RU2539447C2 - Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations - Google Patents

Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations Download PDF

Info

Publication number
RU2539447C2
RU2539447C2 RU2012138998/03A RU2012138998A RU2539447C2 RU 2539447 C2 RU2539447 C2 RU 2539447C2 RU 2012138998/03 A RU2012138998/03 A RU 2012138998/03A RU 2012138998 A RU2012138998 A RU 2012138998A RU 2539447 C2 RU2539447 C2 RU 2539447C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
drilling
structures
pile foundations
drainage
Prior art date
Application number
RU2012138998/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012138998A (en
Inventor
Алексей Алексеевич Воронин
Юрий Викторович Пономаренко
Original Assignee
Алексей Алексеевич Воронин
Юрий Викторович Пономаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Алексеевич Воронин, Юрий Викторович Пономаренко filed Critical Алексей Алексеевич Воронин
Priority to RU2012138998/03A priority Critical patent/RU2539447C2/en
Publication of RU2012138998A publication Critical patent/RU2012138998A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539447C2 publication Critical patent/RU2539447C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations relates to construction, namely to the construction of drainage systems for the protection of structures on pile foundations against ground water logging. As per the proposed method, dewatering of a waterlogged object is achieved due to the fact that from one radial drain well developed along the outer wall outside the structure normally to rows of the load-carrying piles and equipped with a filter there passed are additional side drain wells between the rows of piles. Drilling of additional shafts is performed by means of a downhole motor and diverting devices out of the above said radial well. The steadiness of walls of the additional wells at drilling is provided by the application of hydrolysed polyacrylonitrile or other self-decomposed drill fluids. After driving of the side additional shafts is completed, the drill tool is disconnected and used for the shutoff of the well bottom, and the motor together with drill pipes is removed through a filter pipe that was drawn by means of the downhole motor.
EFFECT: proposed drainage system allows solving a problem of protection against waterlogging of structures on pile foundations.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и предназначено для осушения подтопленных объектов.The invention relates to the field of industrial and civil engineering and is intended to drain flooded objects.

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].From the current technical level, a method is known that is used at the stage of construction of an object in flooded areas, a method of horizontal tubular drains, which includes laying in trenches constructed along the perimeter of the protected object, drainage pipes with filtering dusting. Drainage pipes (asbestos-cement, ceramic, made of porous concrete, etc.) are placed below the bottom of the foundation of the structure [Bolotskikh N.S., Ponomarenko Yu.V. and other Handbook on drainage of rocks. M .: "Nedra", 1984, p.184-186]. At the stage of operation of facilities, the method of radiation drainage is widely used, the use of which is most effective in conditions of high building density and the development of a dense network of underground utilities. The specified method usually includes sinking two vertical shafts at the diagonal corners of the flooded hull, sinking from the shafts of horizontal beam drainage wells under the protected object (s), as shown in Fig. 1. Full-length beam wells are equipped with filters that receive groundwater and discharge them into a catchment located in the buried part of the trunks, after which water is pumped to the surface into the drainage system [Ponomarenko Yu.V., Anpilov V.E. Radiation drainage of built-up areas. M .: "Nedra", 1989, p.22-23].

Описанный способ лучевого дренажа, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков к предлагаемому, выбран в качестве ближайшего аналога.The described method of radiation drainage, as the closest in the aggregate of essential features to the proposed, is selected as the closest analogue.

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.The disadvantages of the known method of protection against flooding are the diverging position of the beam wells away from the trunk and, therefore, incomplete drainage of the parts of the protected object removed from the trunk. For this reason, it becomes necessary to construct a second radiation drainage (Fig. 1). It is known that the penetration of the trunk is the most expensive element of radiation drainage, this leads to a significant increase in capital costs.

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.The second significant drawback of these methods of radiation drainage associated with the widespread use of currently pile foundations. Pile fields are an insurmountable obstacle for constructing beam drainage wells under structures protected from flooding, and tubular drains being built from the outside of the facility are not sufficiently effective.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение технической эффективности способа дренажа подтопленных объектов и снижение стоимости системы защиты объектов от подтопления.The objective of the invention is to expand the functionality and increase the technical efficiency of the method of drainage of flooded objects and reduce the cost of the system for protecting objects from flooding.

Техническими результатами, которые получают при реализации заявляемого способа дренажа, являются:Technical results that are obtained when implementing the proposed method of drainage are:

- повышение эффективности и более равномерное (по площади) снижение уровней грунтовых вод;- increase in efficiency and a more even (in area) decrease in groundwater levels;

- возможность применения дренажей для защиты от подтопления объектов на свайных основаниях;- the possibility of using drains to protect against flooding of objects on pile foundations;

- снижение капитальных затрат на строительство дренажной системы.- reduction of capital costs for the construction of a drainage system.

Заявленный способ иллюстрирует фигура 2.The claimed method is illustrated in figure 2.

На фиг.2 показано:Figure 2 shows:

1 - шахтный ствол лучевого горизонтального дренажа;1 - shaft shaft of horizontal horizontal drainage;

2 и 3 - лучевые дренажные скважины;2 and 3 - beam drainage wells;

4 - боковые стволы горизонтальных дренажных скважин.4 - lateral trunks of horizontal drainage wells.

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.An inventive step of the claimed method is the construction of a system of horizontal drainage wells under the grillage of a flooded object between the rows of load-bearing piles constructed from a beam well, which makes it possible to drain the object on a pile foundation and refuse to dig a second shaft shaft.

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.The claimed method is carried out as follows: at one of the corners of the protected object, where the groundwater level is at the highest elevations, lay the mine shaft 1 (figure 2) to a depth exceeding the level of the sole of the object grillage, which is necessary to place the mouths of the beam wells and drainage water reservoir. The depth of the ray wells and the volume of the catchment are determined when designing the results of filtration calculations to lower the groundwater level within the boundaries of the area of the object and the expected water inflows.

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).Since the soils at the base of the object are flooded and are in an unstable state, beam wells 2 and 3 are drilled with simultaneous fastening by a column of protective pipes (not shown in Fig.). If the drilling of beam wells is envisaged to be performed by the ULB-130 installation, then the diameter of the barrel should be taken 3.6 m in the light. Beam wells are equipped with full-length filters selected taking into account the particle size distribution of flooded soils. The wellheads are equipped with gate valves (not shown in FIG.).

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.In the proposed method of drainage, beam wells are laid on the outside of the object parallel to the external walls, one of which is placed normally to the rows of bearing piles. Then, from this beam well 3 from points A, B, C, D, E, F, lateral additional horizontal drainage wells No. 4, 5, 6, 7, 8, 9, parallel to each other and directed under the protected object, pass. The drilling points of the lateral additional horizontal drainage wells are set taking into account the radius of rotation (curvature) of the wells required for the downhole motor used and the penetration of wells in the required direction between the rows of piles. Typically, the radii of curvature under these conditions are in the range of 30-50 m.

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.The penetration of lateral additional horizontal drainage wells is started from the horizontal end well 4, then the lateral additional horizontal drainage wells 5, 6, 7, 8 and 9 are alternately constructed. The number of lateral wells may vary in accordance with the size of the object.

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.Lateral additional horizontal drainage wells are drilled with an outlet of at least 5 m beyond the grillage of the protected building, which is required to achieve the necessary lowering of the groundwater level on the outer edge of the grillage.

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.The lateral additional horizontal drainage wells 4 during the drilling process are equipped with flexible filters that extend beyond the downhole motor (not shown in FIG. 2). To do this, to the downhole motor using an easily released adapter (not shown in FIG. 2), a filter column running next, the inner diameter of which exceeds the outer diameter of the downhole motor, is connected. The diameter of the rock cutting tool connected to the engine, also easily detachable sub, must exceed the diameter of the filter drawn into the well. The latter allows, after reaching a predetermined length of the sidetrack, to free the engine and remove it together with the drill pipes from the well through the filter string.

Устойчивость стенок скважин при бурении обеспечивают применением промывочных жидкостей на основе самораспадающихся или гипановых растворов.The stability of the walls of the wells during drilling is ensured by the use of flushing fluids based on self-dissolving or hypane solutions.

Искривление скважин и переход на бурение боковых стволов осуществляют с помощью забойного двигателя и отклоняющих устройств: ОТС, P-1 и др.Well bending and transition to sidetracking are carried out using a downhole motor and deflecting devices: OTC, P-1, etc.

После окончания проходки бокового ствола буровой инструмент отсоединяют от двигателя, он перекрывает забой бокового ствола и остается в массиве горных пород.After the completion of the sidetracking, the drilling tool is disconnected from the engine, it blocks the bottom of the sidetrack and remains in the rock mass.

Практическая применимость предложенной системы горизонтальных дренажных скважин показана на примере подтопленного корпуса обогащения.The practical applicability of the proposed system of horizontal drainage wells is shown by the example of a flooded enrichment case.

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.Example. The natural base of the body is sandy loam with a filtration coefficient of 1.7 m / day. The depth of the foundations is 5.8 m. The dimensions of the hull in terms of 80 × 30 m.

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.In contrast to the closest analogue, the protection against flooding by the proposed method is carried out by a method that includes the sinking of one shaft shaft (1), 2 beam wells (2, 3) and three lateral additional horizontal drainage wells (4, 5, 6), as shown figure 3. The operation of the constructed system of drainage wells with their simultaneous operation allowed to reduce the groundwater level by the necessary 1.7 m for 67 days.

Claims (1)

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. A method of horizontal drainage of flooded structures on pile foundations, including driving a shaft shaft from the outside of the object and drilling beam wells parallel to the external walls of the protected object, characterized in that the beam wells are located normally to the rows of bearing piles using a downhole motor and directional deviations of the drilling pass additional lateral drainage wells directed under the grill of the structure between the rows of piles, additional lateral drainage wells lead outside the object boundaries not less than 5 m; when drilling with a downhole motor, filter columns from flexible filters are pulled into additional lateral drainage wells, the stability of the walls of the beam and additional lateral drainage wells is achieved through the use of gypsum or other self-dissolving drilling fluids, after completing the drilling of additional lateral drainage wells, the disconnected drilling tool is used to overlap the bottom of the additional lateral drainage well and left in the soil mass, and the downhole motor together drillpipe The filter is recovered through the column.
RU2012138998/03A 2012-09-11 2012-09-11 Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations RU2539447C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138998/03A RU2539447C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138998/03A RU2539447C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012138998A RU2012138998A (en) 2014-03-20
RU2539447C2 true RU2539447C2 (en) 2015-01-20

Family

ID=50279969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138998/03A RU2539447C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539447C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1760019A1 (en) * 1989-12-25 1992-09-07 Карагандинский политехнический институт Structure foundation
RU2018563C1 (en) * 1992-09-07 1994-08-30 Всероссийский научно-исследовательский институт "ВИОГЕМ" Method for protection from underflooding of built-up area under conditions of its composition of inhomogeneous rocks
RU2162122C2 (en) * 1998-06-17 2001-01-20 Уральская государственная академия путей сообщения Method for reducing subsoil water level near buildings and structures
RU30367U1 (en) * 2002-12-02 2003-06-27 Томский государственный архитектурно-строительный университет Wall drainage device
RU2319807C1 (en) * 2006-08-14 2008-03-20 Юрий Викторович Пономаренко Method for drowned building and building structure base reinforcement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1760019A1 (en) * 1989-12-25 1992-09-07 Карагандинский политехнический институт Structure foundation
RU2018563C1 (en) * 1992-09-07 1994-08-30 Всероссийский научно-исследовательский институт "ВИОГЕМ" Method for protection from underflooding of built-up area under conditions of its composition of inhomogeneous rocks
RU2162122C2 (en) * 1998-06-17 2001-01-20 Уральская государственная академия путей сообщения Method for reducing subsoil water level near buildings and structures
RU30367U1 (en) * 2002-12-02 2003-06-27 Томский государственный архитектурно-строительный университет Wall drainage device
RU2319807C1 (en) * 2006-08-14 2008-03-20 Юрий Викторович Пономаренко Method for drowned building and building structure base reinforcement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник проектировщика, Основания, фундаменты и подземные сооружения, под ред. Сорочана Е.А. и Трофименкова Ю.Г., Москва, Стройиздат, 1985, с. 416-457 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012138998A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104110038A (en) Construction method for large-area pit support structure in deep-sludge type soft soil area
CN103726495B (en) Coastal waters deep foundation pit supporting structure and construction method thereof
US9840835B2 (en) Temporary drainage wells in loose granular soils
CN87102338A (en) Caisson sinking method
US10669687B1 (en) Systems and methods for constructing retaining wall structure and well point in granular soils under groundwater level
CN209066468U (en) A kind of base pit dewatering device
CN107700497A (en) A kind of building basement pattern foundation pit supporting structure and earth excavation construction method
KR20140096731A (en) Underground water drainage system of excavated ground and pipeline construction method using the same
CN105714771B (en) A kind of construction method of artificial digging pile
WO2009137848A2 (en) A well and a method of constructing a well
RU2539447C2 (en) Method for horizontal draining of waterlogged structures on pile foundations
KR100414435B1 (en) method for excavation of soft soil using block type having drainage function which has no support bar
CN111042144B (en) Excavation method for foundation pit of underground beam under condition of continuous flow of riverway in cold region
KR100758231B1 (en) Environmentally friendly sloped block structure for landscaping
RU2209268C1 (en) Process of development of foundation pit
RU2349710C1 (en) Building method of watertight screen in built-up areas
RU2465405C2 (en) Drainage method of open pit edges by means of systems of combined drainage devices
CN105064384A (en) Vacuum tube well precipitation system under special geological conditions
KR100524136B1 (en) Basic bottom permanent drainage structure using trench and drainage member and it's construction method
CN113718668B (en) Culvert construction method
JP2005090015A (en) Ground excavating method
JP2019100104A (en) Ground surface draining equipment and method of installing the same
CN217679214U (en) Local deepened structure under building foundation
JP2008184889A (en) Caisson construction method combined with guide hole method for constructing underground structure
CN109235470B (en) Anti-slip structure for electrified management of power transmission line tower landslide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140927