RU2018578C1

RU2018578C1 - Method for laying deep-seated horizontal drainage systems

Info

Publication number: RU2018578C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Петроченко
Original assignee: Петроченко Вячеслав Ильич
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: construction of horizontal drainage systems. SUBSTANCE: ditch excavation and laying of drainage tube with filter are carried alternately in cycles by grab bucket scoops. Ditch extracted by cycles has length equal to width of opening of grab bucket scoops. Drawdown is effected and part of water is returned to ditch at the moment of its excavation. When pipe layer is moving, ditch is backfilled with ground. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве горизонтального дренажа глубокого заложения в неустойчивых грунтах. The invention relates to the field of construction and can be used for horizontal deep drainage in unstable soils.

Известен способ укладки горизонтального дренажа, включающий отрывку траншеи в грунте и укладку на дно траншеи трубчатого дренажа с последующей засыпкой траншеи грунтом. A known method of laying horizontal drainage, including a fragment of the trench in the ground and laying on the bottom of the trench tubular drainage, followed by filling the trench with soil.

Недостатком известного способа является невозможность укладки глубокого дренажа в неустойчивых грунтах из-за обрушения стенок траншеи. The disadvantage of this method is the impossibility of laying deep drainage in unstable soils due to the collapse of the walls of the trench.

Из известных технических решений наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ укладки глубокого горизонтального дренажа, включающий отрывку в направлении от дренажного водоприемника под защитой проходческого раствора траншеи, укладку с поверхности земли на дно траншеи дренажной трубы и сыпучего фильтра через полость трубоукладчика при его поступательном перемещении в траншее по мере ее отрывки и обратную засыпку траншеи грунтом. Of the known technical solutions, the closest to the invention in terms of technical essence and the achieved result is a method of laying deep horizontal drainage, including a passage in the direction from the drainage water intake under the protection of the trench tunneling solution, laying from the surface of the earth to the bottom of the trench of the drainage pipe and loose filter through the pipe-laying cavity with its translational movement into the trench as it is fragments and backfilling of the trench with soil.

Однако известный способ предусматривает применение в качестве проходческого раствора глинистого раствора, который кольматирует поры сыпучего фильтра и водоприемные отверстия дренажной трубы, что существенно снижает качество дренажа. С применением этого способа использование воды в качестве проходческого раствора невозможно, поскольку он предусматривает раздельное выполнение технологических операций, что увеличивает протяженность фронта работ и повышает вероятность обвалов стенок траншеи. При обвалах способ не позволяет их устранить и обеспечить сохранность уложенного участка дрены. Сложность оборудования для реализации данного способа и невысокая его надежность, а также необходимость применения глинистого раствора существенно увеличивают стоимость дренажа. However, the known method provides for the use as a tunneling solution of a clay solution that clogs the pores of the granular filter and the water inlets of the drainage pipe, which significantly reduces the quality of the drainage. Using this method, the use of water as a mortar is not possible, since it provides for the separate execution of technological operations, which increases the length of the front of work and increases the likelihood of collapse of the walls of the trench. In case of collapses, the method does not allow them to be eliminated and to ensure the safety of the laid drain section. The complexity of the equipment for implementing this method and its low reliability, as well as the need for using a clay solution, significantly increase the cost of drainage.

Целью изобретения является повышение качества и снижение стоимости дренажа. The aim of the invention is to improve the quality and reduce the cost of drainage.

Это достигается тем, что отрывку траншеи и укладку дренажной трубы выполняют циклично в чередующемся порядке челюстями грейфера, причем на цикле отрывки траншеи ее отрывают длиной, равной ширине раскрытия челюстей грейфера, перемещают на это расстояние трубоукладчик с захватом его верхней части челюстями грейфера, при этом обеспечивают понижение уровня грунтовых вод в зоне отрываемого участка траншеи подключением к дренажному водоприемнику устьевой части укладываемого дренажа, откачку воды из водоприемника ведут за пределы зоны отрываемой траншеи с частичной подачей откачиваемой воды в траншею в момент ее отрывки в качестве проходческого раствора, а в момент перемещения трубоукладчика одновременно с дренажной трубой и фильтром в траншею подают грунт обратной засыпки, обеспечивая вытеснение воды из траншеи и давление грунта на заднюю стенку трубоукладчика. This is achieved by extracting the trench and laying the drainage pipe cyclically in alternating order with the jaws of the grab, and on the cycle, extracting the trenches it is torn off with a length equal to the width of the opening of the jaws of the grab, the pipe layer is moved to this distance with the upper jaw gripping the jaws, while providing lowering the groundwater level in the area of the trench to be torn off by connecting the wellhead of the stacked drainage to the drainage water intake, pumping water out of the water intake outside the separation zone trench with a partial supply of pumped water into the trench at the time of its fragmentation as a mortar, and at the time of the pipe layer moving along with the drainage pipe and filter, backfill soil is fed into the trench, providing water displacement from the trench and soil pressure on the rear wall of the pipe layer.

Перемещение трубоукладчика в траншее осуществляют возвратно-поступательными колебаниями челюстей грейфера в вертикальном направлении. The movement of the pipe layer in the trench is carried out by the reciprocating vibrations of the jaws of the grab in the vertical direction.

На фиг. 1 показана схема укладки глубокого горизонтального дренажа в момент отрывки траншеи; на фиг. 2 - то же, в момент укладки дренажной трубы, фильтра и грунта обратной засыпки траншеи. In FIG. 1 shows a laying pattern for deep horizontal drainage at the time of trench excerpts; in FIG. 2 - the same, at the time of laying the drainage pipe, filter and soil backfilling of the trench.

Способ реализуется с помощью оборудования, включающего землеройный рабочий орган 1 с челюстями 2, трубоукладчик 3, насос 4 с трубопроводами 5, 6 и 7. The method is implemented using equipment, including an earth moving tool 1 with jaws 2, pipe layer 3, pump 4 with pipelines 5, 6 and 7.

Трубоукладчик 3 состоит из направляющей трубы 8, бункера 9, тележки 10 с полозами 11 и 12. Полоз 12 выполнен с вертикальными отверстиями, в которых с помощью фиксаторов 13 смонтирована вилка 14 с поводком 15. The pipe layer 3 consists of a guide pipe 8, a hopper 9, a trolley 10 with runners 11 and 12. The runner 12 is made with vertical holes in which a fork 14 with a lead 15 is mounted using clamps 13.

Конкретный пример осуществления способа укладки глубокого горизонтального дренажа. A specific example of the method of laying deep horizontal drainage.

Для строительства дренажа глубиной, например, 8 м заготавливают дренажные трубы 16 наружным диаметром, например, 150 мм и сыпучий фильтр 17, например песок. For the construction of drainage with a depth of, for example, 8 m, drainage pipes 16 are prepared with an outer diameter, for example, 150 mm and a loose filter 17, for example sand.

В устье сооружаемой дрены устраивают дренажный водоприемник 18, например колодец. Планируют трассу прокладки дренажа под заданный уклон. Настраивают трубоукладчик 3 на заданную глубину укладки дренажа. Для этого тележку 10 перемещают вдоль трубы 8 и фиксируют необходимое положение тележки относительно трубы (детали крепления тележки к трубе на чертежах не показаны). At the mouth of the constructed drainage, a drainage water intake 18 is arranged, for example, a well. They plan a drainage route for a given slope. Pipelayer 3 is adjusted to a predetermined drainage laying depth. For this, the carriage 10 is moved along the pipe 8 and the necessary position of the carriage relative to the pipe is fixed (the details of fastening the carriage to the pipe are not shown in the drawings).

В полость дренажного водоприемника 18 опускают трубопровод 5 и с помощью насоса 4 откачивают воду из дренажного водоприемника через трубопровод 6 за пределы строительной площадки. В результате откачки воды из дренажного водоприемника 18 уровень 19 воды понижается, понижается также уровень 20 грунтовых вод вблизи дренажного водоприемника 18, который до включения в работу насоса 4 занимали положение уровня 21. Pipeline 5 is lowered into the cavity of the drainage water intake 18 and, using a pump 4, water is pumped out of the drainage water intake through the pipe 6 outside the construction site. As a result of pumping water from the drainage inlet 18, the water level 19 decreases, the groundwater level 20 also decreases near the drainage inlet 18, which, prior to switching on the pump 4, occupied a position of level 21.

С помощью рабочего органа 1 с челюстями 2, смонтированного на напорной штанге экскаватора ЭО-5122, отрывают первый участок траншеи 22 шириной, например, 0,6 м непосредственно у стенки дренажного водоприемника 18. По мере углубления траншеи 22 ее заполняют водой с помощью насоса 4, трубопровода 5, опущенного в полость дренажного водоприемника 18, и трубопровода 7. Избыточное количество воды, отсасываемое насосом 4 из полости дренажного водоприемника 18, отводят с помощью трубопровода 6. Вода, заполняющая полость траншеи 22 до уровня, почти достигающего поверхности земли, оказывает гидростатическое давление на стенки траншеи, фильтруется через стенки траншеи в грунт, пополняя уровень 20, который одновременно понижается за счет откачки воды из дренажного водоприемника 18. В результате гидростатического давления воды на стенки траншеи 22, за счет перепада уровней воды и гидродинамического давления фильтрующейся через стенки траншеи воды, обеспечивается устойчивость стенок траншеи, необходимая в процессе разработки грунта рабочим органом 1. Рабочий орган 1 многократно опускают в полость разрабатываемого участка траншеи 22, постепенно углубляя ее до заданной глубины, например до 8 м. Глубину отрывки траншеи 22 контролируют по меткам, расположенным на напорной штанге рабочего органа 1 (на чертежах не показаны). Затем срезу же после извлечения из траншеи 22 рабочего органа 1 в полость начального участка траншеи опускают, например, с помощью крана трубоукладчик с дренажной трубой 16, предварительно заправленной в полость трубы 8. В конце опускания конец дренажной трубы 16, выходящий из полости трубы 8, вводят в дренажный водоприемник 18 и закрывают его в таком положении. Бункер 9 заправляют фильтром 17. Челюстями 2 зажимают поводок 15, приподнимают вилку 14. Фиксируют вилку 14 в верхнем положении фиксатором 13. Челюстями 2 перемещают поводок 15, а вместе с ним трубоукладчик 3 до упора передней кромки трубоукладчика в лобовую кромку траншеи 22. При перемещении трубоукладчика 3 дренажная труба 16 вытягивается из трубы 8, обсыпается фильтром 17, образуя на дне траншеи 22 необходимую дрену. Позади трубоукладчика 3 отсыпают в траншею 22 грунт 23, который оказывает давление на заднюю стенку трубоукладчика 3, способствующее поступательному перемещению трубоукладчика. В случае зажатия трубоукладчика 3 боковыми стенками траншеи 22 с помощью напорной штанги рабочего органа 1 обеспечивают возвратно-поступательные колебания в вертикальном направлении, которые передаются трубоукладчику. За счет горизонтального смещения положения поводка 15 относительно центра сил тяжести G трубоукладчика 3, возвратно-поступательных колебаний поводка 15 и давления грунта 23 на заднюю стенку трубоукладчика добиваются с помощью челюстей 2 не только горизонтального перемещения верхней части трубоукладчика 3, но и перемещения его нижней части до упора в лобовую кромку траншеи 22. В этом положении трубоукладчика фиксируют относительно грунта путем снятия фиксатора 13 и погружения вилки 14 с помощью челюстей 2 в грунт. Затем аналогичным образом челюстями 2 отрывают новый участок траншеи 22, обеспечивая подачу воды в траншею насосом 4 через трубопровод 7, извлекают из грунта вилку 14, включают фиксатор 13, перемещают трубоукладчик 3 в полость отрытого участка траншеи 22, подавая в траншею дренажную трубу 16, фильтр 17 и грунт 23. Using the working body 1 with jaws 2 mounted on the pressure rod of the EO-5122 excavator, the first section of the trench 22 is opened, for example, 0.6 m directly from the wall of the drainage water intake 18. As the trench 22 deepens, it is filled with water using a pump 4 , pipe 5, lowered into the cavity of the drainage water inlet 18, and pipeline 7. The excess amount of water sucked by the pump 4 from the cavity of the drainage water inlet 18 is discharged using the pipe 6. Water filling the cavity of the trench 22 to a level almost reaching p the surface of the earth, exerts hydrostatic pressure on the walls of the trench, is filtered through the walls of the trench into the ground, replenishing level 20, which simultaneously decreases due to pumping water from the drainage inlet 18. As a result of hydrostatic pressure of water on the walls of the trench 22, due to the difference in water levels and hydrodynamic the pressure of the water filtered through the walls of the trench, the stability of the walls of the trench is provided, which is necessary in the process of developing the soil by the working body 1. The working body 1 is repeatedly lowered into the cavity once the working section of the trench 22, gradually deepening it to a predetermined depth, for example, up to 8 m. The depth of the fragments of the trench 22 is controlled by the marks located on the pressure rod of the working body 1 (not shown in the drawings). Then, after cutting from the trench 22 of the working body 1, the cut is lowered into the cavity of the initial section of the trench, for example, by means of a crane, the pipe layer with the drain pipe 16, previously tucked into the pipe cavity 8. At the end of lowering, the end of the drain pipe 16 exiting from the pipe cavity 8, enter into the drainage water intake 18 and close it in this position. The hopper 9 is filled with a filter 17. The jaw 2 is clamped on the lead 15, the fork 14 is lifted. The fork 14 is fixed in the upper position by the latch 13. The jaw 15 is moved by the jaws 2, and together with it the pipe layer 3 all the way to the front edge of the pipe layer in the frontal edge of the trench 22. When moving pipe layer 3 drain pipe 16 is pulled out of the pipe 8, sprinkled with a filter 17, forming the necessary drain at the bottom of the trench 22. Behind the pipe layer 3, soil 23 is poured into the trench 22, which puts pressure on the rear wall of the pipe layer 3, which contributes to the translational movement of the pipe layer. In the case of clamping the pipe layer 3 by the side walls of the trench 22 using the pressure rod of the working body 1 provide reciprocating vibrations in the vertical direction, which are transmitted to the pipe layer. Due to the horizontal displacement of the position of the lead 15 relative to the center of gravity G of the pipe layer 3, the reciprocating vibrations of the lead 15 and the pressure of the soil 23 on the rear wall of the pipe layer, jaws 2 achieve not only horizontal movement of the upper part of the pipe layer 3, but also movement of its lower part to stop in the frontal edge of the trench 22. In this position, the pipe layer is fixed relative to the ground by removing the latch 13 and immersing the plug 14 with the jaws 2 in the ground. Then, similarly, the jaws 2 open a new section of the trench 22, providing water to the trench with the pump 4 through the pipeline 7, remove the plug 14 from the ground, turn on the latch 13, move the pipe layer 3 into the cavity of the open section of the trench 22, feeding the drain pipe 16, the filter into the trench 17 and ground 23.

В конце укладки дренажной линии прекращают подачу в траншею 22 дренажной трубы 16 и фильтра 17, трубоукладчик 3 извлекают из траншеи, которую засыпают полностью грунтом 23. At the end of the laying of the drainage line, the supply to the trench 22 of the drainage pipe 16 and the filter 17 is stopped, the pipe layer 3 is removed from the trench, which is completely covered with soil 23.

Применение предлагаемого способа (по сравнению с прототипом) позволяет существенно повысить качество и снизить стоимость укладки глубокого горизонтального дренажа. The application of the proposed method (compared with the prototype) can significantly improve the quality and reduce the cost of laying deep horizontal drainage.

Claims

1. METHOD OF LAYING DEEP HORIZONTAL DRAINAGE, including a passage in the direction from the drainage inlet under the protection of the trench tunneling solution, laying from the surface of the earth to the bottom of the trench of the drainage pipe and granular filter through the cavity of the pipe layer during its progressive displacement into the trench as it is dug out soil, characterized in that, in order to improve the quality and reduce the cost of drainage, a fragment of the trench and the laying of the drainage pipe with a filter are cyclically in alternating order by the grab, and in the cycle, fragments of the trench are torn off by a length equal to the width of the opening of the jaws of the grab, the pipelayer is moved to this distance with the grab jaws grabbing its upper part, while lowering the level of groundwater in the area of the trench to be torn off by connecting the wellhead drainage, pumping water from the water intake is carried out outside the area of the trench to be torn off with a partial supply of pumped water to the trench at the time of its passage as a tunneling solution ora, and at the moment the pipelayer is moved simultaneously with the drain pipe and the filter, backfill soil is fed into the trench, providing water displacement from the trench and soil pressure on the rear wall of the pipelayer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the movement of the pipe layer in the trench is carried out by reciprocating vibrations of the jaws of the grab in the vertical direction.