PL244090B1 - Sposób odwadniania głębokich wykopów - Google Patents

Abstract

Sposób odwadniania głębokich wykopów, ograniczonych ściankami szczelnymi z grodzic stalowych, zwłaszcza komór technologicznych, ma zastosowanie tam, gdzie poziom wód gruntowych jest wyższy od poziomu dna wykopu, ograniczonych ściankami szczelnymi wykonanymi z grodzic stalowych. Sposób polega na tym, że w co najmniej jednej ścianie obudowy wykopu lub komory technologicznej zagłębia się przy pomocy wibromłotu i/lub stosując wcześniejszy podwiert, co najmniej jedną, wyposażoną w zamki (4) współpracujące z zamkami (4') sąsiadujących grodzic (1), zakończoną ostrzem grodzicę rurową (3), której dolna, zagłębiona w gruncie część ma perforacje (6) na co najmniej połowie obwodu, po czym do rury tej grodzicy (3) wprowadza się i zabudowuje elementy znanej studni głębinowej takie jak: pompa z rurą odprowadzającą (7), filtr studzienny (8), obsypka żwirowa (9) i wodę z wykopu odprowadza się zgodnie z potrzebami.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób odwadniania głębokich wykopów, ograniczonych ściankami szczelnymi z grodzic stalowych, zwłaszcza komór technologicznych, który znajduje zastosowanie tam, gdzie poziom wód gruntowych jest wyższy od poziomu dna wykopu.

Tradycyjnie i powszechnie sposób odwadniania głębokich wykopów i komór technologicznych zagłębionych w grunt polega na wykonaniu poza obszarem wykopu, komory systemu studni odwadniających, lub igłofiltrów z których woda jest wypompowywana pompami głębinowymi, co obniża poziom wód gruntowych poniżej dna wykopu, na wymagany poziom. Znane jest również rozwiązanie polegające na usytuowaniu studni głębinowych bezpośrednio w komorze. Z opisu patentu PL.170680 znana jest samoczynna bariera hydrogeologiczna, zawierająca liczne pionowe, odwadniające studnie z przewodami czerpalnymi, która składa się z licznych ustawionych w jednej linii, prostopadłej do kierunku przepływu wód podziemnych, studni, z których każda na odcinku rury nadfiltrowej ma wykonany przelewowy otwór, którego górna krawędź znajduje się na określonym poziomie zwierciadła wody w studni i do którego jest szczelnie utwierdzony przelewowy przewód grawitacyjny. Ten przewód przebiega równolegle do kierunku przepływu wód podziemnych i przyłączony jest wolnym końcem do oddalonego magistralnego przewodu grawitacyjnego. Taki system, ze względu na złożony charakter, w praktyce nie nadaje się do odwadniania komór ograniczonych ścianami szczelnymi. Z opisu innego paten tu PL.224031 znany jest sposób obniżania poziomu wody gruntowej na obszarze wykopu, ograniczonego zamkniętym systemem sztucznych lub naturalnych i sztucznych przegród, odcinających wykop, polegający na usuwaniu wody gruntowej z wnętrza obszaru, ograniczonego przegrodami odcinającymi, i jej grawitacyjnym odprowadzaniu poza przegrody, przy czym podczas usuwania wody gruntowej z obszaru wykopu i odprowadzania jej poza przegrody mierzy się poziom zwierciadła wody gruntowej na zewnątrz systemu przegród odcinających i stosownie do tego bilansuje ilość wody usuwanej z obszaru wykopu, zwłaszcza przez zmniejszenie strumienia wody podawanego poza przegrody lub zwiększenie obszaru odprowadzenia wody w obrębie nawadnianego kompleksu terenu tak, aby zwierciadło wody gruntowej utrzymywać na zewnątrz systemu przegród w zadanym przedziale zmian dopuszczalnych. Taki sposób przeznaczony jest zwłaszcza do odwadniania wykopów w pobliżu których usytuowane są obiekty infrastruktury. Kolejny opis zgłoszenia wynalazku P.421237 ujawnia sposób regulowania ilości wody gruntowej usuwanej z obszaru wykopu ograniczonego systemem przegród odcinających, który pozwala na kontrolowane obniżanie poziomu wody gruntowej na obszarze wykopu. Ten sposób obejmuje kontrolowane usuwanie wody gruntowej z wnętrza obszaru ograniczonego przegrodami odcinającymi i jej grawitacyjne odprowadzanie do nawadniających studni usytuowanych poza przegrodami odcinającymi. Przed rozpoczęciem usuwania wody z obszaru wykopu ograniczonego przegrodami odcinającymi określa się znanymi badaniami hydrogeologicznymi wielkość współczynnika filtracji wody do wewnątrz systemu przegród odcinających oraz wielkość współczynnika chłonności wody na zewnątrz systemu przegród odcinających, a także głębokość położenia warstw geologicznych o największej chłonności. Na obszarze wewnątrz przegród odcinających teren wykopu wykonuje się co najmniej jedną odwadniającą studnię o głębokości większej niż docelowy poziom zwierciadła wody gruntowej w wykopie, a na obszarze na zewnątrz przegród odcinających teren wykopu wykonuje się dla każdej studni odwadniającej co najmniej jedną, a korzystnie co najmniej dwie nawadniające studnie, o głębokości odpowiadającej głębokości warstw geologicznych o największej chłonności lub o głębokości odwadniającej studni oraz usuwa się wodę gruntową ze studni odwadniających, odprowadzając ją rurami spustowymi poza przegrody do studni nawadniających i grawitacyjnie wprowadza studniami nawadniającymi do wgłębnej warstwy geologicznej o największej chłonności lub do tej samej warstwy geologicznej, z której woda została odprowadzona przez studnię odwadniającą. Znany jest również - z opisu zgłoszenia wynalazku P.416655 sposób do odwadniania głębokich wykopów, który polega na wbiciu za pomocą wibromłotu narzędzia w formie rury stalowej zakończonej samozaciskającymi się ramionami tworzącymi stożek, dzięki czemu do wewnątrz rury nie przedostaje się ziemia, a następnie do wnętrza rury wprowadzana jest rura ssawna zakończona perforacją pełniąc funkcję sączka, a wokół niej wsypywane jest kruszywo pełniące funkcję materiału filtracyjnego. Następnie rura stalowa za pomocą wibromłotu jest wyciągana, przy czym samozaciskające się ramiona rozchylają się, pozostawiając w podłożu umieszczoną w materiale filtracyjnym rurę ssawną, poprzez którą odsysana jest woda.

Podstawowym mankamentem znanych rozwiązań jest usytuowanie studni odwadniających bezpośrednio w wykopie/komorze ograniczonym ściankami szczelnymi z grodzic stalowych, co utrudnia swobodne prowadzenia prac w wykopie, bądź poza tym wykopem, a ponadto usytuowanie studni odwadniających poza wykopem nie zawsze jest możliwe ze względu na dostępność terenu, sąsiadujące zagospodarowanie terenu oraz większe oddziaływanie na warunki hydrogeologiczne w sąsiedztwie takiego wykopu.

Celem wynalazku jest opracowanie skutecznego sposobu odwadniania głębokich wykopów, ograniczonych ściankami szczelnymi z grodzic stalowych, pozbawionego wskazanych wyżej mankamentów.

Sposób odwadniania głębokich wykopów, ograniczonych ściankami szczelnymi wykonanymi z grodzic stalowych, w którym wykorzystuje się studnie głębinowe złożone z pompy z rurą odprowadzającą, filtra studziennego i obsypki żwirowej, polega na tym, że w co najmniej jednej ścianie obudowy wykopu lub komory technologicznej zagłębia się przy pomocy wibromłotu i/lub stosując wcześniejszy podwiert, co najmniej jedną, wyposażoną w zamki współpracujące z zamkami sąsiadujących grodzic stalowych, zakończoną ostrzem grodzicę rurową, której dolną, zagłębioną w gruncie część zaopatruje się wcześniej w perforacje na co najmniej połowie obwodu, po czym do rury grodzicy rurowej wprowadza się i zabudowuje elementy studni głębinowej i wodę z wykopu, zgodne z potrzebami, odprowadza się rurą odprowadzającą połączoną z pompą studni. Korzystnie, grodzicę rurową stanowiącą element ścianki szczelnej, na czas jej zagłębiania w grunt, w górnej jej części zaopatruje się w głowicę połączoną z rurą grodzicy rurowej szybkozłączem z elementami złącznymi, korzystnie, z więcej niż jednym rzędem elementów złącznych. Także korzystnie, studnię głębinową przed rozpoczęciem jej eksploatacji, poddaje się oczyszczeniu, odmuleniu. Korzystnie, grodzicę rurową zagłębia się tak, aby perforacja połowy obwodu grodzicy rurowej zwrócona była w stronę wnętrza wykopu. Również korzystnie grodzicę rurową zagłębia się tak, aby perforacja połowy obwodu grodzicy zwrócona była na zewnątrz wykopu. Także korzystnie stosuje się grodzice rurowe zaopatruje się w perforację na całym obwodzie.

Taki sposób nie blokuje dostępu do wykopu i jego otoczenia, a jego skuteczność jest nie mniejsza niż skuteczność znanych dotychczas metod. Nadto, dzięki odpowiedniemu skierowaniu perforacji grodzicy rurowej, objęty wynalazkiem sposób umożliwia odbiór wody gruntowej z wykopu i jego otoczenia lub tylko ze strefy wykopu albo tylko z otoczenia wykopu, także z odpowiedniego kierunku tego otoczenia. Dzięki temu uzyskuje się możliwość kontrolowania przepływu wód gruntowych w wykopie i jego otoczeniu, co odpowiada konkretnym potrzebom wynikającym z lokalizacji wykopu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry wykopu zabezpieczonego ściankami z grodzic stalowych, fig. 2 - przekrój poprzeczny grodzicy rurowej połączonej zamkami z sąsiednimi grodzicami stalowymi, fig. 3 - przekrój poosiowy grodzicy rurowej, fig. 4-7 - przekroje poprzeczne grodzicy rurowej w miejscach zaznaczonych na fig. 3, zaś fig. 8 - widok głowicy.

Przykład

Sposób odwadniania głębokich wykopów, polega na tym, że w każdej z czterech wykonanych z grodzic stalowych 1 ścian obudowy komory technologicznej 2 zagłębia się przy pomocy wibromłota jedną grodzicę rurową 3, wyposażoną w zamki 4 współpracujące z zamkami 4’ sąsiadujących grodzic stalowych 1. Grodzica rurowa 3 jest zakończona ostrzem 5, a jej dolna część zagłębiona w gruncie ma perforacje 6 na połowie obwodu, zwrócone w stronę wnętrza komory technologicznej 2. Następnie do grodzicy rurowej 3 wprowadza się i zabudowuje elementy znanej studni głębinowej takie jak: pompa z rurą odprowadzającą 7, filtr studzienny 8, obsypka żwirowa 9. Wodę z wykopu odprowadza się zgodnie z potrzebami. Grodzicę rurową 3, na czas jej zagłębiania w grunt, w górnej jej części zaopatruje się w głowicę 10 połączoną z rurą szybkozłączem, z dwoma rzędami elementów złącznych 11 szybkozłącza, stanowiących element głowicy 10. Studnię głębinową przed rozpoczęciem jej eksploatacji, poddaje się oczyszczeniu, odmuleniu. Wodę z wykopu odprowadza się zgodnie z potrzebami wykorzystując studnię głębinową.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób odwadniania głębokich wykopów, ograniczonych ściankami szczelnymi wykonanymi z grodzic stalowych, w których wykorzystuje się studnie głębinowe złożone z pompy z rurą odprowadzającą, filtra studziennego i obsypki żwirowej, znamienny tym, że w co najmniej jednej ścianie obudowy wykopu lub komory technologicznej (2) zagłębia się przy pomocy wibromłotu i/lub stosując wcześniejszy podwiert, co najmniej jedną, wyposażoną w zamki (4) współpracujące z zamkami (4’) sąsiadujących grodzic stalowych (1), zakończoną ostrzem (5) grodzicę rurową (3), której dolną, zagłębioną w gruncie część zaopatruje się wcześniej w perforacje (6) na co najmniej połowie obwodu, po czym do rury grodzicy rurowej (3) wprowadza się i zabudowuje elementy studni głębinowej i wodę z wykopu, zgodnie z potrzebami, odprowadza się rurą odprowadzającą (7) połączoną z pompą studni.
2. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że grodzicę rurową (3) stanowiącą element ścianki szczelnej, na czas jej zagłębiania w grunt, w górnej jej części zaopatruje się w głowicę (10) połączoną z rurą grodzicy rurowej (3) szybkozłączem z elementami złącznymi (11).
3. 3. Sposób, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że szybkozłącze ma więcej niż jeden rząd elementów złącznych (11).
4. 4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że studnię głębinową przed rozpoczęciem jej eksploatacji, poddaje się oczyszczeniu, odmuleniu.
5. 5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że grodzicę rurową (3) zagłębia się tak, aby perforacja (6) połowy obwodu grodzicy rurowej (3) zwrócona była w stronę wnętrza komory technologicznej (2).
6. 6. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że grodzicę rurową (3) zagłębia się tak, aby perforacja (6) połowy obwodu grodzicy rurowej (3) zwrócona była na zewnątrz komory technologicznej (2).
7. 7. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że grodzicę rurową (3) zaopatruje się w perforację (6) na całym obwodzie.