Способ подготовки трассы дрены при строительстве дренажа

 

Использование: изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть применено при строительстве дренажа в сложных геологических условиях при наличии по трассе дрены погребенных камней и валунов. Сущность изобретения: способ включает выбор трассы, определение местоположения камней и валунов, их глубину залегания и параметры и удаление их с трассы дрены. Удаление камней с трассы дрены осуществляют их заглублением относительно оси дренажной трубы, величину которой определяют путем моделирования работы дрены, моделируя камни и валуны как водонепроницаемую конструкцию. Строят кривые зависимости потерь дренажного стока, от величины заглубления для камней и валунов с различными параметрами, по этим кривым поэтапно подбирают величину заглубления камней и валунов. После чего по выбранным величинам заглубления составляют схему трассы дрены, в соответствии с которой осуществляют заглубление камней в грунт. 2 ил.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть применено при строительстве дренажа в сложных геологических условиях при наличии по трассе дрены валунов и камней.

Известен способ строительства дренажа, при котором при попадании погребенных камней по трассе дреноукладчика и невозможности дальнейшей его работы, рабочий орган выглубляют из забоя, обрезают дренажную трубу, затем одноковшовым экскаватором отрывают котлован, извлекают валун или камень и далее устанавливают дреноукладчик на проектную отметку, рабочий орган опускают на дно котлована и продолжают прокладку дрены. Разрыв дренажной линии восстанавливают вручную, и затем бульдозером засыпают котлован.

Недостатком этого способа является затягивание сроков строительства дренажа, повышается стоимость, увеличивается объем земляных работ и транспортных перевозок техники, нарушение сплошности дренажной линии, т. к. в местах стыковки дрен наблюдается отклонение от проектного положения дренажной линии как по вертикали, так и по горизонтали.

Известен способ подготовки трассы при строительстве дренажа, при котором для обнаружения камней и валунов используют прибор "Валуномер", а обнаруженные камни извлекают и удаляют с трассы дрены.

Недостатком этого способа является его большая трудоемкость, связанная с работами по извлечению, сбору и удалению камней и валунов с трассы дрены. Это приводит к затягиванию сроков и удорожанию строительства дренажа.

Устранить подобные недостатки позволяет предлагаемый способ подготовки трассы дрены при строительстве дренажа, который включает выбор трассы, определение местоположения камней, их глубину залегания и диаметр, удаление их с трассы дрены, при котором удаление камней с трассы дрены осуществляют их заглублением на величину Δ К относительно оси дренажной трубы, при этом перед заглублением осуществляют моделирование работы дрены с учетом находящихся на ее трассе камней, строят кривые зависимости потерь силы тока, пропорциональных потерям дренажного стока, от величины заглубления Δ К для камней с различными размерами, по этим кривым поэтапно подбирают величину заглубления Δ К до соответствия расчетных потерь дренажного стока необходимым условиям, после чего по выбранным величинам Δ К составляют схему трассы дрены, в соответствии с которой осуществляют заглубление камней в грунт.

Сущность способа заключается в том, что пользуясь построенными с помощью электрогидродинамического моделирования кривыми зависимости потерь силы тока от величины заглубления камней, с помощью компьютера возможно в течение нескольких минут подобрать такие величины заглубления камней по трассе дрены, при которых потери дренажного стока не будут превышать допустимые.

Заглубление камней различных размеров на оптимальную глубину позволяет при экономии трудозатрат и времени строительства обеспечить нормальную работу дренажа.

На фиг. 1 представлен график зависимости потерь силы тока (пропорциональных потерям дренажного стока) от величины заглубления камней различных размеров относительно оси дренажной трубы, полученный экспериментально; на фиг. 2 - график зависимости силы тока от величины заглубления камней различных, полученный экспериментально.

При исследованиях и расчетах дренажных трубопроводов учитывают, что уровень допустимых потерь дренажного стока при наличии вблизи и под дреной водонепроницаемого камня или валуна не должен превышать 5% на общую проектную длину по сравнению с работой идеальной дрены.

Способ осуществляется следующим образом.

На выбранной трассе определяют местоположение камней, их размеры и глубину залегания. Корректируют трассу, минуя значительные по величине препятствия на пути дрены. Затем для определения зависимости потерь дренажного стока от величины заглубления и диаметра камня осуществляют электрогидродинамическое моделирование течения жидкости при работе дренажа с наличием водонепроницаемого предмета под дреной или вблизи нее.

При этом получают зависимости потерь силы тока в модели дрены от величины заглубления камней различных размеров от 0,2 м до 3 м. Пользуясь полученными графиками зависимостей рассчитывают суммарные потери силы тока ΣI_ΔK, вызванные влиянием водонепроницаемых камней и валунов различных размеров, расположенных вблизи дрены и заглубленных ниже оси дрены на начальную величину заглубления Δ К= 0,2 м (первичный уровень заглубления).

При этом реальные потери силы тока в дрене ΣI_ΔK не должны превышать 5% -ные потери по длине при работе идеальной дрены, т. е. 5% = = (2,83·5)/100= 0,14 μA; 2,83 μA - сила тока при работе идеальной дрены.

Затем определяют общие 5% -ные потери силы тока по длине реальной дрены I_Δ 5% . Должно соблюдаться неравенство ΣI_ΔK≅I_Δ5% .

Если при расчетах суммарные потери силы тока дрены от камней и валунов больше, чем общие 5% -ные потери силы тока по длине идеальной дрены, то поэтапно пересчитывают ΣI_ΔK при условии, что камни меньшего диаметра ( ⊘_к= 0,2; 0,4) заглубляют на величину ΔK= 0,3; 0,4; 0,5 . . . 0,8 м (второй, третий и т. д. уровни). Следующим этапом, при необходимости, подбирают величину заглубления Δ К для камней с большим диаметром ( ⊘_к= 0,6; 0,8 м) и т. д. до тех пор, пока не будет выполняться неравенство ΣI_ΔK≅I_Δ5% , т. е. расчетные потери дренажного стока не будут превышать допустимых потерь.

После этого составляют схему трассы дрены с указанием подобранной для каждого камня величины заглубления ΔК, и в соответствии с этой схемой осуществляют заглубление камней в грунт.

Из графика зависимости (фиг. 1) видно, что заглублять камни на величину ΔК более чем 0,8 м нецелесообразно.

Первый уровень заглубления валунов и камней, равный 0,2 м, выбирают, исходя из конструктивных особенностей дрены, т. к. отсчет величины заглубления проводится от оси дренажной трубы, а наибольший диаметр дрены по ГОСТ 154379 = 200 мм и при этом необходимо, чтобы подсыпка из ПГС под трубой была не менее 50 мм.

Предлагаемый способ увеличивает надежность работы дрены и снижает строительные и эксплуатационные затраты на 30-50% . (56) ВСН 33-2.2.03.86, с. 9.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТРАССЫ ДРЕНЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДРЕНАЖА, включающий выбор трассы, определение местоположения, глубину и параметры камней и валунов, удаление их с трассы дрены, отличающийся тем, что удаление камней и валунов с трассы осуществляют их заглублением, при этом величину заглубления относительно оси дрены определяют путем моделирования работы дрены с расположенными по ее трассе камнями и валунами, строят кривые зависимости потерь дренажного стока от величины заглубления с различными параметрами камней и валунов, по этим кривым поэтапно подбирают оптимальную величину их заглубления, и составляют схему трассы дрены, в соответствии с которой заглубляют камни и валуны в грунт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2