потреба подальшого удосконалення способу виконання протифільтраційних екранів. Відомим по сукупності ознак до способу, що заявляється, є "Способ защиты водных ресурсов с помощью горизонтальных (межпластовых) противофильтрационных завес и технологии их сооружения" [Патент 2347034 С1 Российская Федерация, МПК Ε02Β 3/16 опубл. 20.02.2009, бюл. № 5]. Недоліком такого способу є складність виконання віяла горизонтальних променів ін'єкції свердловин та певні незручності при використанні вертикальних шахтних стовбурів. Відомим є технічне рішення "Способ сооружения подземной непроницаемой завесы" [Патент 2375580 С1 Российская Федерация, МПК Ε21F 17/00, Ε02D 31/00 опубл. 10.12.2009 бюл. № 8]. Створення системи із вертикальних стовбурів та їх взаємне сполучення горизонтальними свердловинами є складним, а запропонована конструкція "Способу…» не забезпечує повної ізоляції. Відоме технічне рішення "Способ строительства противофильтрационной завесы на застроенных территориях" [Патент 2349710 С1 Российская Федерация, МПК Ε02D 29/00, опубл. 20.03.2009, бюл. № 5]. Для спорудження завіси на ділянці безпосередньо під спорудою вертикальні ін'єкційні свердловини замінюються горизонтальними свердловинами в одній вертикальній площині з відповідним кроком в декілька рядів. Недоліками даного способу є одночасне використання вертикальних та горизонтальних (під спорудою) ін'єкційних свердловин одночасно, що ускладнює роботу по вертикалі та горизонталі, зважаючи на складність забезпечити їх взаємодію одночасно. Відомим є технічне рішення "Способ сооружения противофильтрационного экрана" [авт. свид. СССР № 1186726 Α1, Ε02Β 3/16, опубл. 23.10.1985, бюл. № 39]. Як синтетична тканина використовується склотканина, як основний протифільтраційний елемент при багаторазовому нашаруванні інших складових. Недоліком є обмежене використання лише на відкритих майданчиках та при новому будівництві. Близьким є "Способ сооружения противофильтрационного экрана" [авт. свид. СССР № 1749355 Α1, Ε02Β 3/16, опубл. 23.07.1992, бюл. № 27]. Плівка рулонна розкочується по поверхні площі, що ізолюється, а стики зварюються безпосередньо в період будівництва. Недоліком є використання електричного струму, що з точки зору безпеки недопустимо, та можливість використання лише при новому будівництві. Найбільш близьким по сукупності ознак до способу, що заявляється, є "Спосіб виготовлення екрана під спорудою" [Патент України UА 35065 А, МПК Ε02D 29/00, опубл. 15.03.2001, бюл. № 2]. Суть способу в наступному. Під спорудою в пробурену свердловину протягують ґрунторозроблювальний елемент із еластичного матеріалу, який після багаторазового розширення діаметра свердловини протягують в порожнині свердловини. В порожнині еластичного конструктивного елемента є суцільна перегородка, яка розділяє порожнину на дві окремі дільниці. По бокам еластичного конструктивного елемента є прорізи, крізь які подається відповідна суміш, що розтікається в навколишньому ґрунтовому масиві. Недоліком такого "Способу…» є складність виготовлення перегородки в порожнині еластичного конструктивного елемента та необхідність багаторазової проходки для розширення діаметра свердловини до відповідних розмірів з метою протягування еластичного конструктивного елемента в подальшому. Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є удосконалення "Способу виконання горизонтального протифільтраційного екрана" за рахунок використання більш простих, доступних матеріалів, зокрема плівки, спрощення робіт, а саме відпадає потреба багаторазового проходження еластичного конструктивного елемента в масиві ґрунту для збільшення діаметра свердловини, створення суцільної перегородки в порожнині еластичного конструктивного елемента, нарізання вікон в еластичному конструктивному елементі, який до 1 UA 120384 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цього ж залишається в масиві ґрунту. Стає можливим змінювати форму готового основного конструктивного елемента екрана від циліндричної до еліпсоїдної форми завдяки використанню формотворних жорстких та гнучких елементів і забурником ґрунту, в межах діаметра якого після активації ґрунтів забезпечується протягування, проштовхування формотворних елементів. Забезпечуються більш близькі до заданих параметрів основні конструктивні та додаткові проміжні елементи екрана. В разі потреби можливо підвищити міцність основних конструктивних елементів екрана за рахунок використання арматури шляхом її протягування разом з формотворним жорстким елементом в його порожнині. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу розробити такий "Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана", при якому за рахунок використання відомого "Способу виготовлення екрана під спорудою" стає можливим скоротити кількість проходок в масиві ґрунту для збільшення діаметра свердловини, використання формотворних жорстких та гнучких елементів забезпечує можливість змінювати форму готового основного конструктивного елемента від циліндричної до еліпсоїдної і на цій основі витримувати більш близькі до заданих параметрів як основних конструктивних, так і додаткових проміжних конструктивних елементів, стає можливим багаторазове використання формотворних жорстких елементів, що в подальшому скоротить витрати відповідної суміші, а в разі необхідності підвищить міцність основних конструктивних елементів за рахунок використання арматури, яка розміщується в порожнині формотворного жорсткого елемента. Новим в розробці запропонованого "Способу…» є наявність формотворних жорсткого та гнучкого елементів, які забезпечують формування основного конструктивного елемента екрана від циліндричної до еліпсоїдної форми. Формотворний жорсткий елемент забезпечує просування та запобігає руйнуванню при просуванні в масиві ґрунту формотворного гнучкого елемента, плівки. У випадку необхідності підвищити міцність основних конструктивних елементів екрана стає можливим використання арматури, яка розміщується в порожнині формотвірного жорсткого елемента, та його багаторазове використання в подальшому. Для виконання робіт у відповідних умовах використовують найбільш прийнятні системи механізмів та пристроїв. Попередньо виконуються відповідні вишукування, визначаються місця проходки свердловин, виготовляються заготовки - кліті, викопуються приямки і встановлюються механізми та пристрої відповідно прямої та зворотної дії. При прямій дії виконується розбурювання ґрунтів та просування заготовок - клітей, а при зворотній дії подається відповідна суміш та витягування формотворного жорсткого елемента, а плівка залишається в ґрунті з відповідною сумішшю, яка подається основним центровим ін'єктором з забурником, розташованим по осі до центра забірника, та допоміжним ін'єктором, розташованим внецентрово відносно осі забурника для безпосередньої подачі суміші під розрізи, що забезпечує розсовування плівки та зв'язує (умовно показано) сусідньою частиною екрана. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено, на: фіг. 1 - загальний вигляд майданчика; фіг. 2 - схема формування екрана, вид по а-а; фіг. 3 - фрагмент формотворних жорстких елементів до початку виконання робіт, вид по б-б; фіг. 4 - фрагмент формотворних гнучких елементів до початку виконання робіт, вид по б-б; фіг. 5 - фрагмент готового основного конструктивного елемента екрану (циліндричної форми); фіг. 6 - фрагмент формотворного елемента в зборі (нитки кліті); фіг. 7 - фрагмент формотворного гнучкого елемента циліндричної форми, вид по в-в; фіг. 8 - фрагмент готового основного конструктивного елемента екрана (еліпсоїдної форми); фіг. 9 - фрагмент формотворного гнучкого елемента еліпсоїдної форми, вид по в-в. Запропонований "Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана" є складеним і до нього входять такі елементи і деталі: 1 - поверхня землі; 2 - приямок для механізмів прямого ходу; 3 - приямок для пристроїв зворотного ходу; 4 - механізми для прямого ходу; 5 - пристрої для зворотного ходу; 6 - існуюча споруда; 7 - обмежувальна стінка існуючої споруди; 8 - основний конструктивний елемент екрана; 9 - додатковий проміжний конструктивний елемент екрана; 10 - фрагмент формотворного жорсткого елемента; 2 UA 120384 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 11 - фрагмент формотворного гнучкого елемента; 12 - з'єднання формотворного гнучкого елемента - плівки на монтажі; 13 - вістря зовнішньої сторони формотворного жорсткого елемента; 14 - технологічний розріз формотворного гнучкого елемента - плівки; 15 - жорстка стрічка на клею" зовнішньої сторони формотворного гнучкого елемента - плівки; 16 - мастило в просторі між формотворним гнучким елементом - плівкою, та формотворним жорстким елементом; 17 - готовий основний конструктивний елемент екрана (циліндричної форми); 18 - готовий додатковий проміжний конструктивний елемент екрана (при циліндричній формі); 19 - формотворний елемент в зборі (кліть); 20 - наголовок; 21 - основний центровий ін'єктор з забурником; 22 - допоміжний ін'єктор, розташований внецентрово відносно осі забурника; 23 - забурник; 24 - готовий основний конструктивний елемент екрана (еліпсоїдної форми); 25 - готовий додатковий проміжний конструктивний елемент екрана (при еліпсоїдній формі); Умовні позначення: Дз - діаметр забурника. Спосіб виконання горизонтальних протифільтраційних екранів полягає в наступному. До початку робіт визначаються місця їх виконання, фізико-механічні, міцнісні та гідро-геологічні характеристики ґрунтів будівельного майданчика та інші. Попередньо виготовляються відповідної довжини готові стрічки, так звані кліті, 19, тобто формотворні жорсткі елементи 8, 9, 10, а далі в порожнину формотворного жорсткого елемента 10 втягують формотворний гнучкий елемент 11, плівку, роздуваючи її стисненим повітрям, притискують до внутрішньої поверхні порожнини формотворного жорсткого елемента 10, незначно випускаючи із порожнини формотворного жорсткого елемента 10 на початку прямого хода і за допомогою наголовка 20, забезпечують закріплення формотворного гнучкого елемента 11, плівку, від зміщення та ушкодження при просуванні. На зовнішній поверхні формотворного гнучкого елемента 11, плівки, наклеєні жорсткі стрічки 15. З двох боків формотворний гнучкий елемент має технологічні розрізи 14, які в той же час спряжені на монтажі 12. Простір між внутрішньою поверхнею формотворного жорсткого елемента 10 та зовнішньою поверхнею формотворного гнучкого елемента 11 заповнюється мастилом 16. З поверхні землі 1 виконують приямки 2, 3 відповідно для механізмів прямої 4 та зворотної дії 5, виходячи із умов роботи та стану існуючої споруди 6, 7. Після закінчення підготовчих робіт, розбурюючи ґрунтовий масив під існуючою спорудою 6, 7 протягують або проштовхують готову стрічку 19, кліть в зборі, складену із формотворного жорсткого елемента 10, формотворного гнучкого елемента 11. Готова стрічка 19, 10, 11 виготовляється відповідної форми 17, 18, 24, 25 у випадку необхідності в залежності від перерізу формотворних жорстких та гнучких елементів 8, 10, 11, 17, 24. Ґрунт активується відповідним діаметром забурника – Д3 майбутньої свердловини і в цих межах виконується основний конструктивний елемент 17, 24 екрана. Після досягнення формотворним жорстким елементом 10, в зборі 19 приямка 3 зворотної дії знімають наголовок 20, закріплюють формотворний гнучкий елемент 11 екрана, тобто плівку на якорі 5 (пристрій зворотного хода). Наявність мастила 16 знижує тертя між формотворним жорстким 10 та формотворним гнучким 11 елементами екрана і починають зворотний хід, в цей час з деяким випередженням подається суміш розчину по основному центровому ін'єктору з забурником 21, а далі по допоміжному ін'єктору 22, який встановлено внецентрово відносно осі забурника 23, тобто як би піддуваючи під плівку по лінії технологічного розрізу плівки 14. На зовнішній поверхні формотворного жорсткого елемента 10 є вістря 13, яке розрізає з'єднання плівки 12 на монтажі. Випередження подачі суміші основним ін'єктором з забурником 21 забезпечує формування основного конструктивного елемента екрана 8, 17, 24, а подача суміші допоміжним ін'єктором 22 забезпечує формування додаткового проміжного конструктивного елемента екрана 9, 18, 25 відповідно між основними конструктивними елементами екрана 8, 17, 24 та додатковими проміжними конструктивними елементами екрана 9, 18, 25 створено зв'язок і, як наслідок, сформовано екран 17, 18, 24, 25. Після завершення роботи на одній захватці готову стрічку (кліть) 19 витягують, переміщують на сусідню точку, заправляють плівкою, тобто формотворним гнучким елементом 11, і робота продовжується, як показано раніше. 3 UA 120384 U 5 10 15 У випадку необхідності збільшення несучої здатності основного конструктивного елемента екрана 8, 17, 24 в порожнині формотворного жорсткого елемента 10, тобто в цілому в кліті 19, встановлюється арматура (нами не показано). Спосіб виконання горизонтальних протифільтраційних екранів перед відомими способами має наступні переваги: - використовуючи формотворні жорсткий та гнучкий елементи, стає можливим задавати більш досконалі форми готових основних конструктивних елементів екрана від циліндричної до еліпсоїдної та інших форм; - стає можливим багаторазово використовувати формотворні жорсткі елементи; - стає можливим більш досконало формувати горизонтальний протифільтраційний екран, зокрема щодо сумісної роботи основного та додаткового проміжного конструктивних елементів; - у випадку необхідності збільшення несучої здатності елементів екрана стає можливим використання арматури, яка встановлюється в порожнині формотворного жорсткого елемента; - в цілому при користуванні запропонованим "Способом…» забезпечується підвищення якості робіт та скорочення витрат матеріалів за рахунок формування більш досконалих форм екрана, близьких до розрахункових показників. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана, що включає пробивання, продавлювання, конструктивних елементів, крізь які подається спеціальна суміш, що з навколишнім ґрунтом забезпечує формування цілісного ізоляційного матеріалу, який відрізняється тим, що прийнято два формотворних жорсткий та гнучкий елементи. 2. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 1, який відрізняється тим, що формотворний жорсткий елемент є робочий і являє собою забірник та каркас або циліндричну конструкцію, яка по формі повторює задану проектом форму від циліндричної до еліпсоїдної, всередині порожнини якого утримується формотворний гнучкий елемент. 3. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 2, який відрізняється тим, що в порожнині формотворного жорсткого елемента встановлено два ін'єктори, один центровий по осі з забурником, призначений для активації навколишнього ґрунту і подачі суміші для формування основного конструктивного елемента екрана; другий - допоміжний розташований внецентрово відносно осі забурника і призначений для формування додаткового проміжного конструктивного елемента екрана. 4. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 1, який відрізняється тим, що формотворний гнучкий елемент забезпечує формування відповідного перерізу від циліндричної до еліпсоїдної форми основного конструктивного елемента і розташований в порожнині формотворного жорсткого елемента. 5. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 4, який відрізняється тим, що для запобігання руйнування формотворного гнучкого елемента робоча частина формотворного жорсткого елемента забезпечена наголовком, який утримує формотворний гнучкий елемент в порожнині формотворного жорсткого елемента та попереджає руйнування формотворного гнучкого елемента при переміщені в ґрунтах. 6. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 4, який відрізняється тим, що формотворний гнучкий елемент розрізаний навпіл, по довжині та тимчасово з'єднаний на монтажі, а з зовнішньої сторони наклеєні жорсткі стрічки. 7. Спосіб виконання горизонтального протифільтраційного екрана за п. 5, який відрізняється тим, що порожнина між зовнішньою поверхнею формотворного гнучкого елемента та внутрішньою поверхнею формотворного жорсткого елемента заповнюється мастилом. 4 UA 120384 U 5 UA 120384 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6