Способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками

Авторы патента:

E02B3/16 - противофильтрационные устройства или швы (швы в фундаментах E02D 29/16; уплотнение швов, не ограниченное гидротехническим применением E04B 1/68)

Владельцы патента RU 2536496:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "НОВОЧЕРКАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕЛИОРАТИВНАЯ АКАДЕМИЯ (ФГБОУ ВПО НГМА) (RU)

Изобретение относится к области охраны грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок и др. Способ включает заполнение основной траншеи 1 противофильтрационным материалом 2 в виде геомембраны с заранее выполненными окнами 3, после чего дополнительно перпендикулярно к основной траншее 1 разрабатывают приемные лучевые траншеи 4 и заполняют их сорбирующе-фильтрующим материалом 5. Затем перпендикулярно к основной траншее 1 дополнительно отрывают водоотводные лучевые траншеи 6 и заполняют их фильтрующим материалом 7. Приемная лучевая траншея 4 на входе в основную траншею 1 оборудуется водоприемной емкостью 8, а также насосом 9 для откачивания с верхнего слоя воды 10 плавающих загрязненных растворимых веществ. Повышается площадь захвата лучевыми водоприемниками загрязненного грунтового потока, а также очистка и выпуск лучевыми водоприемниками очищенного потока в грунт за противофильтрационной завесой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области охраны грунтовых вод и открытых водотоков. Оно предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок и др.

Загрязнение подземных вод не ограничивается площадью промпредприятий, хранилищ отходов и т.д., а распространяется вниз по течению потока на расстояние до 20-30 км и более от источника загрязнения. Загрязняющие вещества выносятся грунтовым фильтрационным потоком к открытым водотокам (реке, пруду, водоему и т.д.).

Известны способ защиты водных ресурсов с помощью горизонтальных (межпластовых) противофильтрационных завес и технология их сооружения (патент РФ №2347034, МПК E02B 3/16, опубл. 20.02.2009 г.). Суть рассматриваемого способа: проходят вертикальный ствол в границах литологического «окна», бурят из него на отметках сооружаемой завесы веера лучевых горизонтальных скважин, глубина которых ограничена зоной водоносного горизонта, нагнетание через скважины закрепляющих растворов, в результате образуется горизонтальная водонепроницаемая завеса, разделяющая водоносный горизонт на две части.

Недостатками данного способа являются:

- ограниченная зона применения из-за использования данного способа только в границах литологического «окна», т.е. местных условий, диаметр завесы может достигать 250-300 м, что определено глубиной лучевых дренажных скважин;

- невозможность создания подземной непроницаемой завесы вокруг сооружаемого объекта или защиты окружающей среды от подземных техногенных процессов.

Известны различные способы сооружения подземных непроницаемых завес, возводимых методом стена в грунте, в том числе предусматривающих применение способов и конструкций при ограждении котлованов при строительстве подземных сооружений, при регулировании запасов подземных вод (SU 1668557 А1, 07.08.1991, RU 2046883 С1, 27.10.1995, RU 2056475 С1, 20.03.1996, RU 2244785 С1, 20.01.2005 г.). В указанных способах разрабатывается траншея с дневной поверхности грунта, заполняется тикстроптным раствором, который впоследствии замещают твердеющим раствором или монолитными конструкциями, или сборными элементами на всю глубину траншеи.

Недостатками известных способов и конструкций являются большие материалоемкость и трудоемкость возведения завесы, что ведет к увеличению длительности производства работ, недостаточная надежность завесы при ее строительстве в обводненных грунтах вследствие образования трещин в завесе при заделке стыков сборных элементов.

Наиболее близким к данному изобретению является способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами (Патент РФ №2301862, МПК E02B 3/16, опубл. 27.06.2007 г.), включающий разработку и заполнение траншеи противофильтрационным материалом с окнами, заполненными сорбирующе-фильтрующим или дезактивирующе-фильтрующим материалом.

Недостатком данного способа является:

- сложность устройства съемной кассеты;

- малый объем сорбирующе-фильтрующего материала и соответственно малый пропускаемый объем фильтрата через окна;

- большой расход твердеющего непроницаемого материала обратно засыпаемого в траншею;

- возможность нарушения целостности «стен в грунте» вследствие просадки грунта.

Задачей предлагаемого способа является повышение объема захвата лучевыми водоприемниками загрязненного грунтового потока, а также очистка и выпуск лучевыми водоприемниками очищенного потока в грунт за противофильтрационной завесой.

Сущность предложенного способа поясняется чертежами, где на фиг.1 - противофильтрационная завеса с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками в плане; на фиг.2 - То же в разрезе по сечению А-А.

Цифрами на чертежах обозначены:

1 - основная траншея;

2 - геомембрана;

3 - окна;

4 - приемные лучевые траншеи;

5 - сорбирующе-фильтрующий материал;

6 - водоотводные лучевые траншеи;

7 - фильтрующий материал;

8 - водоприемная емкость;

9 - насос;

10 - верхний слой воды.

Способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками осуществляется следующим образом.

В основную траншею 1 помещают противофильтрационный материал 2 в виде жесткой листовой геомембраны больших размеров. После помещения в основную траншею противофильтрационного материала 2 в виде геомембраны с заранее выполненными окнами 3 дополнительно перпендикулярно к основной траншее 1, отрывают приемные лучевые траншеи 4 и заполняют их сорбирующе-фильтрующим материалом 5 (например, глауконитовым песком). Затем перпендикулярно к основной траншее 1 дополнительно отрывают водоотводные лучевые траншеи 6 и заполняют их фильтрующим материалом 7. Приемная лучевая траншея 4 на входе в основную траншею 1 оборудуется водоприемной емкостью 8, а также насосом 9 для откачивания с верхнего слоя воды 10 плавающих загрязненных растворенных веществ.

Преимущество предложенного способа перед известными заключается в том, что предлагаемый способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками является более эффективным по сравнению с известными за счет повышения площади захвата загрязненного потока лучевыми водоприемниками, объема очистки и выпуска в грунт уже очищенного потока лучевыми водоприемниками.

1. Способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами и лучевыми водоприемниками, включающий заполнение траншеи противофильтрационным материалом, отличающийся тем, что после помещения в основную траншею противофильтрационного материала в виде геомембраны с заранее выполненными окнами дополнительно перпендикулярно к основной траншее отрывают приемные лучевые траншеи и заполняют их сорбирующе-фильтрующим материалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перпендикулярно к основной траншее дополнительно отрывают водоотводные лучевые траншеи и заполняют их фильтрующим материалом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что приемная лучевая траншея на входе в основную траншею оборудуется водоприемной емкостью, а также насосом для откачивания с верхнего слоя воды плавающих загрязненных растворимых веществ.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве.

Противофильтрационное геотекстильное покрытие низконапорной земляной плотины // 2531000

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противофильтрационному геотекстильному покрытию низконапорной земляной плотины. Покрытие плотины содержит ячеистую конструкцию из полимерного материала.

Способ определения потерь воды на фильтрацию из каналов с противофильтрационной облицовкой // 2530995

Изобретение относится к области гидротехники, в частности, к способам определения потерь воды из оросительных каналов. Способ заключается в устройстве в канале изолированного отсека, состоящего из двух полимерных водонепроницаемых перемычек, которые на время определения фильтрационных потерь заделывают в пазы на дне канала на расстоянии 30÷50 м, с последующей гидроизоляцией мест стыка.

Способ создания гибкого противофильтрационного экрана // 2530989

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ создания гибкого противофильтрационного экрана включает укладку на подготовленное ложе канала армирующего слоя и нанесение на него расплавленного синтетического материала.

Способ размещения вертикальных скважин для перехвата загрязненного потока из накопителей // 2528491

Изобретение относится к области защиты грунтовых вод от загрязненных фильтратов из накопителей и может быть использовано для перехвата загрязненных потоков из накопителей на пути движения в открытые водотоки.

Способ соединения гибких листов противофильтрационного экрана из отходов полиэтилена // 2524378

Изобретение относится к противофильтрационным экранам из листовых полимерных материалов, в частности к стыковым соединениям полимерных листов, и может быть использовано на каналах и водоемах, в основании которых наблюдаются просадки и пучение грунта.

Способ создания противофильтрационного покрытия с бентоматами на просадочных грунтах // 2523499

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов, каналов и накопителей промышленных отходов, выполненных на просадочных грунтах.

Способ сопряжения гидроизоляционного геосинтетического материала (ггсм) в противофильтрационном экране при длительном перерыве в строительстве // 2512352

Изобретение относится к области гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных конструкций в основаниях, на каналах и водоемах и направлено на повышение надежности конструкции противофильтрационного экрана при проведении его строительства в несколько этапов.

Способ и система для точечного крепления гидроизоляционной мембраны к гидросооружениям // 2505642

Способ и система для точечного крепления гидроизоляционной и защитной мембраны (13) из пластикового материала для защиты и гидроизоляции поверхностей гидросооружений (10), таких как каналы, туннели, дамбы и т.п.

Узел герметизации стыков ограждающих конструкций искусственных грунтовых островов // 2503774

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам для герметизации стыков сборных ограждающих конструкций искусственных грунтовых островов.

Способ предотвращения загрязнения грунтовых вод // 2538819

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано для очистки поверхностных вод, используемых для подпитки водозабора. Способ заключается в расположении на дне водного канала, служащего подпиткой грунтовых вод для водозабора, фильтрующего материала слоем 1-1,5 м. Фильтрующий материал состоит из смеси цеолитсодержащих глин местного происхождения - Ирлит 1, Ирлит 7, Аланит - и барита. Барит берется в количестве 5-7% от общего объема глин. Обеспечивается упрощение способа за счет использования местного природного сырья.

Способ захоронения промышленных отходов // 2539141

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Для захоронения промышленных отходов отрывают котлован. Отходы обезвоживают и перемешивают с «тяжелой» нефтью, нагревают и термоокисляют полученную смесь, укладывают слой смеси на дно и откосы котлована с созданием в процессе полимеризации смеси упрочненного гидроизоляционного экрана, затем заполняют котлован промышленными отходами и возводят над ними защитное покрытие. После создания упрочненного гидроизоляционного экрана на дне котлована устанавливают щиты многооборачиваемой опалубки, которую заполняют термоокисленной смесью грунта с нефтью. На всю глубину котлована дополнительно создают перпендикулярные друг к другу вертикальные упрочненные экраны и соответственно автономные друг от друга емкости. Полости этих емкостей заполняют обводненными промышленными отходами и над ними с использованием термоокисленной смеси грунта с нефтью возводят опирающееся на откосы котлована и экраны, упрочненное сетками защитное покрытие. Изобретение обеспечивает экологическую безопасность. 1 ил.

Противофильтрационная диафрагма низконапорных плотин и дамб из грунтовых материалов // 2539147

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для устранения фильтрации через тело низконапорных плотин водохранилищ, дамб русел рек и каналов. Противофильтрационная диафрагма низконапорных плотин и дамб из грунтовых материалов включает водонепроницаемую стенку. Стенка собирается из плит двух видов - А и Б. Плиты изготовлены из отходов полиолефинов. Плиты имеют полуцилиндрические выступы и каналы. Плиты типа А снабжены продольной цилиндрической полостью и обратным фильтром из геотекстиля. Обратный фильтр устроен по боковым граням диафрагмы. Обеспечивается возможность оперативного определения положения депрессионной кривой в теле дамбы. Повышается эксплуатационная надежность. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ создания противофильтрационных завес с фильтрующими окнами // 2539205

Изобретение относится к охране грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок, выноса ядохимикатов с полей орошения, таких как пестициды, гербициды, фосфор, калий, азот и других. Способ включает разработку и заполнение траншеи 1 противофильтрационным материалом из геомембраны 2. Перед опусканием в траншею 1 геомембраны 2 к ней подклеивают 3 дополнительное полотнище из геомембраны 4. Пространство между геомембраной 2 и дополнительным полотнищем 4 заполняют сорбирующе-фильтрующим материалом 5 с образованием дренажной системы прямоугольной формы. В основном 2 и дополнительном полотнище 4 геомембраны на противоположных сторонах вблизи мест подклейки 3 дополнительного полотнища 4 выполняют фильтрующие окна 6. На входе в дренажную систему со стороны подпора грунтовых вод 7 в дополнительном полотнище 4 геомембраны и в основной геомембране 2, в области размещения фильтрующих окон 6, в грунте на глубину траншеи устраивают приемную 8 и выходную 9 нишу, которые заполняют крупным фильтрующим материалом 10. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки загрязненного грунтового потока и увеличение объема его пропуска. 1 ил.

Многослойное противофильтрационное покрытие // 2542148

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для противофильтрационной защиты каналов и водоемов. Многослойное противофильтрационное покрытие включает водонепроницаемый и армирующий слои. В качестве водонепроницаемого слоя используются гибкие листы, изготовленные из отходов полиэтилена, а в качестве армирующего слоя - геосетку из отходов полиэтилена или геотекстиль из отходов текстильной промышленности. Гибкие листы термически соединены с компонентами армирующего слоя путем расплавления поверхности листа. Обеспечивается высокая водонепроницаемость, долговечность, надежность в эксплуатации на просадочных и пучинистых грунтах основания. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Противофильтрационный экран и способ его создания // 2542525

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты оросительных каналов. Противофильтрационный экран включает укрупненные полотнища полимерного материала, уложенные встык на подготовленное основание и соединенные между собой полосой геомембраны толщиной 1,0-2,0 мм с формированием деформационной складки. Перед укладкой в ложе канала укрупненных полотнищ их изготавливают из гибких листов, выполненных из отходов полиолефинов в виде полимерных листов толщиной 15-20 мм, шириной 1,5 м, длиной 15-20 м. Гибкие листы соединяют в полотнища шириной 10,0-11,5 м и длиной, равной периметру канала. Геомембрана изготовлена из отходов полиолефинов. В полотнищах устроены монтажные отверстия. Противофильтрационный элемент закрепляют на откосах металлическими анкерами с уплотнительными шайбами, забиваемыми в грунт через монтажные отверстия. Достигается полная водонепроницаемость русла канала и повышается гидравлическая эффективность. Благодаря значительной толщине противофильтрационного элемента и наличию деформационных складок противофильтрационный экран отличается повышенной надежностью. Исключаются потери воды на фильтрацию из оросительных каналов, предотвращается заболачивание, засоление и подтопление ценных сельскохозяйственных угодий, что улучшает мелиоративную и экологическую обстановку на орошаемых землях. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Противофильтрационное покрытие с бентонитовым жгутом // 2542760

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных устройств на оросительных каналах, водоемах и прудах-накопителях отходов. Противофильтрационное покрытие с бентонитовым жгутом включает уложенное по периметру канала двухслойное покрытие. Покрытие образовано из двух полотнищ геомембраны. Полотнища соединены между собой продольными швами. В полость между слоями покрытия помещен бентонитовый жгут. Поверх геомембраны отсыпан защитный слой грунта. Обеспечивается эксплуатационная надежность и долговечность покрытия. Исключаются потери воды на фильтрацию при повреждениях как нижнего, так и верхнего слоев. 2 ил.

Способ создания противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов // 2544376

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей. При создании противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов, например шламонакопителя, формирование слоев экрана на основании шламонакопителя производят с использованием суспензии промышленных отходов, содержащих мелкодисперсные частицы, с уплотнением слоев. Основание шламонакопителя выполняют из глины или суглинка, уплотняют, заливают на уплотненный слой водную суспензию мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при отношении в ней Ж:Т в пределах 3÷10:1. Выдерживают суспензию до впитывания в слой основания шламонакопителя. Сверху укладывают слой глины или суглинка и уплотняют его. Водную суспензию заливают в количестве 50-100 л/м2. Изобретение позволяет предотвратить загрязнение прилегающего к хранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Каменно-набросная плотина на скальном основании с диафрагмой // 2546171

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента. Диафрагма каменно-набросной плотины на скальном основании 1 выполнена в центральной зоне путем заполнения водоупорным материалом продольной полости, образованной между установленными одна на другую впритык сборными панелями 5. Продольная технологическая полость сформирована путем размещения сборных панелей 5, опирающихся на вертикально установленные металлические трубчатые стойки или металлические стойки 3 с продольными пазами, например двутавры, швеллера, рельсы, соединенные между собой стержнями 4 в единый каркас, обеспечивающий общую устойчивость диафрагмы в строительный период. Металлические трубчатые стойки 3 выполнены с отверстиями для инъектирования поярусно водоупорного и пластичного материала 6 диафрагмы, заполненной сначала скальным крупнообломочным материалом. Повышается безопасность каменно-набросной плотины, размещаемой между крутыми скальными берегами в узком створе, с характерно высокими паводковыми уровнями в реке, сокращаются сроки строительства. 1 ил.

Способ консервации и изоляции техногенных месторождений // 2547869

Изобретение относится к области экологии и рационального природопользования, а именно к способам гидроизоляции площадок кучного выщелачивание и хранилищ отходов, в частности к созданию экранов хвостохранилищ, шламонакопителей, полигонов твердых бытовых отходов и насыпных массивов, препятствующих загрязнению природной среды токсичными компонентами и пылению, в результате инфильтрационных и эрозийных процессов. В способе консервации и изоляции техногенных месторождений, заключающемся в приготовлении гидроизоляционной смеси, содержащей отходы полиэтилена, укладке её на поверхность хранилища, нанесении на остывшую поверхность дренажного слоя из крупнозернистого материала, предварительно при экранировании насыпей на поверхности тела массива создают уклон 2-5о от центра к краям, после создания указанного уклона осуществляют нанесение на поверхность слоя мятой глины 0,2-0,4 м и уплотнение, укладку гидроизоляционной смеси на подготовленную поверхность осуществляют экструзивно при температуре 180-200оС полосами шириной 2-2,5 м с взаимным перекрытием на 0,15-0,2 м, указанный дренажный слой наносят толщиной 0,1-0,15 м, а гидроизоляционная смесь содержит в качестве отходов полиэтилена - отходы полиэтилена высокого и низкого давления, и дополнительно - полиизобутилен и газовую сажу, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы полиэтилена высокого давления 74-76, отходы полиэтилена низкого давления 14-16, полиизобутилен 6-7, газовая сажа 3-4. Технический результат - формирование покрытия, предотвращающего инфильтрацию атмосферных вод и продуктивных растворов из тела штабелей, отвалов, шламонакопителей и хранилищ твердых бытовых отходов, повышение прочности указанного покрытия. 2 пр.