Способ определения качества противофильтрационной завесы и прибор для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к контролю качества противофильтрационной завесы. Цель - повышение достоверности определения качества противофильтрационной завесы за счет приближения условий определения к условиям натуры. Для этого перед формированием образца материала завесы сооружают аналоговый фрагмент грунтового массива (ГМ), поры которого заполняют водой под давлением, равным давлению грунтовой воды в натуре на исследуемой глубине. Формирование образца материала завесы осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте ГМ выреза и заполнения последнего по мере его образования тиксотропным раствором (ТР), идентичным ТР траншеи противофильтрационной завесы. Давление ТР, под которым производят заполнение и выреза, определяют по формуле. Прибор для определения качества завесы включает корпус 1, со сквозными проемами с размещенным в нем подвижным вырезообразователем 2 и формовочные обоймы 3 и 4. В обойме 3 размещены прижимной дырчатый диск (ДД) 6 с пружиной 7, а на торце формовочной обоймы 4 - ДД 8 с регистратором 9 количества воды. Для подачи ТР 11 в вырез предназначены тиксотропный насос 13 и канал 14. После подачи ТР в канал 14 открывают окна и высыпают в вырез дисперсный заполнитель. Затем регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе фрагмент завесы воды и измеряют уровни воды в пъезометрах. По известным формулам определяют фильтрационные характеристики материала завесы и ГМ. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694088/03 (22) 13.04.89 (46) 23,08.91. Бюл. М 31 (71) Бюро внедрения новых видов оснований и фундаментов Научно-исследовательского института, оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (72) В,Д.Иванов, Ю.В.Александровский, Б.С.Остюков. М.И.Смородинов, О.Н.Чеботарев. Д.В.Холодов, А,Я.Лукашин, Ю.Э.Бронштейн и К.П.Кацов (53) 622.256(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 113590, кл. Е 21 0 1/00, 1983.

Маслов Н.Н. Основы механики грунта и инженерной геологии. — М.: Высшая школа, 1968, c,170 — 171, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЗАВЕСЫ

И ПРИБОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„„5U„„1671865 А1

rsi>s Е 21 D 1/00, Е 02 0 17/00 (57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к контролю качества противофильтрационной завесы, Цель— повышение достоверности определения качества противофильтрационной завесы за счет приближения условий определения к условиям натуры. Для этого перед формированием образца материала завесы сооружают аналоговый фрагмент грунтового массива (ГМ). поры которого заполняют водой под давлением, равным давлениЮ грунтовой воды в натуре на исследуемой глубине. Формирование образца материала завесы осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте ГМ выреза и заполнения последнего по мере его образования тиксотропным раствором (ТР), идентичным

TP траншеи противофильтрационной завесы. Давление ТР, под которым производят заполнение им выреза, определяют по фор1671865

Рт = Рг.в+ ЛНОт g дующим образом.

40 муле. П рибор для определения качества завесы включает корпус 1 со сквозными проемами с размещенным в нем подвижным вырезообразователем 2 и формовочные обоймы 3 и 4. Б обойме 3 размещены прижимной дырчатый диск (ДД) 6 с пружиной 7, а на торце формовочной обоймы 4 — ДД 8 с регистратором 9 количества воды. Для подачи TP 11 в вырез предназначены тиксотИзобретение относится к области контроля кэчес) ва противофильтрационных завес, возводимых вокруг вертикальных горных выработок.

Целью изобретения является повышение достоверности определения качества противофильтрационной завесы ПФЗ) к условиям натуры.

На фиг.1 показана принципиальная схема прибора; на фиг.2 — прибор на стадии определения коэффициента фильтрации; на фиг.3 — вырезообразователь; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 — вырезообразователь; на фиг.б — разрез Б — Б на фиг.5.

Способ определения качества ПФЗ осуществляется следующим образом, Поры образца материала-заполнителя, представляющие фрагмент грунтового массива, предварительно заполняют водой под давлением, равным давлению воды в натуре на требуемой глубине. При этом формирование образца материала заполнителя осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте грунтового массива выреза, фрагмент которого замещается тиксотропным раствором, идентичным тиксотропному раствору траншеи ПФЗ, Затем в тиксотропный раствор вводят кусковой материал-заполнитель и уплотняют его, причем давление тиксотропного раствора, под которым происходит заполнение выреза, назначается в соответствии с формулой где Рг,> — давление грунтовой воды на исследуемой глубине, Па;

ЛН вЂ” разница высот уровней тиксотропного раствора в траншее и грунтовой воды в массиве, пересекаемой контролируемой

ПФЗ, м; р — плотность тиксотропного раствора, кгс/м;

g — ускорение силы тяжести, м/с .

2 ропный насос 13 и канал 14. После подачи

TP в канал 14 открывают окна и высыпают в вырез дисперсный заполнитель, Затем регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе фрагмент завесы воды и измеряют уровни воды в пьеэометрах. По известным формулам определяют фильтра цион н ые характеристики материала завесы и ГМ, 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

Прибор включает открытый сверху корпус 1 со сквозными про=мами с размещенным в нем подвижным выреэообраэователем 2, имеющим соответствующий корпусной сквозной проем, соединенные с боковыми гранями корпуса 1 со сторон проемов формовочными обоймами 3 и 4, причем между корпусом 1, подвижным выреэообразователем 2 и обоймами 3 и 4 установлены уплотнения 5. B обойме 3 размещен прижимной дырчатый диск 6 с пружиной 7, а на торце формовочной обоймы 4 — стационарный дырчагый диск 8 с регистратором 9 количества воды. В верхнюю часть формовочной обоймы 4 вмонтированы пьеэометры 10, Для подачи тиксотропного раствора

11 в вырез 12, образуемый вырезообраэователем 2, предусмотрены тиксотропный насос 13 L. канал 14, выведенный на нижний торец выреэообраэователя 2. В конструкции прибора имеется сменная напорная водячая емкость 15, устанавливаемая вместо формовочной обоймы 3. Снизу корпуса 1 расположена пробка 16. о) крываемая для очистки прибора.

Внутри вырезообразователя 2 может быть образована полость 17 дпя дисперсного заполнителя 18, имеющая окна, перекрываемые призмами 19, приводимыми в движение посредством подьеMHblx стержней 20.

Способ определения качества противофильтрационной завесы осуществляют слеСобирают прибор, вставляя в корпус 1 подвижный вырезообраэова гель 2 до совпадения его сквозного проема с полостями формовочных обойм 3 и 4. «осле чего снимают крышку с прижимным дь рчатьlM диском и загружают полости и сквознои проем вырезообразователя 2 грунтом «з массива, в котором производится covp>, "ние противофильтрационной завесы Зл;ем вновь устанавливают на место орижимнои

45 дырчатый диск 6 с пружино 7. соединенной

1b 1805

Рт = Рг.е + Ь erg с крышкой. После этого от нагнетателя подают воду и по показаниям пьеэометров и регистратора количества воды определяют фильтрационные характеристики грунта.

Далее приготовляют тиксотропный глинистый раствор 11 и подают его в канал 14, при этом осуществляют одновременный подъем подвижного вырезообраэоеателя 2.

Таким образом, пространство, занятое ранее подвижным выреаообраэователем 2, заполняется глинистым раствором 11. После этого открывают окна, освобождая призмы 19, и высыпают из полости 17 дисперсный заполнитель 18 в вырез 12. Регистрируют количество прошедшей сквозь образованный в вырезе 12 фрагмент противофильтрационной завесы воды и измеряют уровни воды в пьезометрах.

Затем по известным формулам определяют фильтрационные характеристики материала завесы и массива.

Давление воды устанавливают согласно формуле, приведенной в формуле изобретения, в зависимости от глубины, нэ которой необходимо произвести исследования.

Формула изобретения

1. Способ определения качества противофильтрационной завесы. включающий формирование образца материала противофильтрационной завесы, подачу к поверхности этого образца воды под давлением, регистрацию количества прошедшей сквозь него воды. пьеэометрическое измерение уровня воды и получение фильтрационных характеристик, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения качества противофильтрационной завесы эа счет приближения условий определения к условиям натуры, перед формированием образца материала противофильтрационной завесы сооружают аналоговый фрагмент грунтового массива, поры которого заполняют водой под давлением, равным давлению грунтовой воды е натуре на исследуемой глубине, при этом формирование образца материала противофильтрационной завесы осуществляют путем образования в аналоговом фрагменте грунтового массива выреза, заполнения последнего по мере его образования тиксотропным раствором, идентичным тиксотропному раствору траншеи противофильтрационной завесы, причем давление тиксотропного раствора, под которым производят заполнение им выреза. назначают в соответствии с формулой

55 где Рг 8 — давление грунтовой воды на исследуемой глубине, Па;

ЛН вЂ” разница высот уровней тиксотропного раствора в траншее и грунтовой воды в массиве, пересекаемом контролируемой противофильтрационной завесой, м; р — плотность тиксотропного раствора. кг/м; з.

g — ускорение силы тяжести. м/с . г

2. Способпоп1,отл и чаю щийс я тем, что после заполнения выреза грунтового массива тиксотропным раствором вводят в вырез кусковой материал-заполнитель противофильтрационной завесы с одновременным его уплотнением, 3. Способ попп,1 и2, отл ича ющийс я тем. что пьеэометрическое измерение уровня воды осуществляют в аналоговом фрагменте грунтового массива со стороны поверхности образца, противоположной поверхности подачи в него воды в разных точках по его длине.

4. Прибор для определения качества пративофильтрационной завесы. включающий открытый сверху корпус, связанный с нэгнетателем воды, стационарный дырчатый диск, расположенный с одной иэ сторон корпуса, запорную арматуру, манометр, регистратор количества профильтроеавшей воды и набор пьезометрое, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен двумя полыми формовочными обоймами, подпружиненным дополнительным дырчатым диском, вырезообразовэтелем со сквозным проемом, форма которого конгруэнтна форме полостей формовочных обойм, и насосом тиксотропного раствора с манометром, при этом корпус выполнен с боковыми сквозными окнами, со стороны которых присоединены формовочные обоймы, и снабжен верхним люком с уплотнениями, размещенным на его верхнем торце, а выреэообраэователь размещен внутри корпуса и верхнего люка с возможностью подъема его через люк и расположения его сквозного проема соосно полостям формовочных обойм и имеет каналы. сообщенные с насосом тиксотропного раствора, причем нагнетатель воды установлен со стороны одной иэ формовочных обойм, с торца которой установлен подпружиненный дополнительный дырчатый диск. э основной дырчатый диск установлен на торце другой формовочной обоймы.

5, Прибор по п4, от л и чаю щи йс я тем. что, с целью обеспечения контроля качества противофильтрационных завес, заполняемых кусковым глиняным материалом, внутри вырезообразователя эа преде1611865

К даУя

ffac0cy лами сквозного проема образована герметиэированная со всех сторон полость для дисперсного заполнителя, донная часть которой имеет разгрузочные окна с перекрывающимися призмами, установленными с 5 возможностью герметизации и открытия окон, при этом призмы снабжены стержнями, выведенными на верхний торец вырезообраэователя через уплотнители.

6. Прибор по пп. 4 и 5, о т л и ч а ю- 10 шийся тем, что набор пьеэометров установлен на верхней части формовочной обоймы перед стационарным дырчатым диском, 7. Прибор по пп.4 и 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса определения качества противофильтрационной завесы в связных грунтах, он снабжен сменной напорной водяной емкостью, установленной на корпусе со стороны окна при смене формовочной обоймы с подпружиненным дырчатым диском на напорную водяную емкость.

1671865

1671865 б-б

Составитель Л.Черепенкина

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 2812 Тираж 292 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г KHT СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101