Устройство фильтра дренажного колодца

 

СССР

Класс 84а, 5 ; 85d, 1;

12d, 25„; 5а, 40 ;

45а, 55

М 56070

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро последующей регистрации изобретений Госплана при СОК СССР

Н. П. Порывкин.

Устройство фильтра дренажного колодца.

Заявлено 3 августа 1938 года в НКЭП за M 18279.

Опубликовано 30 ноября 1939 года.

Изобретение относится к устройствам фильтров дренажных колодцев.

Новой особенностью предложенного фильтра является применение цилиндров, изготовленных из волокнистого материала, например, из мха, путем прессования, и вставленных в буровую скважину с последующей засыпкой ее песком снаружи цилиндров.

Указанные цилиндры могут быть снабжены арматурой у внутренней и наружной поверхности.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает предложенное устройство дренажа постоянного типа в вертикальном разрезе; фиг. 2 — поперечный разрез по АВ на фиг. 1; фиг. 3— процесс установки дренажа в скважине (первая стадия работы); фиг. 4— то же (вторая стадия); фиг. 5 — внутреннюю арматуру цилиндров из мха.

Устройство фильтра дренажного колодца постоянного типа с самоизливом воды заключается в следующем.

В выбуренную на потребную глубину скважину диаметром от 200 до 250 мл устанавливаются цилиндры 2 (фиг.

1 — 2) или из обжатого мха или из подобного материала высотой от 0,50 до, 1,0 л1 каждый. Мох обжимается во круг щепяного цилиндра-корзинки и туго обертывается снаружи печной проволокой 3. По установке цилиндров 2 на всю высоту колодца-фильтра и по засыпке песка 8 снаружи цилиндров (между стенками скважины и цилиндрами), а внутри галькой

4 скважина будетготова к действию.

Сверху фильтра делается засыпка на высоту 0,75 — 1,0 м, состоящая из галечного ядра и песка. Еще выше (до дневной поверхности) скважина засыпается галькой.

Действие дренажа предлагаемой конструкции заключается в следующем.

Вода, поступающая из породы стенок скважины, проходит через слой песка

8, далее через слой мха цилиндров 2 и входит в галечное ядро 4, через ко торое и поднимается на дневную поверхность. При наличии песчаного фильтра с действующим зерном 0,30—

0,35 мм выноса тонких песков в тело песчаного фильтра не происходит.

В свою очередь зерна из песчаного фильтра не могут проникнуть в слой уплотненного мха.

Следует заметить, что дренажные трубы в плывунах, во избежание проникновения тонкого песка, обычно обкладываютяся в стыках мхом. Такое действие мха становится понятным, если учесть, что для зеленого болотного мха, уплотненного давлением 0,25 кг/см, коэфициент фильтрации равен 0,06 см/сек, что соответствует фильтрации породы с действующим зерном диаметром 0,5 — О,б мм.

Следовательно, зерно фильтрационного слоя с действующим зерном 0,30—

0,35 мм имеет крупность только в два раза меньше пор мха, и потому — по закону последовательности смены диаметров зерен в фильтрах — в мох проникнуть не может.

Таким образом, мох является как бы вторым подобранным фильтрационным слоем, причем третий слой— после мха — может быть галька большой крупности, так как мох выноситься в нее не может. В этом наиболее важное значение применения цилиндров из мха или подобного материала.

Производство работ по устройству фильтра заключается в следующем.

Скважина бурит с я вертикально с применением обсадных труб обычным порядком с промывкой на установленную глубину. Стенки скважины должны быть чисто выработаны буровым долотом. После хорошей промывки выбуренной скважины в нее опускается колонка труб 9 (фиг. 3), уширенная внизу. В эту колонку опускается вторая колонка из труб 11.

На нижней трубе колонки 11 (на высоте до 1 м) сделаны отверстия 12 диаметром 2 — 3 мм. Для установки колонки 11, на нижнюю трубу ее надевается деревянная пробка б, уширенная часть которой имеет диаметр на

2 — 3 мм меньше внутреннего диаметра колонки 9, и снабжена желобками по образующей; снизу в пробку вбивается заостренный штырь 7, который вдавливается в забой (дно) скважины.

По установке колонки 11 на дно забоя наружная колонка 9 извлекается из скважины. После этого цилиндры 2 надеваются на колонку 11 и осаживаются на место (по 2 — 3 штуки вместе) цилиндрическим грузом, который двигается по трубе, будучи подвешенным к тросу. По установке первого набора цилиндров. на высоту7—

8 м от забоя скважины в затрубье— между обсадной трубой скважины (обсадная труба на чертеже не показана) и трубами опускается колонка 5 (фиг. 4), имеющая уширение 10 внизу для ! охвата и прикрытия сверху цилиндров из мха, Эта колонка 5 подвешивается на хомуте на обсадные трубы, несколько прижав к забою цилиндры 2.

Далее, внутрь трубы 11 ставится колонка И из труб малого диаметра; на нижней трубе сделан ряд отверстий, а снизу труба закрыта пробкой.

Через эту колонку, присоединенную к насосу, производится отсос воды из скважины в то время, как сверху — в затрубье между обсадными трубами и колонкой 1(засыпается песок с водой. По мере засыпки песка за цилиндры 2 засыпается галька внутрь ко лонки 11 с одновременным поднятием последних вместе с колонкой И, от сасывающей воду. Деревянная пробка б остается в забое.

Далее колонка труб 5 извлекается из скважины и в скважину устанавли вается второй набор цилиндров 2; по, сле этого повторяются все операции

i no засыпке песка и гальки, с отсосом воды в прежнем порядке, причем за грузка фильтрационного песка и галь, ки выводится на проектную высоту.

Сверху фильтра делается засыпка из, галечного ядра на высоту 0,75 — 1,0 м с обсыпкой фильтрационным песком. Еще выше, до дневной поверхности, скважина засыпается галькой с одновременным извлечением обсадных труб.

Способ устройства цилиндров 2 следующий. Делается цилиндрическая корзина 1 из еловой или сосновой

, дранки (фиг. 5). Диаметр этой корзи, ны несколько больше диаметра труб, 11, на которую цилиндр 2 будет на деваться. Затем корзина надевается на отрезок трубы соответствующего диаметра, равного диаметру труб 11, и вставляется в отрезок второй трубы с ббльшим диаметром; промежуток между корзиной и наружной трубой за кладывается слоями зеленого болот, ного мха и утрамбовывается. Когда ! мох будет уложен и уплотнен на всю высоту щепяной корзины, этот цилиндр постепенно выдвигается на наружной трубе и туго обматывается печной проволокой. Обмотка из проволоки и корзина из дранки служат арматурой для цилиндра 2.

Предложенное устройство дренажа может быть долговечным вследствие того, что мох под водой не гниет, так же как и деревянная (щепяная) обделка внутри цилиндра, а кроме того щепяная обделка имеет значение лишь на время устройства дренажа для посадки цилиндров из мха в скважину по направляющей трубе. Такое же значение имеет и проволочная обмотка цилиндров из мха.

При необходимости уничтожить дренаж выполнение этой работы легко осуществимо с помощью змеевика и желонки. В этом отношении дренаж предлагаемой конструкции имеет большое преимущество перед применяющимся в настоящее время дренажем, ликвидация которого занимает много времени и стоит дорого.

Иногда дренажные трубы застаиваются настолько крепко, что вытащить их не удается и скважины приходится цементировать.

По вышеописанному типу постоянного дренажа колодца может быть устроен и временный дренаж с откачкой и самоизливом.

Отличие конструкции временного дренажа от вышеописанной заключается в том, что цилиндры из мха делаются не на основе драночной корзинки, а на основе проволочной спирали. Спираль делается из оцинкованной проволоки. Изготовление цилиндров 2 в этом случае отличается от описанного способа лишь тем, что на спираль надевается чехол (цилиндр из кровельного железа), вынимаемый по мере укладки мха, с целью не допустить вертикального сжатия спирали.

Операции по устройству колодца фильтра остаются такими же, как изложено для конструкции постоянногв дренажа, но загрузка галькой внутри: цилиндров 2 не делается; колонка цилиндров из мха внутри остается пустой и удерживается от сплющивания проволочной спиралью. На верхколоиных цилиндров из мха кладется продырявленная крышка, выше которой насыпается галька до дневной поверхности скважины.

Если дренаж должен работать с принудительной откачкой, то внутрь колонны цилиндров из мха вводятся трубы, идущие к насосу. При самоизливающемся дренаже профильтровавшаяся через мох вода выходит иа дневную поверхность по внутреннеи полости цилиндров.

Внутренняя спираль цилиндров из мха может быть заменена драночным цилиндром, как и в постоянном дренаже. Однако., за проволочной спиралью остается то преимущество, что при прижиме сверху установленной колонны цилиндров из мха; последние расширяются и тем облегчают извлечение из них направляющей колонны труб.

Предмет изобретения.

1. Устройство фильтра дренажного колодца, отличающееся применением цилиндров 2, изготовленных из волокнистого материала, например, из мха, путем прессования, и вставленных в буровую скважину с последующей засыпкой ее песком снаружи цилиндров 2.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндры 2 из волокнистого материала снабжены арматурой у внутренней и наружной поверхности их.

E авторскому свидетельству

- И. II. Порывкина М 56070 сф> и г 1

Фиг сГгиг.5

Госпланиздат

Аеноблгорлит № 1561 г ! азиг.2 — 3

Отв. редактор П, В. Никитин Техред А И Хрош

Тип. «Печатный Двор» зак. № 66/11 — 500