СПОСОБ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

СПОСОБ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2018562 (13) C1

(51) 5 E02D19/10, E02D19/06, E21F16/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 29.04.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5005050/03 
(22) Дата подачи заявки: 1991.09.04 
(45) Опубликовано: 1994.08.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Справочник по осушению горных пород. М.: Недра, 1984, с.101, 102, 11, 186, 221. 2. Авторское свидетельство СССР N 1317065, кл. E 02D 19/00, 1985. 
(71) Заявитель(и): Макаревич А.Е.; Кузьмин И.П.; Бакулин В.Н. 
(72) Автор(ы): Макаревич А.Е.; Кузьмин И.П.; Бакулин В.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Бакулин Виктор Николаевич 

(54) СПОСОБ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для водопонижения песчаных грунтов в процессе строительства инженерных сооружений. Способ состоит в том, что в локальном участке песчаного грунта, где нужно осуществить водопонижение, бурят скважины по одной прямой с шагом 10-15 м, армируют скважину перфорированной обсадной трубой и наносят слой щебня на дно скважины. Опускают в скважины патрубок от насоса и производят откачку грунтовых вод. Для повышения эффективности процесса помещают на дно скважины виброисточник, возбуждают упругие колебания в диапазоне 60-1500 Гц, приводят локальный участок грунта в возбужденное состояние и осуществляют откачку грунтовых вод с вибровоздействием. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для водопонижения грунтов в процессе строительства с использованием упругого миграционного геоэффекта.

Известен способ водопонижения, включающий бурение скважин, подачу в импульсном режиме воздуха по скважинам для интенсификации водоотбора [1].

Однако этот способ трудоемок, нетехнологичен, не позволяет повысить проницаемость грунта для повышения эффективности и снижения энергоемкости способа.

Известен способ водопонижения песчаных грунтов, включающий бурение скважин, формирование в области их забоев котлованов, оборудование скважин перфорированными трубами, засыпку котлованов щебнем и откачку грунтовых вод с помощью насоса [2].

Однако этот способ трудоемок, нетехнологичен, не использует для повышения проницаемости грунтового массива упругие колебания.

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет снижения энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе в крайние скважины размещают невзрывные пневматические виброисточники, возбуждают упругие колебания в диапазоне 60-1500 Гц с ориентированием направлением их воздействия вдоль прямых, соединяющих скважины, приводят в возбужденное состояние локальный участок песчаного грунта и воздействуют вибровоздействиями в течение времени откачки вод. Скважины в песчаном грунте бурят по одной прямой с шагом 10-15 м друг от друга.

Виброисточник размещают в скважине на уровне выхода грунтовых вод в песчаном грунте. Слой щебня составляет 50-60 см, причем размер фракций щебня находится в пределах 10-120 мм. Всасывающий патрубок от вакуумного насоса опускают на дно скважины с таким условием, чтобы он касался верхнего слоя щебня, и откачку грунтовых вод осуществляют автоматическим включением насоса при превышении уровня воды в патрубке 5-10 см по отношению к уровню воды в скважине.

На чертеже приведена схема реализации способа, на которой показаны грунтовой массив 1, слой песка 2, скважина 3 с перфорированной трубой, слой щебня 4, вакуумный насос 5 с патрубком, компрессор 6 высокого давления ЭУ-5 или ЭУ-6, блок 7 согласования, микропроцессор 8 для управления работой виброисточников.

Способ осуществляют следующим образом.

В локальном участке массива 1, где насыпан слой песка 2 или песчаного грунта, бурят скважины 3, армируют их перфорированными трубами и размещают в них виброисточники 9, работающие в частотном диапазоне 60-1500 Гц, с ориентированием направления их воздействия вдоль прямых, соединяющих скважины 3. Скважины бурят с шагом 10-15 м друг от друга по одной прямой и виброисточники 9 размещают в них на уровне выхода грунтовых вод. На дно скважины насыпают слой щебня 4 толщиной 50-60 см с фракциями 10-120 мм. В этот слой щебня 4 опускают патрубок от вакуумного насоса 5 с таким условием, чтобы он касался верхнего слоя щебня и не было место засорения его частицами песка, ила и другими твердыми включениями. Перед включением вакуумного насоса 5 возбуждают колебания виброисточниками 9, на которые подают импульс сжатого воздуха от компрессора 6, преобразуемый при выходе из виброисточника в сейсмические колебания, принимаемые блоком 7 согласования и передаваемые в микропроцессор 8, в который заложена программа, с помощью которой управляют работой виброисточников 9 во времени и осуществляют откачку грунтовых вод в автоматическом режиме включением насоса при превышении уровня воды в патрубке 5 на 5-10 см по отношению к уровню вод в скважине 3. Вибровоздействия производят виброисточниками 9, размещенными в двух скважинах, попеременно: сначала в одной скважине, затем в другой, причем время вибровоздействия с каждой стороны ограничивают временем миграции флюидов-жидкостей и газово-воздушных включений, содержащихся в порах и трещинах песчаного грунта, которое определяют из соотношения Тмиграции-Л/Смиграции, где Л - путь, проходимый упругой волной от одной скважины до другой; С - скорость миграции флюидов под воздействием упругой волны, м/с.

Для создания условий фильтрации на дно скважины наносят слой щебня с фракциями от 10-120 мм, что обеспечивает оптимальные условия для откачки грунтовых вод из песчаного грунта из скважин 3, пробуренных на удалении друг от друга 10-15 м, в которых размещают виброисточники 9, амплитуду колебаний в которых медленно поднимают от минимального уровня до уровня, при котором начинается разжижение песков, что составляет 0,2-0,4 от уровня разрушающих напряжений для песчаных грунтов на разрыв. Вибровоздействия производят поэтапно: вначале приводят локальный участок грунта возбужденное состояние в диапазоне 60-1500 Гц, причем диапазон частот выбирают исходя из оптимальных условий волнового подобия - соотношения длины волны, затем переходят на частоту собственных колебаний песчаного грунта, вибровоздействия осуществляют в течение времени, при котором достигают положительного эффекта-откачка грунтовых вод из грунтового массива.

Сущность способа состоит в том, что, возбуждая мощные упругие колебания в выбранном диапазоне частот посредством группы виброисточников, создают условия для оптимальной и интенсивной миграции флюидов в направлении распространения упругой волны, в десятки и сотни раз превышающей уровень миграции без участия упругой волны, и производят откачку грунтовых вод из песчаного грунта из скважин, размещенных на пути распространения волны по прямой. Миграция флюидов под воздействием упругих волн названа упругим миграционным геоэффектом и имеет место в любых диапазонах частот - от Гц до кГц и мГц и выбранный диапазон частот лишь определяет базу проведения опыта: в диапазоне Гц - кГц это десятки и сотни метров, мм в диапазоне мГц - это первые метры.

Преимущества способа состоят в следующем: не нужно рыть котлован для откачки и сбора грунтовых вод; управляют состоянием и свойствами грунтового массива и регулируют процесс фильтрации во время откачки грунтовых вод, приводя в возбужденное состояние локальный участок грунтового массива; повышают эффективность и производительность способа за счет снижения энергоемкости способа.

Использование предлагаемого способа позволяет значительно снизить энергоемкость процесса и повысить производительность примерно на порядок по сравнению с известными способами откачки грунтовых вод за счет использования упругого миграционного геоэффекта. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ВОДОПОНИЖЕНИЯ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ, включающий бурение скважин, формирование в области их забоев котлованов, оборудование скважин перфорированными дренажными трубами, засыпку котлованов щебнем и откачку грунтовых вод с помощью насоса, отличающийся тем, что в крайние скважины размещают невзрывные пневматические виброисточники, возбуждают упругие колебания в диапазоне 60 - 1500 Гц с ориентированием направления их воздействия вдоль прямых, соединяющих скважины, приводят в возбужденное состояние локальный участок песчаного грунта и воздействуют вибровоздействиями в течение времени откачки вод.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скважины в песчаном грунте бурят по одной прямой с шагом 10 - 15 м одна от другой.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что виброисточник размещают в скважине на уровне выхода грунтовых вод в песчаном грунте.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при засыпке щебня образуют слой толщиной 50 - 60 см из фракций щебня 10 - 120 мм.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что откачку грунтовых вод осуществляют с помощью насоса, при этом его всасывающий патрубок опускают на дно скважины с качанием поверхности слоя щебня, а откачку грунтовых вод осуществляют автоматическим включением насоса при превышении уровня воды в патрубке на 5 - 10 см по отношению к уровню воды в скважине.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru