8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:
Главная » Разное » Устройство лучевых дренажных скважин что это

Устройство лучевых дренажных скважин что это


Лучевая дренажная система

 

Использование: при осущении промплощадок и территорий городов, расположенных на наклонной местности. Сущность изобретения: в шахтном стволе радиально размещены дренажные скважины. Водоприемные шахтные стволы сообщены с водосборным шахтным стволом и расположены на более высоком уровне относительно него. В водосборном стволе установлены водоотводящие трубы и водоподъемный насос. Всасывающие концы сифонных водоводов размещены в водоприемных стволах, сливные концы оборудования пусковыми насосами и запорной арматурой и размещены в водосборном стволе. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при осушении промплощадок и территорий городов, расположенных на наклонной местности.

Известна лучевая дренажная система, которая включает водосборные шахтные стволы с радиально размещенными лучевыми дренажными скважинами, при этом каждый шахтный ствол оборудован водоподъемным насосом, и откачка дренажных вод пpоизводится из каждого шахтного ствола [1]. Недостатком известного устройства является то, что каждый шахтный ствол снабжен водоподъемным насосом и откачка дренажных вод производится из каждого водосборного шахтного ствола, что повышает энергозатраты и создает неудобства при эксплуатации лучевой дренажной системы. Наиболее близкий к предлагаемому, является устройство, реализуемое способом сооружения водозабора. Известное устройство включает водосборный шахтных ствол с радиально размещенными дренажными скважинами, водоприемные шахтные стволы, сообщенные с водосборным шахтным стволом и расположенные на более высоком уровне относительно водосборного шахтного ствола, водоотводящие трубы и водоподъемный насос [2]. Недостатком известного технического решения является большая сложность сочленения последующего шахтного ствола с забоем лучевой скважины предыдущего шахтного ствола из-за отсутствия методом определения фактического местоположения лучевой скважины в пространстве. Известные методы определения положения лучевой скважины позволяют измерять отклонение лучевой скважины от заданного направления только в вертикальной плоскости. Между тем при бурении лучевых скважин из шахтных стволов на подтапливаемой застроенной территории возможно отклонение от заданного направления в любой другой плоскости, например, из-за изменения крепости пород, встречи в насыпных грунтах обломков строительного железобетона, металла и др. Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и обеспечение надежности сооружения лучевой дренажной системы, автоматического режима водозабора на застроенной территории в условиях наклонной местности за счет гидравлической связи водоприемных шахтных стволов с водосборными шахтными стволом. Предложенное изобретение решает эту задачу с достижением технического результата следующим образом. Патентуемое устройство, лучевая дренажная система включает водосборный шахтный ствол с радиально размещенными дренажными скважинами, водоприемные шахтные стволы, сообщенные с водосборным шахтным стволом и расположенные на более высоком уровне относительно него, и установленные в водосборном шахтном стволе водоотводящие трубы и водоподъемный насос. Отличительной особенностью патентуемой дренажной системы является то, что она снабжена сифонными водоводами, всасывающие концы которых размещены в водоприемных шахтных стволах, а сливные концы оборудованы пусковыми насосами с запорной арматурой и размещены в водосборном шахтном стволе. Таким образом, патентуемое устройство обеспечивает автоматический режим водозабора, удобство обслуживания, а также снижение трудозатрат. На фиг.1 изображена схема расположения водоприемных и водосборного шахтных стволов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Патентуемая лучевая дренажная система содержит водосборный 1 шахтный ствол с радиально размещенными лучевыми дренажными скважинами 2, водоприемные 3 шахтные стволы, сообщенные с водосборным 1 шахтным стволом. Водоприемные 3 шахтные стволы размещены на более высоком уровне относительно водосборного 1 шахтного ствола. В водосборном 1 шахтном стволе установлены водоотводящие трубы 4 и водоподъемный насос 5. Дренажная система снабжена сифонными водоводами 6. Всасывающие 7 концы водоводов 6 размещены в водоприемных 3 шахтных стволах, а сливные 8 концы водоводов 6 оборудованы пусковыми 9 насосами с запорной арматурой 10 и размещены в водосборном 1 шахтном стволе. Устройство работает следующим образом. Сооружают водосборный 1 и водоприемные 3 шахтные стволы с лучевыми дренажными 2 скважинами. При этом шахтный ствол 1 располагают на нижней отметке и оборудуют его водоподъемным насосом 5 и водоотводящими трубами 4. Каждый водоприемный 3 шахтный ствол соединяют сифонными водоводами 6 с водосборным 1 шахтным стволом. Сливные концы сифонных водоводов 6, размещенные в водосборном 1 шахтном стволе оборудуют пусковыми 9 насосами и запорной арматурой 10. Для отбора подземных вод включают водоподъемный 5 насос и производят откачку дренажных вод из водосборного 1 шахтного ствола. Затем с помощью пусковых насосов 9 в течение расчетного времени производят зарядку сифонных водоводов 6 дренажной водой. После зарядки сифонных водоводов 6, пусковые 9 насосы отключают, после чего дренажная вода из водоприемных 2 шахтных стволов переливается за счет перепада уровня в водосборных 3 и водоприемном 1 шахтных стволах. Из водосборного 1 шахтного ствола дренажную воду откачивают водоподъемным 5 насосом и направляют по водоотводящим трубам 4. Расход самоотвода дренажных вод из водоприемных 3 шахтных стволов в водосборный 1 шахтный ствол регулируют с помощью запорной арматуры 10.

Формула изобретения

ЛУЧЕВАЯ ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА, включающая шахтный ствол с радиальными дренажными скважинами, водоприемные шахтные стволы, сообщенные с водосборным шахтным стволом и расположенные на более высоком уровне относительно него, и установленные в водосборном шахтном стволе водоотводящие трубы и водоподъемный насос, отличающаяся тем, что она снабжена сифонными водоводами, всасывающие концы которых размещены в водоприемных шахтных стволах, а сливные концы оборудованы пусковыми насосами и запорной арматурой и размещены в водосборном шахтном стволе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

findpatent.ru

Устройство для сооружения лучевых дренажных скважин из горных выработок

 

Использование: изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для проведения лучевых дренажных скважин. Сущность изобретения: устройство для сооружения лучевых дренажных скважин из горных выработок оснащено следящим устройством, выполненным в виде герметичного сосуда, имеющего шкалу и подвижный элемент с указателем, гидравлически связанного с гидроцилиндрами двойного действия исполнительных механизмов и вращательно-подающего механизма, что позволяет полностью в любой момент работы механизмов определять их положение в процессе осуществления технологических операций, а также позволяет дистанционно контролировать скорость бурения лучевых дрен. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство относится к горной промышленности, в частности к устройствам для проведения лучевых дренажных скважин с использованием механизмов, содержащих гидроцилиндры двойного действия или механизмы, выполненные в виде гидроцилиндров двойного действия, и может быть использовано при осушении обводненных горных пород в горнодобывающей промышленности, при строительстве и эксплуатации промышленных и гражданских сооружений, промышленных площадок, котлованов в строительстве, дренажа мелиорируемых с/х земель, водоснабжения, отбора нефти, природного битума, газа, при бурении взрывных, разведочных, дегазационных, газификационных и других скважин.

Известны устройства для проведения лучевых дренажных скважин, состоящие, например, из магазина для транспортировки шнеко-фильтров, вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, оснащенного элементами передачи крутящего момента, механизма раскрепления устройства в вертикальной скважине, механизма фиксации кондуктора, выполненного с использованием гидроцилиндров двойного действия, магистралей трубопроводов для подачи масла к механизмам, обеспечивающим управление их работой [1] Для контроля крайних положений механизмов устройств при сооружении дренажных скважин, используют общеизвестные датчики контроля крайних положений. Недостатком совместной работы устройства для сооружения лучевых дренажных скважин и датчиков контроля положений механизмов, является невысокая надежность работы устройства из-за частого выхода датчиков из строя, т.к. они установлены на подвижных элементах механизмов в горных выработках, заполненных водой с абразивами. Для предотвращения проникновения жидкости в датчики их необходимо уплотнять. Для контроля промежуточных положений механизмов, требуется большое количество датчиков, что требует соответственно прокладки кабеля к каждому датчику по всей глубине вертикальной скважины. Все это требует больших затрат при невысокой надежности работы. Использование датчиков не позволяет контролировать скорость бурения лучевых дрен по всей их длине. Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому, является устройство для сооружения лучевых дренажных скважин, состоящее из магазина для транспортировки шнеко-фильтров, вращательно-подающего механизма с шарнирной подвеской, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, оснащенного элементами передачи крутящего момента, механизма поворота вращательно-подающего механизма, выполненного с гидроцилиндром двойного действия, механизма раскрепления устройства в вертикальной скважине и механизма фиксации кондуктора для бурообсаднофильтровой колонны, выполненных с гидроцилиндрами двойного действия, магистрали трубопроводов для подачи масла (жидкости), обеспечивающих работу всех механизмов, причем в данной устройстве для контроля крайних и промежуточных положений механизмов используют также общеизвестные датчики контроля [1] Недостатком совместной работы устройства для сооружения лучевых дренажных скважин и датчиков контроля положений механизмов является невысокая надежность при больших затратах, а также невозможность контроля скорости бурения скважин по всей их длине. Цель изобретения повышение надежности работы устройства за счет наиболее надежного и точного дистанционного определения положений механизмов в работе при осуществлении технологических операций с одновременным контролем скорости бурения лучевых дрен по всей их длине, снижение затрат на контроль и изготовление контролирующих устройств. Цель достигается тем, что в устройстве для сооружения лучевых дренажных скважин из горных выработок, содержащем магазин для транспортировки шнеко-фильтров с шарнирно-закрепленным на его основании вращательно-подающим механизмом, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия, оснащенного элементами передачи крутящего момента, механизм поворота вращательно-подающего механизма, выполненный с гидроцилиндром двойного действия, шарнирно связанный с магазином и корпусом вращательно-подающего механизма, механизм раскрепления устройства в вертикальной скважине, выполненный с гидроцилиндром двойного действия, шарнирно связанный с основанием магазина, механизм фиксации кондуктора для бурообсаднофильтровой колонны, выполненный с гидроцилиндрами двойного действия, шарнирно связанными с основанием магазина и кондуктором, магистрали трубопроводов для подачи масла (жидкости) в полости гидроцилиндров двойного действия и в полость вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, согласно предлагаемому решению, в наземной части одной из двух магистралей каждого гидроцилиндра механизмов и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, встроено следящее устройство, выполненное в виде герметичного сосуда, оснащенного шкалой и подвижным элементом с указателем, разделяющим сосуд на две герметичные камеры, одна из которых через этот же трубопровод соединена с гидрораспределителем пульта управления подачи масла (жидкости), а другая камера через этот же трубопровод, соединена с полостью гидроцилиндра двойного действия, причем полость герметичного сосуда выполнена объемом большим, чем объем связанной с ней полости гидроцилиндра или полости вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия. Для более точного контроля скорости бурения лучевых дрен, соприкасающиеся с запертым маслом площади подвижных элементов вращательно-подающего механизма и связанного с ним герметичного сосуда, выполнены равными. По сравнению с прототипом, устройство для сооружения лучевых дренажных скважин выполнено совместно с следящими устройствами, служащими для дистанционного управления и определения положений механизмов, в любой момент их работы и дистанционного контроля скорости бурения лучевой дрены. Данные устройства встроены в наземной части одного из двух трубопроводов каждого гидроцилиндра двойного действия и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия. Выполнены следящие устройства в виде герметичных сосудов со шкалой и подвижным элементом с указателем, разделяющим данный сосуд на две герметичные камеры, соединенные через этот же трубопровод с полостью гидроцилиндра и с гидрораспределителем пульта подачи масла. Сущность изобретения состоит в следующем. Через трубопроводы, не содержащие герметичные сосуды, заполняют маслом полости гидроцилиндров двойного действия механизмов, вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия. Далее по второму трубопроводу заполняют маслом полости герметичных сосудов и связанные с ними полости гидроцилиндров двойного действия механизмов и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия. Подвижные элементы герметичных сосудов поднимутся вверх и займут положение выше крайних отметок. С помощью гидрораспределителей подают масло в связанные с ними камеры, опуская подвижные элементы, расположенные в них в исходное положение, при этом подвижные элементы гидроцилиндров механизмов и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, синхронно займут исходное положение, одновременно с этим удаляют лишние масло и воздух из-под подвижных элементов герметичных сосудов. Между подвижными элементами герметичных сосудов и гидроцилиндров двойного действия механизмов и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, запирается постоянный объем масла (жидкости), вытесняемый при работе поочередно в камеры герметичных сосудов, а затем из камер в полости гидроцилиндров двойного действия и в полость вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, заставляя синхронно двигаться соединенные между собой запертым маслом их подвижные элементы, показывая при этом на шкале соответственно положения механизмов в работе, а по скорости перемещения соответствующего указателя, контролируется скорость бурения лучевой дрены. При соприкасающихся с запертным маслом, равных площадях подвижного элемента вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия и подвижного элемента герметичного сосуда, скорости их перемещения будут равными в единицу времени. Дистанционно по перемещению указателя подвижного элемента герметичного сосуда, контролируется скорость бурения лучевой дрены. При сбоях скорости бурения, увеличивают или уменьшают подачу масла в полости вращательно-подающего механизма, восстанавливая заданные режимы бурения. На чертеже показана принципиальная схема соединения механизмов устройства с герметичными сосудами. В качестве примера рассмотрены герметичные сосуды, оснащенные шкалой положений механизмов и установленные в магистраль трубопроводов подачи масла для осуществления холостого хода механизмов, выполненных в виде неподвижно закрепленных цилиндров с расположенными в них подвижными элементами, в виде полях поршней-штоков, наружные концы которых оснащены обратными клапанами для удаления воздуха и указателями положений механизмов в работе и определения скорости бурения лучевой дрены. Шкала положений механизмов установлена вне цилиндра по ходу движения указателя. Полость мерного сосуда выполнена большей, по сравнению с полостью связанного с ней гидроцилиндра для предотвращения выхода подвижных элементов за крайние "мертвые точки" при работе с объемом вытесненной жидкости их полости гидроцилиндра. Устройство для проведения лучевых дренажных скважин состоит из трубчатого магазина для транспортировки шнеко-фильтров (на схеме магазин не показан), вращательно-подающего механизма 1, выполненного в виде гидроцилиндра 2 двойного действия, оснащенного шлицевыми элементами 3 для передачи крутящего момента с установкой на наружной поверхности цилиндра 2 шнеко-фильтра 4 (первый шнеко-фильтр оснащен долотом 5), механизма 6 для разворота вращательно-подающего механизма 1, выполненного с использованием гидроцилиндра 7 двойного действия, механизма 8 раскрепления с использованием гидроцилиндра 9, механизма 10, выполненного с использованием гидроцилиндра 7 двойного действия, механизма 8 для раскрепления устройства в вертикальной скважине, выполненного с использованием гидроцилиндра 9 двойного действия, механизма 10, выполненного с использованием гидроцилиндров 11 двойного действия при фиксации кондуктора 12 в рабочем положении для бурообсаднофильтровой колонны, пары магистралей трубопроводов для подачи масла: 13, 14 в гидроцилиндр 2 механизма 1, 15, 16 в гидроцилиндр 7 механизма 6, 17, 18 в гидроцилиндр 9 механизма 8, 19, 20 в гидроцилиндры 11 механизма 10, гидрораспределителей 21, 22, 23, 24 для подачи масла через трубопроводы 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 в соответствующие им герметичные сосуды 25, 26, 27, 28 и гидроцилиндры 2, 7, 9, 11. Герметичные сосуды 25, 26, 27, 28 имеют шкалы 29, 30, 31, 32 положений механизмов 1, 2, 8, 10 в работе и подвижные элементы 33, 34, 35, 36 с указателями 37, 38, 39, 40 и обратными клапанами 41, 42, 43, 44 для удаления масла и воздуха при установке подвижных элементов 33, 34, 35, 36 в исходное положение. Исходные и крайние положения механизмов определяют опытным путем и наносят соответствующие отметки на шкалах. Между ними наносят отметки промежуточных положений. Например, на шкале 29 показано исходное и промежуточное и крайние положения вращательно-подающего механизма совместно со шнеко-фильтром, на шкале 30 горизонтальное, промежуточное и вертикальное положения вращательно-подающего механизма, на шкале 31 исходное, промежуточное и рабочее положения механизма раскрепления устройства, на шкале 32 показаны исходное, промежуточные положения и рабочее положение кондуктора. Между исходным и крайним (рабочим) положением наносят деления на равном расстоянии. Устройство работает следующим образом. На гидроцилиндр 2 вращательно-подающего механизма 1 устанавливают известным способом первый шнеко-фильтр 4, оснащенный долотом 5 и кондуктором 12 для бурообсадно-фильтровой колонны. Устройство опускают в пробуренную скважину, например, на трубчатом магазине на необходимую глубину с ориентацией в заданном направлении. Известными способами заполняют системы, включающие гидроцилиндры механизмов, герметичные сосуды, вращательно-подающий механизм, выполненный в виде гидроцилиндра, маслом. При этом подвижные элементы 33, 34, 35, 36 поднимаются вверх и занимают положение выше крайних отметок. Затем, с помощью гидрораспределителей 21, 22, 23, 24 подают масло в соответствующие камеры герметичных сосудов 25, 26, 27, 28. Под воздействием давления масла, подвижные элементы 33, 34, 35, 36 опускаются вниз, синхронно устанавливая подвижные элементы гидроцилиндров 2, 7, 9, 11 соответствующих механизмов в исходное положение. При этом удаляют воздух и лишнее количество масла из-под подвижных элементов 33, 34, 35, 36 через полый шток и обратные клапаны 41, 42, 43, 44. Между подвижными элементами гидроцилиндров механизмов и подвижными элементами герметичных сосудов, соединенных одним и тем же трубопроводом, запирается необходимый объем масла, обеспечивающий надежный контроль механизмов в работе с одновременным контролем их скорости. После установки указателей 36, 38, 39, 40 соответствующих подвижных элементов 33, 34, 35, 36 в исходное положение на шкалах 29, 30, 31, 32 (шкала 29 И.П.Ш.Ф. исходное положение шнеко-фильтра, шкала 30 Г.П.В. П.М. - горизонтальное положение вращательно-подающего механизма, шкала 31 И.П.М.Р. исходное положение механизма раскрепления; шкала 32 исходное положение кондуктора). С помощью гидрораспределителя 23 подают мало по трубопроводу 18 в поршневую полость гидроцилиндра 9 механизма 8, осуществляя раскрепление устройства в вертикальной скважине. Запертое масло вытесняется из штоковой полости гидроцилиндра 9, поступая по трубопроводу 17 под подвижный элемент 35, поднимая его вверх. При достижении указателя 39 на шкале 31 положения У. З. (устройство зафиксировано) переходят к осуществлению последующих технологических операций по проведению лучевых дрен разбуривание обсадной трубы, забуривание шнеко-фильтра 4, оснащенного долотом 5 с одновременной установкой кондуктора 12 в рабочее положение следующим образом. С помощью гидрораспределителя 24 по трубопроводу 20 подают масло в поршневые полости гидроцилиндров 11 механизма фиксации 10 и одновременно с помощью гидрораспределителя 21 по трубопроводу 14 подают масло в поршневую полость гидроцилиндра 2 вращательно-подающего механизма 1. Одновременно гидроцилиндру 2 через шлицевые элементы 3 придают и вращательное движение известным способом [1] Кондуктор получает поступательное движение, а шнеко-фильтр 4, оснащенные долотом 5, находящийся на цилиндре 2, поступательное движение с одновременным вращением осуществляется разбуривание обсадной трубы, забуривание шнеко-фильтра 4, оснащенного долотом 5, и установка кондуктора 12 в рабочее положение. По мере бурения дрены перемещение шнеко-фильтра 4 и кондуктора 12 вперед из штоковых полостей гидроцилиндра 2 вращательно-подающего механизма 1 и гидроцилиндров 11 механизма 10, перемещается запертое масло (жидкость) по трубопроводам 13, 19 под соответствующие подвижные элементы 33, 36 сосудов 25, 28. Под воздействием перемещаемого запертого масла, подвижные элементы 33, 36 с указателями 36, 40 перемещаются вверх, показывая на шкале 29 и 32 соответственно полный процесс разбуривания обсадной трубы, забуривание шнеко-фильтра 4, оснащенного долотом 5 и установка кондуктора в рабочее положение. Кроме того, по скорости перемещения указателя 37 определяется скорость бурения дрен. При завершении технологических операций указатель 37 остановится на шкале с отметкой Ш.Ф.З. (шнеко-фильтр забурен), а указатель 40 займет положение на шкале 37 К.З. (кондуктор зафиксирован). После этого вращения и подачу гидроцилиндра 2 прекращают. Затем с помощью гидрораспределителя 21 подают масло по трубопроводу 13 в связанную с ним камеру мерного сосуда 25. Подвижный элемент 33 с указателем 37 опускается вниз, вытесняя запертое масло в штоковую полость гидроцилиндра 2 вращательно-подающего механизма 1, возвращаемого в исходное положение. При достижении указателем 37 на шкале 29 отметки И. П.Ш.Ф. осуществляют разворот вращательно-подающего механизма 1 в вертикальное положение за счет подачи масла гидрораспределителем 22 по трубопроводу 16 в поршневую полость гидроцилиндра 7 механизма разворота 6. Поршень-шток гидроцилиндра 7 перемещается вперед под воздействием давления масла, осуществляя разворот вращательно-подающего механизма 1 в вертикальное положение. Из штоковой полости гидроцилиндра 7 вытесняется запертое масло по трубопроводу 15 в связанную с ним камеру мерного сосуда 26 под подвижный элемент 34. По мере вытеснения жидкости, указатель 38 подвижного элемента 34 займет на шкале 30 отметку вертикальное положение вращательно-подающего механизма (В.П.В.- П.М.). После этого осуществляют забор очередного шнеко-фильтра из магазина известным способом. С помощью гидрораспределителя 22 подают масло в штоковую полость мерного сосуда 26. Под воздействием масла подвижный элемент 34 опускается вниз, перемещая запертый объем масла по трубопроводу 15 в штоковую полость цилиндра 7 механизма разворота 6, осуществляя разворот вращательно-подающего механизма 1 в горизонтальное положение. При достижении указателем 38 отметки Г.П.В. П.М. осуществляют забуривание очередного шнеко-фильтра вышеописанным методом. Цикл работы повторяют до проведения дрены на заданную длину. Затем указатели 37, 38, 39, 40 подвижных элементов 33, 34, 35, 36 устанавливают в исходное положение ранее описанным методом. После этого можно переходить к проведению очередной дрены или извлекать устройство на поверхность. Устройство для сооружения лучевых дренажных скважин из горных выработок, оснащенное следящим устройством, выполненным в виде герметичных сосудов, обладает высокой надежностью в работе, позволяет полностью в любой момент работы механизмов определять их положение в процессе осуществления технологических операций, а также позволяет дистанционно контролировать скорость бурения лучевых дрен с восстановлением заданных режимов бурения. Герметичные сосуды не дороги в изготовлении, обладают высокой надежностью в работе.

Формула изобретения

1. Устройство для сооружения лучевых дренажных скважин из горных выработок, содержащее магазин для транспортировки шнекофильтров с шарнирно закрепленным на его основании вращательно-подающим механизмом, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действия, оснащенного элементами передачи крутящего момента, механизм поворота вращательно-подающего механизма, выполненный с гидроцилиндром двойного действия, шарнирно связанный с корпусом вращательно-подающего механизма, механизм раскрепления устройства в вертикальной скважине, выполненный с гидроцилиндром двойного действия, шарнирно связанный с основанием магазина, механизм фиксации кондуктора для бурообсаднофильтровой колонны, выполненный с гидроцилиндрами двойного действия, шарнирно связанными с основанием магазина и кондуктором, магистрали трубопроводов для подачи масла (жидкости) в полости гидроцилиндров двойного действия и в полость вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, отличающееся тем, что в наземной части одной из двух магистралей каждого гидроцилиндра механизмов и вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия, встроено следящее устройство, выполненное в виде герметичного сосуда, оснащенного шкалой и подвижным элементом с указателем, разделяющим сосуд на две герметичные камеры, одна из которых через этот же трубопровод соединена с гидрораспределителем пульта управления подачи масла (жидкости), а другая камера через этот же трубопровод соединена с полостью гидроцилиндра двойного действия, причем полость герметичного сосуда выполнена объемом большим, чем объем связанной с ней полости гидроцилиндра или полости вращательно-подающего механизма, выполненного в виде гидроцилиндра двойного действия. 2. Устройство по по.1, отличающееся тем, что соприкасающиеся с запертым маслом площади подвижных элементов вращательно-подающего механизма и связанного с ним герметичного сосуда, выполнены равными.

РИСУНКИ

Рисунок 1

findpatent.ru

3 вида систем + особенности

Николай Попов

Инженер-проектировщик в компании Водолов

Владельцы земельных участков сталкиваются с подтоплением фундамента и заболачиванию земли. Чтобы избежать таких неприятностей, стоит обустроить дренажную систему, а в этой статье мы разберем основные особенности дренажной системы на участке.

Дренаж — это система для отвода инфильтрованных и грунтовых вод.

Она одновременно выполняет несколько задач:

  • защита цоколя от талых, дождевых и грунтовых вод;
  • предотвращение подтопления;
  • защита от заболачивания почв;
  • нейтрализация избыточной влажности грунта на участке;
  • увеличение эксплуатационного срока фундамента.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Избыток влаги является благоприятной средой для размножения грибка и плесени. Из подвальных помещений микроорганизмы быстро перебираются на все этажи коттеджа, угрожая здоровью жильцов.

Грамотное устройство дренажа на участке убережет от затопления подвалов и цокольных помещений. При отсутствие дренажа, воду придется регулярно откачивать и высушивать подтопленные помещения с помощью насосов и тепловых пушек.

Влага на участке уменьшает срок службы тротуарных покрытий. Ни один стройматериал, использующийся для сооружения дорожек и тротуаров, не спасает от подтопления.

Устройство дренажной системы должно проводиться на стадии строительства дома и планирования участка. Если этого не сделать, то в будущем землю придется заново перекапывать для закладки дренажа. В некоторых случаях это сопряжено с серьезными перепланировками, требующими внушительных финансовых затрат.

Монтаж дренажа рекомендуется доверять специалистам. Только они могут учесть, как внутреннюю, так и внешнюю опасность подтопления: снаружи дому угрожают дождевые и паводковые воды, с внутренней стороны – грунтовые воды.

Дренаж дома и дренаж участка: нюансы

Монтаж дренажной системы проводится с учетом индивидуальных особенностей объекта. Создание водоотводной конструкции для дома обычно проходит параллельно работам по гидроизоляции строения. В этом случае вероятность ошибки сводится к нулю, и владелец дома сможет не беспокоиться о подтоплении и излишках влаги.

Устройство дренажа на участке подразумевает разные способы:

  • мягкая дрена;
  • лотки;
  • трубы.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Нужный вариант выбирается только с учетом специфики рельефа участка. Поэтому без предварительных исследований не целесообразно отдавать предпочтение тому или иному водоотводному распределительному устройству, ориентируясь только на стоимость или сложность работ.

В каких случаях дренаж обязателен?

Вопрос необходимости дренажей определяется в каждом конкретном случае индивидуально. Но однозначно не обойтись без водоотводной конструкции в следующих ситуациях:

  • помещение ниже уровня грунтовых вод;
  • пол подвала над уровнем подземных вод до 500 метров;
  • глинистые и суглинистые грунты;
  • заглубление цокольных помещений от 1,5 метров;
  • размещение конструкций в зонах увлажнения.

В обязательном порядке система отведения воды делается и в регионах, отличающихся высоким уровнем осадков. Частые и обильные дожди не позволяют влаге уходить естественным путем, и она собирается на поверхности.

Даже «на глазок» владельцы участков могут определить, необходимо ли им устройство дренажа в грунте. Избежать этого не удастся, если наблюдаются:

  • регулярно возникающие лужи;
  • заболоченность;
  • низинный характер участка.

Если участок сухой, а уровень грунтовых вод даже в период паводков не поднимается выше критической отметки, то вопрос обустройства дренажа уходит на усмотрение застройщика.

Своими силами определить уровень грунтовых вод можно двумя способами:

  • по уровню воды в колодце в июле-августе;
  • по уровню уреза воды в озере или реке.

Хотя стоит учитывать, что полученные перечисленными методами данные, носят приблизительный характер.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Не все владельцы участков изначально понимают, что на почвах с повышенной влажностью не растут многие растения. Поэтому в случае отказа от дренажа количество зеленых насаждений существенно сокращается.

Гидрогеологическое исследование участка

Каждый тип грунта имеет свои особенности и характеристики, которые учитываются специалистами при устройстве дренажа на участке или у дома. При этом высока вероятность того, что на участках, расположенных рядом, будут абсолютно разные показатели.

Именно на почвенные характеристики опираются эксперты, выбирая:

  • тип дренажа;
  • трассу прохождения.

Для исключения дорогостоящих ошибок перед началом строительных работ рекомендуется провести гидрогеологическое исследование.

Оно дает исчерпывающие ответы на следующие вопросы:

  • геологическое строение территории;
  • характеристики грунтов;
  • уровень подземных вод;
  • химический состав воды;
  • источники питания грунтовых вод;
  • тип воды;
  • наличие или отсутствие водоупоров;
  • фильтрационные свойства почвы;
  • состав песков.

Гидрогеологическое исследование включает в себя объемный комплекс работ. Обычно в список входят:

  • бурение;
  • замер уровня грунтовых вод;
  • взятие проб;
  • лабораторные анализы.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

По итогам проведенных работ можно подобрать не только оптимальную технологи устройства дренажа, но и определиться с конструкцией фундамента, идеально подходящей к конкретному участку.

Типы дренажных систем

Устройства дренажа выгодно проводить на этапе составления проекта дома. Такой подход позволяет своевременно подобрать тип дренажа и не ошибиться с прокладкой трассы.

Все дренажно-отводные системы делятся на 2 большие группы:

  • поверхностные;
  • глубинные.

Первый тип не требует серьезного заглубления и может превратиться в настоящее украшение ландшафта, так как покрывается слоем гальки или другого мелкого камня.

Глубинные системы подразделяют на:

  • местные – защищают от подтопления фундамент и цокольные помещения;
  • общие – устраиваются непосредственно на земельном участке.

Также выделяют следующие типы устройства дренажа талых, дождевых и грунтовых вод:

  • открытый;
  • засыпной;
  • закрытый.

Первый вариант относится к самым простым. Он представляет собой открытые траншеи шириной и глубиной около полуметра. При всей простоте устройства такой дренаж имеет существенные минусы:

  • отсутствие эстетической привлекательности;
  • короткий срок службы.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Для того, чтобы продлить эксплуатацию открытой системы применяется укрепление в виде дренажных лотков и обычного бетона.

Засыпные конструкции не менее просты, чем предыдущий вариант. Но при этом более надежны. Они представляют собой не слишком заглубленные канавы, засыпанные сверху камнем, щебнем, песком и другим материалом. Если в устройстве дренажной канавы был использован геотекстиль, то такая системы прослужит довольно долго.

Но и она имеет свои недостатки:

  • сложности технического обслуживания;
  • слабая пропускная способность.

Опытные владельцы участков обычно отдают свои голоса в пользу закрытого дренажа. Он являет собой систему из перфорированных труб, уложенных в специальных траншеях. Она довольно эффективна и практически не имеет недостатков.

Устройство дренажа закрытого типа, нужно доверять профессионалам. Они учтут в проекте все особенности, нюансы и тонкости. Самостоятельно провести такую работу без потери качества и эффективности крайне сложно и большинству владельцев участков не под силу.

Виды конструкций

Дренирование имеет несколько видов. Если рассматривать поверхностный тип, то можно выделить:

  • линейную систему;
  • точечную систему.

Дренажное линейное водоотведение предназначено для сбора излишней влаги с поверхности земли и вывода ее за пределы участка. Оно не позволяет разрушаться покрытию дорожек и защищает верхние слои почвы от вымывания. Обустройство дренажной канавы предполагает уклон:

  • 0,003 для большинства почв;
  • 0,002 для глинистых участков.

Система тщательно проектируется, так как проходит через места, где обычно «стоит» вода. Слив осуществляется в естественные или искусственные водоприемники.

Точечное водоотведение может быть открытого и закрытого типов. Монтаж дренажной системы не требует предварительного планирование и довольно прост, поэтому сделать его можно самостоятельно. Дренирование представляет собой каналы, размещенные в местах наибольшего скопления воды в самых нижних точках территории.

По теме: Как рассчитать уклон дренажной трубы на 1 метр. Инструкция с примерами

При обустройстве по открытому типу каналы имеют следующие характеристики:

  • наклон около 30 градусов;
  • ширина 1,5 метров;
  • глубина 70 сантиметров.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Траншеи при открытом точечном дренировании быстро осыпаются. Поэтому их рекомендуется укреплять щебнем. Но при этом пропускная способность системы существенно снижается.

Устройство точечного дренажного канала закрытого типа предполагает закладку в траншеи бетонных или пластмассовых лотков, защищенных решетками. Это препятствует попаданию в траншею мусора и уменьшению его пропускной способности.

Глубинное дренирование подразделяется на несколько видов:

  • пристенное;
  • кольцевое;
  • пластовое;
  • систематическое;
  • лучевое.

Устройство пристенного дренажа осуществляется с помощью труб, а сама система применяется в основном для защиты подвалов от влаги и в качестве профилактики.

Кольцевой дренаж располагается по периметру дома в некотором отдалении от фундамента. Сеть актуальна в случае количественного превосходства песчаных грунтов и наличия напорных подземных вод. Дренажные работы такого водоотвода могут осуществляться уже по факту окончания строительства дома.

Пластовая система монтируется только параллельно с закладкой фундамента. Она является одной из самых сложных, но при этом и эффективных, так как успешно справляется со всеми видами излишней влаги.

Систематическое дренирование применяется на больших территориях, а лучевое будет идеальным вариантом для зон, плотно засаженных деревьями. Оно не повреждает прикорневую систему и часто используется в городских и частных парках.

Устройство дренажа

Каждый вид дренирования имеет свои особенности. Но в целом система выстраивается по схожим правилам.

В комплект для монтажа дренажного канала входят следующие составляющие:

  • трубы;
  • лотки;
  • фильтры;
  • тройники;
  • решетки;
  • соединительные муфты;
  • колодцы;
  • крестовины;
  • геотекстиль и не только.

При обустройстве дренажной канавы делается такой угол наклона, чтобы вода шла самотеком. Но иногда приходится дополнительно устанавливать систему насосов (без нее не обойтись при проектировании пластовой сети).

Наиболее востребованные дренажные трубы и лотки изготовлены из пластика. Они имеют массу плюсов:

  • простота монтажа и очищения;
  • незначительный вес;
  • удобство транспортировки;
  • устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды и не только.

Николай Попов

Эксперт по устройству дренажа

Задать вопрос

Перфорированные дренажные трубы выпускаются разного диаметра. Меньший позволяет провести монтаж в относительно небольших траншеях, но при этом требует делать больший угол наклона и имеет низкую пропускную способность.

Если говорить в общих чертах, то любая дренажная система выглядит следующим образом – разветвленная система перфорированных труб и лотков, проложенных в траншеях и выводящих излишки влаги в естественные водоемы или специализированные колодцы.

Коротко о главном

Технически обеспечить отток воды с участка посредством монтажа дренажных труб и/или лотков несложно. Но эффективная система выстраивается по четким правилам устройства дренажа описанных выше.

vodolov.ru

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях относится к области строительства, в частности к строительству дренажных систем для защиты сооружений на свайных основаниях от подтопления грунтовыми водами. По предложенному способу осушение подтопленного объекта достигают благодаря тому, что из одной лучевой дренажной скважины, пройденной вдоль внешней стены снаружи сооружения нормально рядам несущих свай и оборудованной фильтром, проходят дополнительные боковые дренажные скважины между рядами свай. Бурение дополнительных стволов осуществляют с помощью забойного двигателя и отклоняющих устройств из указанной лучевой скважины. Устойчивость стенок дополнительных скважин при бурении обеспечивают применением гипановых или других самораспадающихся буровых растворов. После завершения проходки боковых дополнительных стволов буровой инструмент отсоединяют, которым перекрывают забой скважины, а двигатель вместе с бурильными трубами извлекают через фильтровую трубу, которая была протянута с помощью забойного двигателя. Предложенная система дренажа позволяет решить проблему защиты от подтопления сооружений на свайных основаниях. 2 ил.

 

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и предназначено для осушения подтопленных объектов.

Из современного технического уровня известен способ, применяемый на стадии строительства объекта на подтопленных территориях, способ горизонтальных трубчатых дрен, который включает укладку в траншеи, сооружаемые по периметру защищаемого объекта, дренажных труб с фильтрующей обсыпкой. Дренажные трубы (асбестоцементные, керамические, из пористого бетона и др.) размещают ниже подошвы фундаментов сооружения [Болотских Н.С., Пономаренко Ю.В. и др. Справочник по осушению горных пород. М.: «Недра», 1984, с.184-186]. На стадии эксплуатации объектов широко применяют способ лучевого дренажа, применение которого наиболее эффективно в условиях высокой плотности застройки и развития густой сети подземных коммуникаций. Указанный способ обычно включает проходку двух вертикальных стволов у диагональных углов подтопленного корпуса, проходку из стволов горизонтальных лучевых дренажных скважин под защищаемый объект (объекты), как это показано на фиг.1. Лучевые скважины на всю длину оборудуют фильтрами, принимающими грунтовые воды и сбрасывающие их в водосборник, расположенный в заглубленной части стволов, после чего осуществляют откачку воды на поверхность в систему водоотведения [Пономаренко Ю.В., Анпилов В.Е. Лучевой дренаж застроенных территорий. М.: «Недра», 1989, с.22-23].

Описанный способ лучевого дренажа, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков к предлагаемому, выбран в качестве ближайшего аналога.

Недостатками известного способа защиты от подтопления являются расходящееся положение лучевых скважин с удалением от ствола и в силу этого неполное осушение удаленных от ствола частей защищаемого объекта. По этой причине возникает необходимость сооружения второго лучевого дренажа (фиг.1). Известно, что проходка ствола является наиболее затратным элементом лучевого дренажа, это приводит к существенному увеличению капитальных затрат.

Второй существенный недостаток указанных способов лучевого дренажа связан с широким применением в настоящее время свайных фундаментов. Для сооружения лучевых дренажных скважин под защищаемыми от подтопления сооружениями свайные поля являются непреодолимым препятствием, недостаточно эффективными являются и трубчатые дрены, сооружаемые с внешней стороны объекта.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение технической эффективности способа дренажа подтопленных объектов и снижение стоимости системы защиты объектов от подтопления.

Техническими результатами, которые получают при реализации заявляемого способа дренажа, являются:

- повышение эффективности и более равномерное (по площади) снижение уровней грунтовых вод;

- возможность применения дренажей для защиты от подтопления объектов на свайных основаниях;

- снижение капитальных затрат на строительство дренажной системы.

Заявленный способ иллюстрирует фигура 2.

На фиг.2 показано:

1 - шахтный ствол лучевого горизонтального дренажа;

2 и 3 - лучевые дренажные скважины;

4 - боковые стволы горизонтальных дренажных скважин.

Изобретательским шагом заявленного способа является сооружение под ростверком подтопленного объекта системы горизонтальных дренажных скважин между рядами несущих свай, сооружаемых из лучевой скважины, что позволяет обеспечить осушение объекта на свайном основании и отказаться от проходки второго шахтного ствола.

Заявленный способ осуществляют следующим образом: у одного из углов защищаемого объекта, где положение уровня грунтовых вод находится на наиболее высоких отметках, закладывают шахтный ствол 1 (фиг.2) на глубину, превышающую отметки подошвы ростверка объекта, что необходимо для размещения устьев лучевых скважин и водосборника дренажных вод. Глубина заложения лучевых скважин и объем водосборника определяют при проектировании по результатам фильтрационных расчетов понижения уровня грунтовых вод в границах площади объекта и ожидаемых водопритоков.

Поскольку грунты в основании объекта обводнены и пребывают в неустойчивом состоянии, бурение лучевых скважин 2 и 3 осуществляют с одновременным креплением колонной защитных труб (на фиг. не показаны). Если бурение лучевых скважин предусмотрено выполнять установкой УЛБ-130, то диаметр ствола должен быть принят 3,6 м в свету. Лучевые скважины оборудуют фильтрами на всю длину, подобранными с учетом гранулометрического состава обводненных грунтов. Устья лучевых скважин оборудуют задвижками (на фиг. не показаны).

В предлагаемом способе дренажа лучевые скважины закладывают с внешней стороны объекта параллельно внешним стенам, одну из которых располагают нормально рядам несущих свай. Затем из этой лучевой скважины 3 из точек А, В, С, D, Е, F проходят боковые дополнительные горизонтальные дренажные скважины №№4, 5, 6, 7, 8, 9, параллельные друг другу и направленные под защищаемый объект. Точки забуривания боковых дополнительных горизонтальных дренажных скважин устанавливают с учетом величины радиуса разворота (кривизны) скважин, необходимого для применяемого забойного двигателя и проходки скважин в требуемом направлении между рядами свай. Обычно радиусы кривизны в указанных условиях находятся в пределах 30-50 м.

Проходку боковых дополнительных горизонтальных дренажных скважин начинают с торцевой горизонтальной скважины 4, затем поочередно сооружают боковые дополнительные горизонтальные дренажные скважины 5, 6, 7, 8 и 9. Число боковых скважин может изменяться в соответствии с размерами объекта.

Боковые дополнительные горизонтальные дренажные скважины бурят с выходом за пределы ростверка защищаемого корпуса не менее чем на 5 м, что требуется для достижения необходимого понижения уровня грунтовых вод на внешней грани ростверка.

Боковые дополнительные горизонтальные дренажные скважины 4 в процессе бурения оборудуют гибкими фильтрами, которые протягиваются за забойным двигателем (на фиг.2 не показаны). Для этого к забойному двигателю с помощью легко освобождающегося переходника (на фиг.2 не показано) присоединяют идущую следом фильтровую колонну, внутренний диаметр которой превышает наружный диаметр забойного двигателя. Диаметр породоразрушающего инструмента, соединенного с двигателем, также легко отсоединяемым переводником, должен превышать диаметр протягиваемого в скважину фильтра. Последнее позволяет после достижения заданной длины бокового ствола освободить двигатель и извлечь его вместе с бурильными трубами из скважины через фильтровую колонну.

Устойчивость стенок скважин при бурении обеспечивают применением промывочных жидкостей на основе самораспадающихся или гипановых растворов.

Искривление скважин и переход на бурение боковых стволов осуществляют с помощью забойного двигателя и отклоняющих устройств: ОТС, P-1 и др.

После окончания проходки бокового ствола буровой инструмент отсоединяют от двигателя, он перекрывает забой бокового ствола и остается в массиве горных пород.

Практическая применимость предложенной системы горизонтальных дренажных скважин показана на примере подтопленного корпуса обогащения.

Пример. Естественным основанием корпуса являются супеси с коэффициентом фильтрации 1,7 м/сут. Глубина заложения фундаментов 5,8 м. Размеры корпуса в плане 80×30 м.

В отличие от ближайшего аналога защиту от подтопления предлагаемым способом осуществляют способом, включающим проходку одного шахтного ствола (1), 2-х лучевых скважин (2, 3) и трех боковых дополнительных горизонтальных дренажных скважин (4, 5, 6), как это показано на фиг.3. Эксплуатация сооруженной системы дренажных скважин при одновременной их работе позволила снизить уровень грунтовых вод на необходимые 1,7 м в течение 67 суток.

Способ горизонтального дренажа подтопленных сооружений на свайных основаниях, включающий проходку шахтного ствола с внешней стороны объекта и бурение лучевых скважин параллельно внешним стенам защищаемого объекта, отличающийся тем, что из лучевой скважины, расположенной нормально рядам несущих свай, используя забойный двигатель и отклонители направления бурения, проходят дополнительные боковые дренажные скважины, направленные под ростверк сооружения между рядами свай, дополнительные боковые дренажные скважины выводят за внешние границы объекта не менее чем на 5 м; при бурении с помощью забойного двигателя в дополнительные боковые дренажные скважины протягивают фильтровые колонны из гибких фильтров, устойчивость стенок лучевых и дополнительных боковых дренажных скважин достигается за счет применения гипановых или других самораспадающихся буровых растворов, после завершения проходки дополнительных боковых дренажных скважин отсоединенный буровой инструмент используют для перекрытия забоя дополнительной боковой дренажной скважины и оставляют в грунтовом массиве, а забойный двигатель вместе с бурильными трубами извлекают через фильтровую колонну.

findpatent.ru

Смотрите также