Способ заделки повреждений противофильтрационного экрана

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, может быть использовано для заделки повреждений противофильтрационных покрытий каналов, водоемов и накопителей отходов, путем предварительного контроля целостности экранов дистанционно. Способ заделки повреждений противофильтрационного экрана включает укладку полимерного материала, отсыпку защитного слоя, контроль сплошности со стационарных датчиков влажности почвы на портативный регистратор данных с последующей передачей информации по GPS навигации к персональному компьютеру, заделку обнаруженных повреждений 8 в противофильтрационном полимерном элементе инъекцией бентонитового раствора, подаваемого под давлением с помощью насоса 11 в поврежденное отверстие 8. На повреждениях с диаметром отверстия dотв≥20 см дополнительно устраиваются заплаты 15 из полимерного материала. Контроль целостности экрана производится автоматически и дистанционно, вся необходимая информация об утечках поступает к оператору на персональный компьютер, а заделка повреждений производится точечно инъекцией бентонитового раствора и при обнаружении значительных мест повреждений помимо инъекции дополнительно устраиваются заплаты из полимерного материала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, может быть использовано для заделки повреждений противофильтрационных покрытий каналов, водоемов и накопителей отходов, путем предварительного контроля целостности экранов дистанционно.

Известен способ определения мест очаговой фильтрации жидкостей из хранилищ с изолирующим экраном (см. авторское свидетельство SU 410164, опубл. 05.01.1974), заключающийся в том, что в хранилище опускают один из питающих электродов, а затем замеряют максимальный градиент электромагнитного поля, расположение которого соответствует очаговой фильтрации.

Недостатком этого способа является сложность и трудоемкость процесса отыскания повреждений экрана. Наряду с этим данный способ можно использовать только при эксплуатации сооружения и характеризуется достаточно большой погрешностью при проведении измерений.

Известен способ контроля качества пленочного экрана (см. авторское свидетельство SU 1308683, опубл. 07.05.1987), включающий электроизоляцию покрытия по контуру экрана, измерение электрического сопротивления между покрытием и основанием экрана и оценку по измеряемой величине сплошности экрана.

Недостатком данного способа является сложность производства работ по контролю сплошности пленочного экрана, невозможность дистанционного контроля целостности противофильтрационного экрана и получения информации о наличии тех или иных повреждений, что особенно важно для накопителей отходов, поскольку даже самые незначительные потери из них могут привести к загрязнению подземных и грунтовых вод.

Известен способ заделки очага фильтрационных деформаций в дамбе канала (патент RU №2562487, опубл. 10.09.2015), включающий укладку под воду на откос с помощью подъемного крана готовой габионной конструкции с защитным покрытием и заделку тем самым свободного фильтрационного хода в дамбе канала.

Недостатком данного технического решения является сложность производства работ, связанная с укладкой с помощью подъемного крана под воду готовой габионно-геомембранной конструкции. Кроме того, при заделке очага фильтрационных деформаций в дамбе канала таким способом существует вероятность несовпадения габионно-геомембранной конструкции с свободным фильтрационным ходом, а также ее сползание по откосу со временем при эксплуатации канала, в ходе ветровых (нагонных) и других явлений.

Наиболее близким техническим решением является способ контроля целостности двухслойного противофильтрационного экрана (см. авторское свидетельство SU 1151642, опубл. 23.04.1985), включающий укладку полимерного материала, отсыпку защитного слоя, контроль сплошности экрана путем определения места повреждения по выходу пузырьков на наружную поверхность и заделку повреждений.

Недостатком приведенного прототипа является большая погрешность при определении мест повреждений противофильтрационного экрана, так как перфорированные гибкие шланги укладываются не по всей поверхности под покрытием, а только в изолированные отсеки, образованные дискретным креплением двух слоев пленки. Кроме того, при укладке пленочного покрытия, устройстве защитного слоя и дискретном креплении пленки будут образовываться различные повреждения (ввиду малой толщины пленочного полотнища), которые практически невозможно будет отремонтировать.

Цель данного изобретения - заделка повреждений противофильтрационного экрана путем предварительного контроля сплошности покрытия дистанционно, с получением информации о повреждениях на персональный компьютер.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в разработке способа заделки повреждений противофильтрационного экрана.

Технический результат достигается за счет способа заделки повреждений противофильтрационного экрана, причем перед заделкой повреждений осуществляют укладку полимерного материала, отсыпку защитного слоя, контроль сплошности экрана путем определения места повреждения и их заделку. При этом контроль сплошности противофильтрационного экрана производится дистанционно со стационарных датчиков влажности почвы на портативный регистратор данных с последующей передачей информации по GPS навигации к персональному компьютеру, после чего производят заделку повреждений инъекцией бентонитового раствора, подаваемого под давлением с помощью насоса в поврежденное отверстие, а на повреждениях с doтв≥20 см дополнительно устраиваются заплаты из полимерного материала. Датчики влажности почвы устанавливаются в полость под противофильтрационным элементом в подстилающий слой грунта на глубину 8-10 см, в количестве 1 датчик на 4 м2.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - схема дистанционной передачи данных с датчиков влажности на персональный компьютер; фиг. 2 - установка датчиков влажности под противофильтрационным экраном; фиг. 3 - противофильтрационный экран с повреждениями; фиг. 4 - заделка повреждений в противофильтрационном экране.

Цифрами на чертежах обозначено:

1 - грунтовое (естественное) основание; 2 - песчаная отсыпка; 3 - датчик влажности почвы; 4 - нетканый геотекстиль; 5 - противофильтрационный полимерный материал; 6 - тканый геотекстиль; 7 - защитный слой; 8 - повреждения (отверстия) в покрытии; 9 - портативный регистратор данных; 10 - персональный компьютер; 11 - насос; 12 - шланг полиэтиленовый; 13 - винт; 14 - полимерная перемычка; 15 - заплата.

Способ заделки повреждений противофильтрационного экрана осуществляется следующим образом (фиг. 1-4).

В период строительства сооружения (канала, водоема или накопителя) устраивается противофильтрационный экран, включающий выполнение следующих операций: подготовку грунтового (естественного) основания 1 (удаление растительности, камней, корней и других крупных включений), устройство подстилающего слоя из мелкозернистого песка 2 (песчаная отсыпка толщиной 20-30 см, с фракцией 0,1-0,25 мм), в который на глубину 8-10 см устанавливаются датчики влажности почвы (10 HS или 5ТЕ), в количестве 1 датчик на 4 м2. Поверх мелкозернистого песка 2 и установленных в него датчиков влажности 3 укладывается полотнище нетканого геотекстиля 4 («Дорнит», изготавливаемый по ТУ 8397-003-21506643-2003, с поверхностной плотностью 300 г/м2 и толщиной при нагрузке 2 кПа - 3,3 мм), и выполняется противофильтрационный элемент из полимерного материала 5 (геомембраны в виде полимерных листов, изготавливаемой по ТУ 2246-001-56910145-2004 «Техполимер»). Для защиты от повреждений противофильтрационного элемента 5 выполняется защитная прокладка из тканого геотекстиля 6 и отсыпка защитного слоя 7 (для оросительных каналов защитное покрытие выполняется из бетона, для водоемов - из грунта, а накопителей отходов - из щебня или каменной наброски).

При образовании сквозных повреждений в противофильтрационном полимерном элементе и фильтрации воды через отверстия 8 датчик влажности 3 измеряет диэлектрическую постоянную, значение которой напрямую зависит от объемного содержания влаги в почве или почвогрунте. Он работает на частоте 70 МГц, что позволяет безошибочно измерить влажность любого типа грунта. Для вычисления объемного содержания влаги используется уравнения («Topp Equations»), позволяющие переводить диэлектрические величины в объемные. Далее информация со стационарных датчиков влажности почвы дистанционно передается на портативный регистратор данных 9 с последующей передачей по GPS навигации к персональному компьютеру 10. Тем самым в случае образования повреждений и фильтрации воды через них, информация автоматически поступает на персональный компьютер, что способствует контролю слошности противофильтрационного экрана дистанционно.

В случае обнаружения повреждений на объекте производится их заделка инъекцией бентонитового раствора, который под давлением с помощью насоса 11, снабженного полиэтиленовым шлангом 12 и краном 13 для регулирования напора, подается на поврежденный участок.

При инъекции повреждений на прудах-накопителях отходов с натриевыми бентоматами, необходимо учитывать рН фильтрата, так Na-бентонит в сильнокислой и сильнощелочной среде практически не гидратирует и в целом заделка может стать неэффективной. Поэтому бентонитовый раствор для инъекции выполнен и применяется в следующем соотношении: 90% Na-бентонита и 10% цемента - для оросительных каналов и водоемов, 80% Са-бентонита и 20% цемента - для накопителей отходов. При обнаружении значительных мест повреждений (с диаметром отверстия doтв≥20 см) помимо инъекции дополнительно устраиваются заплаты из полимерного материала.

При проведении ремонта повреждений на оросительных каналах, работающих при бурном течении воды, устраивают перемычки 13, выполняемые из полимерного противофильтрационного материала 5. Для предотвращения сноса полимерных перемычек потоком воды они закрепляются с помощью тросов.

Преимущество разработанного способа заключается в том, что контроль целостности экрана производится автоматически и дистанционно, вся необходимая информация об утечках поступает к оператору на персональный компьютер, а заделка повреждений (отверстий, щелей, проваров и тд.) производится точечно инъекцией бентонитового раствора или с помощью полимерных заплат.

Кроме того, предложенный способ рекомендуется использовать при реконструкции существующих особо опасных объектов (шламонакопителей, отстойников, хвостохранилищ, золоотвалов, мест добычи полезных ископаемых) для предотвращения фильтрации высокоминерализованных и загрязненных стоков в подземные воды.

1. Способ заделки повреждений противофильтрационного экрана, включающий укладку полимерного материала, отсыпку защитного слоя, контроль сплошности экрана путем определения места повреждения и заделку повреждений, отличающийся тем, что контроль сплошности противофильтрационного экрана производится дистанционно со стационарных датчиков влажности почвы на портативный регистратор данных с последующей передачей информации по GPS навигации к персональному компьютеру, после чего производят заделку повреждений инъекцией бентонитового раствора, подаваемого под давлением с помощью насоса в поврежденное отверстие, а на повреждениях с dотв≥20 см дополнительно устраиваются заплаты из полимерного материала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчики влажности почвы устанавливаются в полость под противофильтрационным элементом в подстилающий слой грунта на глубину 8-10 см, в количестве 1 датчик на 4 м2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидромелиоративному строительству и может быть использовано при проведении ремонта бетонных облицовок длительно работающих оросительных каналов с использованием геосинтетических материалов.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может найти применение при возведении намывных хранилищ отходов с большим потреблением воды и ее потерями при эксплуатации.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при создании накопителей отходов промышленных предприятий. Способ включает подготовку основания путем отсыпки дренирующего грунта с уклоном от центра к периферии на величину, равную половине прогнозируемой разности осадки основания.

Изобретение относится к области гидротехнического, гидромелиоративного и природоохранного строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных покрытий с использованием геокомпозитных материалов в основаниях сооружений.

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов из полимерных материалов на оросительных каналах и водоемах.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам для определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных экранов на каналах, водоемах и накопителях различного назначения.

Изобретение относится к водохозяйственному и гидротехническому строительству и может быть использовано при герметизации и проведении ремонта швов бетонных облицовок оросительных каналов, водоемов, а также в качестве шпоночных соединений водопроводящих сооружений (дюкеров, акведуков, лотков).
Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам борьбы с фильтрацией загрязненных стоков из земляных амбаров-накопителей отходов бурения нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов из композитных материалов на работающих оросительных каналах и водоемах без их опорожнения. Противофильтрационное композитное полотнище включает бентонит в порошкообразном состоянии или в гранулах, размещенный между двумя слоями геотекстиля - тканого и нетканого, соединеными между собой путем иглопробивания. На тканый и нетканый геотекстиль нанесена жидкая композиция на основе полиэтилена толщиной слоя композиции 0,2-0,4 мм. Для исключения всплытия покрытия под водой оно выполнено со слоем мелкозернистого песка с модулем крупности Мкр≤1,5 толщиной слоя 3-5 мм, отделенного от бентонита полотнищем нетканого геотекстиля. Технический результат изобретения заключается в обеспечении водонепроницаемости композитного полотнища и возможности его укладки на действующих оросительных каналах и водоемах без их остановки и опорожнения. 1 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам определения потерь воды на фильтрацию из оросительных каналов гидромелиоративных систем. Способ заключается в устройстве вблизи действующего оросительного канала изолированного измерительного отсека, выполненного с подводом и сбросом воды из канала. Измерительный отсек выполнен с вертикальными стенками 6 из водонепроницаемого материала – геомембраны 4 с защитными прокладками из геотекстиля 5. Крепление вертикальных стенок 6 выполняют деревянными щитами 7, с обратной отсыпкой грунта 8. Регулирование уровня воды в изолированном отсеке осуществляется плоскими затворами. Противофильтрационный элемент из геомембраны 4 и двух защитных прокладок из геотекстиля 5 выполнен в виде зуба на глубину 0,5 м. Определение удельного фильтрационного расхода производится по расчетной зависимости. Преимущество разработанного способа заключается в том, что замеры потерь воды на фильтрацию осуществляются без предварительной остановки и опорожнения канала путем устройства изолированного измерительного отсека. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для контроля целостности (сплошности) полимерных противофильтрационных экранов, выполняемых из электроизоляционных материалов, например полимерных геомембран на оросительных каналах и водоемах. Способ контроля целостности полимерного противофильтрационного экрана включает измерение электрического сопротивления в период строительства между покрытием и основанием экрана, перенос прикрепленного к экрану электрода в угловую точку по размеченным квадратам со стороной 1х1 м, при этом электрод, заглубленный в основание экрана, остается стационарным, и заделку краев экрана после осуществления всех работ по контролю. Крепление переносного электрода к экрану обеспечивают путем прижатия в горизонтальном положении с помощью специальных клеящихся лент. Преимущество способа заключается в том, что он характеризуется повышенной точностью и эффективностью, может применяться при контроле сплошности покрытий, выполненных из электроизоляционных материалов на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и других полимеров. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к строительству сооружений очистки для обеспечения безопасности окружающей среды городской или иной застройки. Устройство защиты окружающей среды от загрязняющих веществ содержит защитное ограждение, выполненное из мягких непроницаемых оболочек, соединенных друг с другом и уложенных на поверхности грунта, экран и емкость–отстойник. Содержит одну и более емкость-отстойник. Защитное ограждение выполнено в виде емкости-котлована, с трубопроводом-лотком для подачи загрязняющих веществ, дно емкости-котлована покрыто и соединено с экраном в виде водонепроницаемой оболочки из композитного наноматериала. На водонепроницаемой оболочке расположены замкнутые или незамкнутые гибкие водонепроницаемые мембраны из композитного наноматериала, соединенные между собой гибкой связью и образующие дугообразные поверхности, которые покрыты водонепроницаемой мембраной-оболочкой из композитного наноматериала и соединены с вантовой системой с подъемным устройством. Мягкие непроницаемые оболочки расположены по боковым поверхностям емкости-котлована, выполнены из водонепроницаемого композитного наноматериала, заполнены сорбентами и соединены между собой гибкой связью. Между мягкими непроницаемыми оболочками расположены гибкие трубки, соединяющие емкость-котлован с емкостью-отстойником, выполненной из композитного наноматериала. В верхней части емкости-отстойника расположены крышки с отверстиями под гибкие трубки и отсасывающие водоводы. На входе загрязняющих веществ в емкость-котлован и на выходе отстоянной жидкости, в месте соединения емкости-котлована с одной и более емкостью-отстойником, размещены датчики, установленные с возможностью контроля и передачи информации в лабораторию-мониторинг, установленную с возможностью получения информации и осуществления контроля работы устройства. Технический результат состоит в сохранении окружающей среды, обеспечении надежной защиты окружающей среды, обеспечении значительного уменьшения площадей под их устройство. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к композиционным противофильтрационным материалам на основе вторичного полиэтилена и может быть использовано для противофильтрационной защиты оросительных каналов, водоемов и накопителей. Материал выполнен из смеси, содержащей 93-96 мас.% вторичного полиэтилена, 1-6 мас.% дробленного до размера 1 мм углеграфитового волокна, предварительно обработанного водным раствором малеиновой кислоты с концентрацией 30 мас.% и высушенной поверхностью, и 2,5-3 мас.% сажевого стабилизатора. Противофильтрационный материал обладает повышенной прочностью при минимальном расходе углеграфитового волокна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам контроля целостности противофильтрационных элементов гидротехнических сооружений с помощью волоконно-оптической контрольно-измерительной аппаратуры. Способ контроля глиноцементобетонной диафрагмы 3 в грунтовой плотине 2 включает прокладку волоконно-оптического датчика 5 температуры вдоль всей площади глиноцементобетонной диафрагмы 3 со стороны нижнего бьефа 4 и его подключение к считывающему волоконно-оптическому трансиверу, определяющему место повреждения и величину протечек через глиноцементобетонную диафрагму 3. Для этого в процессе возведения грунтовой плотины 2 по ее высоте в зоне последующего создания глиноцементобетонной диафрагмы 3 отсыпают водонепроницаемые полки 1 из суглинка с шагом 1,0-3,0 м и уклоном i в сторону нижнего бьефа 4 для направления потока воды в сторону места расположения волоконно-оптического датчика 5 температуры, прокладываемого по краям водонепроницаемых полок 1. Ширину водонепроницаемой полки 1 принимают равной не менее 2,5-3 раз от ширины глиноцементобетонной диафрагмы 3 для предотвращения возможности повреждения волоконно-оптического датчика 5 температуры при последующем производстве буровых работ по созданию глиноцементобетонной диафрагмы 3. Технический результат состоит в определении мест повреждений в глиноцементобетонной диафрагме грунтовой плотины с точностью до 1 м, количественной оценке объема фильтрации воды через повреждения, снижении сроков и затрат на их обнаружение и устранение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к противофильтрационным композитным материалам и может быть использовано для противофильтрационных целей в водохозяйственном и природоохранном строительстве на каналах гидромелиоративных систем и водоемах без устройства дополнительных защитных покрытий. Полимерный композитный материал на основе бентонита включает нижнее профилированное полотнище 1 с полимерными каналами 2, заполненными бентонитом 3, и верхнее полотнище 4 из эластичного полимерного материала, соединенное с нижележащим с помощью экструзионной сварки. Разработанный полимерный композитный материал на основе бентонита может применяться без защитных слоев, тем самым обеспечивая минимальную шероховатость покрытия и, как следствие, максимальную пропускную способность на оросительных каналах, надежную противофильтрационную защиту благодаря самозалечиванию возможных повреждений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к водохозяйственному и гидротехническому строительству и может быть использовано для герметизации и ремонта швов бетонных и железобетонных элементов водопроводящих гидротехнических сооружений (дюкеров, акведуков, туннелей, лотков и др.). Способ герметизации водопроводящих гидротехнических сооружений включает использование герметизирующего элемента 2 в виде противофильтрационного жгута, выполненного из перфорированной полимерной геомембраны 3 толщиной 0,2 мм с наполнителем из бентонитовых глин 4, а также защитного слоя из жидкой композиции 5 на основе полиэтилена, которая наносится на дефектный участок бетона вблизи и поверх противофильтрационного жгута. Использование изобретения позволит обеспечить более эффективную, надежную и долговременную противофильтрационную защиту, исключить потери воды на фильтрацию и разрушение бетона вблизи деформационных швов, снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций и обеспечить безаварийное функционирование сооружения в целом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического и природоохранного строительства, может быть использовано одновременно для берегоукрепления крутых откосов и создания противофильтрационной защиты. Берегоукрепительное и противофильтрационное покрытие включает противофильтрационный геокомпозитный материал в виде бентонитовых матов 1, армированных в основании полимерной геосеткой 2, с устройством поверх геокомпозита защитного покрытия из матрацно-тюфячных габионов 3. При этом геокомпозитный материал 1 соединен с полимерной геосеткой 2 методом термоскрепления, а матрацно-тюфячное габионное покрытие 3 разбито на ячейки 4, заполненные камнем 5, с последующим закрытием тюфяка сетчатой снимаемой крышкой. Применение берегоукрепительного и противофильтрационного покрытия позволит защитить откосы сооружений от механических и фильтрационных деформаций. При этом увеличивается статическая устойчивость откосов против оползания и размывов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области охраны подземных и поверхностных вод от загрязняющего потока стоков животноводческих комплексов, полигонов ТБО, нефтепродуктов, прудов - накопителей и др. Загрязняющие вещества, проникая в грунтовые воды, перемещаются в направлении их движения и могут распространяться на большие территории. В основную траншею 1 в качестве противофильтрационного материала помещают геомембрану 2 с фильтрующими окнами. В противофильтрационную завесу помещают водоприемную емкость, а также насос 7 для откачки с верхнего слоя воды 8 плавающих загрязненных растворенных веществ. На фильтрующих окнах устанавливаются клапаны 9 и насосами 7 создается принудительное движение грунтовых вод. За счет принудительной откачки с помощью насоса повышается скорость движения грунтовых вод и тем самым увеличивается эффективность очистки грунтовых вод от загрязняющих веществ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническому и природоохранному строительству, может быть использовано для заделки повреждений противофильтрационных покрытий каналов, водоемов и накопителей отходов, путем предварительного контроля целостности экранов дистанционно. Способ заделки повреждений противофильтрационного экрана включает укладку полимерного материала, отсыпку защитного слоя, контроль сплошности со стационарных датчиков влажности почвы на портативный регистратор данных с последующей передачей информации по GPS навигации к персональному компьютеру, заделку обнаруженных повреждений 8 в противофильтрационном полимерном элементе инъекцией бентонитового раствора, подаваемого под давлением с помощью насоса 11 в поврежденное отверстие 8. На повреждениях с диаметром отверстия dотв≥20 см дополнительно устраиваются заплаты 15 из полимерного материала. Контроль целостности экрана производится автоматически и дистанционно, вся необходимая информация об утечках поступает к оператору на персональный компьютер, а заделка повреждений производится точечно инъекцией бентонитового раствора и при обнаружении значительных мест повреждений помимо инъекции дополнительно устраиваются заплаты из полимерного материала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх