RU77619U1

RU77619U1 - DRAINAGE CURTAIN

Info

Publication number: RU77619U1
Application number: RU2007121491/22U
Authority: RU
Inventors: Иван Михайлович Бывальцев; Александр Ралифович Каримов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ДАР/ВОДГЕО"
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2008-10-27

Abstract

Дренажная завеса предназначена для понижения уровня подземных вод на застроенных территориях, характеризующихся превышением уклона уровня грунтовых вод над уклоном поверхности земли. Расположенная вокруг защищаемого сооружения (1) траншея (2) с фильтрующим материалом и дреной (3) в придонной части собирает и направляет грунтовые воды в основной поглощающий колодец (4) по уложенному с уклоном отводящему коллектору (5), сообщенному с нижним по уклону участком дрены (3). Дно основного поглощающего колодца (4) заглублено ниже кровли водопоглощающего слоя (6) грунта, а верхняя зона оборудована фильтрующим элементом (7), расположенным ниже устья (8) отводящего коллектора (5). Уровень верха фильтрующего элемента в основном поглощающем колодце (4) превышает уровень грунтовых вод не менее чем на величину Δh, определяемую по формуле: Δh=2S, где S - индивидуальное гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента (7) в метрах. Это обеспечивает очистку поступающих из окружающего массива грунтовых вод при их транспортировке самотеком к месту сброса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The drainage curtain is designed to lower the groundwater level in built-up areas, characterized by an excess of the groundwater level slope over the ground surface slope. A trench (2) located around the protected structure (1) with filtering material and drains (3) in the bottom part collects and directs groundwater into the main absorption well (4) along the drainage collector (5) laid down with a slope and connected to the lower slope section drains (3). The bottom of the main absorbing well (4) is buried below the roof of the water-absorbing layer (6) of the soil, and the upper zone is equipped with a filter element (7) located below the mouth (8) of the discharge collector (5). The top level of the filter element in the main absorbing well (4) exceeds the groundwater level by at least Δh, determined by the formula: Δh = 2S, where S is the individual hydraulic resistance of the filter element (7) in meters. This ensures the purification of groundwater coming from the surrounding massif during their transportation by gravity to the place of discharge. 3 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области осушения грунтов и может быть использована на застроенных территориях для устранения вредного влияния подземных вод путем понижения их уровня.The utility model relates to the field of drainage of soils and can be used in built-up areas to eliminate the harmful effects of groundwater by lowering their level.

Известен дренаж песчаных грунтов, выполненный в виде группы скважин, которые расположенных по одной прямой с шагом 10-15 метров. Скважины армированы перфорированными обсадными трубами и снабжены слоем щебня на дне. При этом в скважинах размещены виброисточники, которые возбуждают упругие колебания в диапазоне 60-1500 Гц с ориентированием их воздействия вдоль прямой соединяющей скважины, и патрубки от вакуумного насоса для откачки вод (см. п РФ №2018562 по кл. E02D 19/10, E02D 19/06, E21F 16/00 заявл. 04.09.1991, опубл. 30.08.1994 «Способ водопонижения песчаных грунтов»). Откачка грунтовых вод с помощью такого дренажа происходит в условиях усиленной фильтрации грунтовых вод от вибровоздействия на массив грунта.Known drainage of sandy soil, made in the form of a group of wells that are located in a straight line with a step of 10-15 meters. Wells are reinforced with perforated casing pipes and provided with a layer of crushed stone at the bottom. At the same time, vibration sources are placed in the wells, which excite elastic vibrations in the range of 60-1500 Hz with orientation of their influence along the direct connecting well, and nozzles from the vacuum pump for pumping water (see RF No. 2018562, cl. E02D 19/10, E02D 19/06, E21F 16/00 on 04/04/1991, published on 08/30/1994 "Method for the reduction of sandy soil"). Groundwater pumping with the help of such drainage occurs under conditions of enhanced filtration of groundwater from vibration to the soil mass.

Недостатками такого дренажа являются высокие затраты на понижение уровня грунтовых вод в массиве грунта, обусловленные необходимостью вибровоздействия на грунт, принудительной откачки вод из скважин и последующего транспорта этих вод к водоочистным сооружениям, где они должны быть очищены от вредных примесей, неизбежно попадающих в них на застроенных территориях.The disadvantages of such drainage are the high costs of lowering the groundwater level in the soil mass due to the need for vibration exposure to the ground, forced pumping of water from the wells and subsequent transport of these waters to the water treatment facilities, where they must be cleaned of harmful impurities that inevitably fall into the built-up ones territories.

Наиболее близкой по технической сущности, достигаемому результату и выбранной в качестве прототипа является дренажная завеса, содержащая заполненную фильтрующим материалом траншею, расположенную вокруг защищаемого сооружения. На дне траншеи имеется слой из затвердевшего вспененного цементно-песчаного раствора, в котором выполнен сквозной канал для отвода грунтовых вод к шахтным колодцам, которые расположены в створе траншеи и снабжены оборудованием для откачки грунтовых вод, поступающих из окружающего массива грунта (см. а.с. СССР №1288267 по кл. E02D 19/10 заявл. 20.05.1985, опубл. 07.02.1987 «Способ сооружения дренажной завесы»).The closest in technical essence, the achieved result and selected as a prototype is a drainage curtain containing a trench filled with filtering material, located around the protected structure. At the bottom of the trench there is a layer of hardened foamed cement-sand mortar, in which a through channel is made for draining groundwater to mine wells, which are located in the trench alignment and are equipped with equipment for pumping groundwater coming from the surrounding soil massif (see a.c USSR No. 1288267 according to class E02D 19/10 declared 05/20/1985, publ. 02/07/1987 "Method for constructing a drainage curtain").

Понижение уровня грунтовых вод в массиве грунта с помощью дренажной завесы-прототипа не требует затрат, обусловленных вибровоздействием на грунт, однако оно также связано с высокими затратами, т.к. предполагает принудительную откачку грунтовых вод из шахтных колодцев и их принудительную транспортировку к очистным сооружениям для очистки. При этом возможна ситуация, когда защищаемое Lowering the level of groundwater in the soil mass using a prototype drainage curtain does not require costs due to vibration exposure to the soil, but it is also associated with high costs, because involves the forced pumping of groundwater from mine wells and their forced transportation to treatment facilities for treatment. In this case, it is possible that the protected

сооружение расположено вблизи стационарного водоема, а очистные сооружения расположены на значительном расстоянии от защищаемого сооружения. В этом случае грунтовая вода, перехваченная дренажной завесой, могла бы быть сброшена самотеком в водоем, но из-за невозможности сброса ее в неочищенном виде вынужденно транспортируется к отдаленным очистным сооружениям.the facility is located near a stationary reservoir, and treatment facilities are located at a considerable distance from the protected facility. In this case, the ground water intercepted by the drainage curtain could be discharged by gravity into the body of water, but due to the impossibility of discharging it in an untreated form, it is forced to be transported to remote treatment facilities.

Задачей настоящей полезной модели является снижение затрат на понижение уровня грунтовых вод в прилегающем к стационарному водоему массиве грунта, для которого характерно превышение уклона уровня грунтовых вод над уклоном поверхности земли.The objective of this utility model is to reduce the cost of lowering the groundwater level in an array of soil adjacent to a stationary body of water, which is characterized by an excess of the slope of the groundwater level over the slope of the earth's surface.

Техническим результатом, получаемым при реализации полезной модели, является обеспечение очистки поступающих из окружающего массива грунтовых вод при их транспортировке самотеком к месту сброса.The technical result obtained by the implementation of the utility model is to ensure the purification of groundwater coming from the surrounding massif during their transportation by gravity to the place of discharge.

Указанная задача решается за счет того, что в известной дренажной завесе, включающей расположенную вокруг, по крайней мере, части защищаемого сооружения траншею с фильтрующим материалом и дреной в придонной части, согласно полезной модели, завеса снабжена основным поглощающим колодцем, сообщенным с нижним по уклону участком дрены посредством уложенного с уклоном отводящего коллектора, причем основной поглощающий колодец выполнен так, что его дно заглублено ниже кровли водопоглощающего слоя грунта, а верхняя зона оборудована фильтрующим элементом, расположенным ниже устья отводящего коллектора.This problem is solved due to the fact that in the known drainage curtain, including located around at least part of the protected structure, a trench with filter material and a drain in the bottom part, according to a utility model, the curtain is equipped with a main absorbing well in communication with the lower slope section drains by means of a discharge manifold laid with a slope, the main absorbing well being made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing soil layer, and the upper zone is equipped with a filter m element arranged below the mouth of the discharge manifold.

Уровень верха фильтрующего элемента в основном поглощающем колодце может превышать уровень грунтовых вод не менее чем на величину Δh, определяемую по формуле: Δh=2S, где S - индивидуальное гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента в метрах.The top level of the filter element in the main absorbing well may exceed the groundwater level by at least Δh, determined by the formula: Δh = 2S, where S is the individual hydraulic resistance of the filter element in meters.

Дренажная завеса может быть снабжена, по крайней мере, одним дополнительным поглощающим колодцем, сообщенным посредством нисходящей трубы с основным поглощающим колодцем, причем дополнительный поглощающий колодец выполнен так, что его дно заглублено ниже кровли водопоглощающего слоя грунта, а верхняя зона оборудована фильтрующим элементом, расположенным ниже устья нисходящей трубы.The drainage curtain may be provided with at least one additional absorbing well communicated by means of a descending pipe with the main absorbing well, the additional absorbing well being made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing soil layer, and the upper zone is equipped with a filter element located below the mouth of the downward pipe.

Фильтрующий элемент может быть выполнен в виде сменного контейнера, заполненного фильтрующим материалом.The filter element can be made in the form of a replaceable container filled with filter material.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая дренажная завеса неизвестна, т.е. соответствует критерию новизна.Studies conducted on the sources of patent and scientific and technical information showed that the claimed drainage curtain is unknown, i.e. meets the criterion of novelty.

Дренажная завеса может быть выполнена любым предприятием, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использована при понижении уровня грунтовых вод на застроенной территории, характеризующейся превышением уклона уровня грунтовых вод над уклоном поверхности земли, т.е. является промышленно применимой.The drainage curtain can be made by any enterprise specializing in this industry, as this requires well-known materials and standard equipment, and is widely used to lower the groundwater level in a built-up area, characterized by an excess of the groundwater level slope over the ground surface slope, i.e. is industrially applicable.

Из-за того, что заявляемая дренажная завеса предназначена для территорий, на которых уклон уровня грунтовых вод больше уклона поверхности земли, перепад высот между этими уровнями позволяет разместить между ними поглощающий колодец. Это, в свою очередь, позволяет собранные дреной траншеи с фильтрующим материалом грунтовые воды направить самотеком в водопоглощающий слой грунта по отводящему коллектору через фильтрующий элемент поглощающего колодца. Фильтрующий элемент очищает воду от нефтепродуктов, а последующая фильтрация воды через слои грунта, довершая процесс очистки, позволяет сбросить в близко расположенный стационарный водоем воду, которая удовлетворяет санитарным требованиям.Due to the fact that the claimed drainage curtain is intended for areas where the slope of the groundwater level is greater than the slope of the earth’s surface, the elevation difference between these levels allows you to place an absorbing well between them. This, in turn, allows groundwater collected by the drains of the trench with filtering material to be directed by gravity to the water-absorbing layer of soil through the discharge collector through the filtering element of the absorbing well. The filter element purifies water from oil products, and the subsequent filtration of water through soil layers, completing the cleaning process, allows water to be discharged into a nearby stationary water body that meets sanitary requirements.

Выполнение основного поглощающего колодца так, что уровень верха фильтрующего элемента в нем превышает уровень грунтовых вод на указанную величину, позволяет избежать переполнения колодца и, тем самым, избежать поступления в окружающий грунт неочищенной воды.The implementation of the main absorbing well so that the level of the top of the filter element in it exceeds the groundwater level by the specified value, avoids overflow of the well and, thereby, to avoid untreated water entering the surrounding soil.

Избежать поступления в окружающий грунт неочищенной воды позволяет и выполнение дренажной завесы с несколькими расположенными друг за другом поглощающими колодцами. При таком выполнении дренажной завесы грунтовая вода, не перехваченная основным поглощающим колодцем, попадает по нисходящей трубе в дополнительный поглощающий колодец и там поглощается.The implementation of untreated water into the surrounding soil also allows the implementation of a drainage curtain with several absorbing wells located one after another. With this embodiment of the drainage curtain, ground water that is not intercepted by the main absorbing well enters the downstream pipe into an additional absorbing well and is absorbed there.

Выполнение фильтрующего элемента в виде сменного контейнера позволяет производить его замену при возникновении такой необходимости из-за загрязнения фильтрующего элемента.The implementation of the filter element in the form of a replaceable container allows you to replace it when such a need arises due to contamination of the filter element.

Таким образом, заявляемая дренажная завеса, обеспечивая очистку поступающих из окружающего массива грунтовых вод при их транспортировке самотеком к месту сброса, позволяет снизить затраты на понижение уровня грунтовых Thus, the claimed drainage curtain, providing for the purification of groundwater coming from the surrounding massif during their transportation by gravity to the place of discharge, allows to reduce the cost of lowering the groundwater level

вод в прилегающем к стационарному водоему массиве грунта, для которого характерно превышение уклона уровня грунтовых вод над уклоном поверхности земли.water in a mass of soil adjacent to a stationary reservoir, which is characterized by an excess of the slope of the groundwater level over the slope of the earth's surface.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:The inventive utility model is illustrated by drawings, which depict:

Фиг.1. Дренажная завеса, план.Figure 1. Drainage curtain, plan.

Фиг.2 Разрез А-А на фиг.1Figure 2 Section aa in figure 1

Фиг.3 Разрез Б-Б на фиг.1Figure 3 Section BB in figure 1

Дренажная завеса включает расположенную вокруг защищаемого сооружения 1 траншею 2 с фильтрующим материалом и дреной 3 в придонной части, а также основным поглощающим колодцем 4, сообщенным с нижним по уклону участком дрены 3 посредством уложенного с уклоном отводящего коллектора 5. Основной поглощающий колодец 4 выполнен так, что его дно заглублено ниже кровли водопоглощающего слоя 6 грунта, а верхняя зона оборудована фильтрующим элементом 7. Фильтрующий элемент 7 расположен ниже устья 8 отводящего коллектора 5 в стенке поглощающего колодца 4. Ниже фильтрующего элемента 7 колодец 4 заполнен фильтрующим материалом, например щебнем.The drainage curtain includes a trench 2 located around the protected structure 1 with filtering material and a drain 3 in the bottom part, as well as the main absorbing well 4, connected to the lower slope of the drain 3 by means of a diverted collector 5. The main absorbing well 4 is made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing layer 6 of the soil, and the upper zone is equipped with a filter element 7. The filter element 7 is located below the mouth 8 of the outlet manifold 5 in the wall of the absorbing well 4 Below the filter element 7, the well 4 is filled with filter material, such as crushed stone.

Дренажная завеса может быть выполнена так, что уровень верха фильтрующего элемента в основном поглощающем колодце 4 превышает уровень грунтовых вод (УГВ) не менее чем на величину Δh, определяемую по формуле: Δh=2S, где S - индивидуальное гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента 7 в метрах.The drainage curtain can be made so that the top level of the filter element in the main absorbing well 4 exceeds the groundwater level (UHW) by at least Δh determined by the formula: Δh = 2S, where S is the individual hydraulic resistance of the filter element 7 in meters .

Дренажная завеса может быть выполнена так, что она снабжена одним дополнительным поглощающим колодцем 9, сообщенным с основным поглощающим колодцем 4 посредством уложенной с уклоном в сторону дополнительного поглощающего колодца 9 нисходящей трубы 10. Дренажная завеса также может быть снабжена не одним, а рядом следующих друг за другом дополнительных колодцев 9. Каждый из дополнительных поглощающих колодцев 9 выполнен так, что его дно заглублено ниже кровли водопоглощающего слоя 6 грунта, а верхняя зона оборудована фильтрующим элементом 7, расположенным ниже устья 11 нисходящей трубы 10.The drainage curtain can be made so that it is provided with one additional absorbent well 9 connected to the main absorbent well 4 by means of a downward pipe 10 laid with a slope towards the additional absorbent well 9. The drainage curtain can also be provided with not one, but next to each other another of additional wells 9. Each of the additional absorption wells 9 is made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing layer 6 of the soil, and the upper zone is equipped with a filter element 7, located below the mouth 11 of the downward pipe 10.

Фильтрующий элемент 7 может быть выполнен в виде сменного контейнера, заполненного фильтрующим материалом, например активированным углем и механическими фильтрующими элементами (сетками).The filter element 7 can be made in the form of a replaceable container filled with filter material, for example, activated carbon and mechanical filter elements (nets).

При сооружении дренажной завесы на дно отрытой с проектным уклоном вокруг защищаемого сооружения 1 траншеи 2 укладывают слой песка, на который укладывают дрену 3, поверх которой последовательно укладывают слои фильтрующего When constructing a drainage curtain on the bottom open with a design slope around the protected structure 1, trenches 2 lay a layer of sand on which drain 3 is laid, on top of which layers of filter

материала - щебня и песка, поверх которого насыпают слой грунта. Отводящий коллектор 5 и нисходящую трубу 10 укладывают в отрытые с проектным уклоном траншеи, соединяющие соответственно нижний по уклону участок дрены 3 с основным поглощающим колодцем 4 и основной поглощающий колодец 4 с дополнительным поглощающим колодцем 9. Затем производят обратную засыпку траншей с уложенными в них отводящим коллектором 5 и нисходящей трубой 10. Основной 4 и дополнительные 9 поглощающие колодцы отрывают так, что их дно располагается ниже кровли водопоглащающего слоя 6 грунта, причем желательно чтобы дно колодцев 4, 9 было ниже кровли водопоглощающего слоя 6 на 0,5-1,5 м, чтобы обеспечить фильтрацию воды из колодца не только через дно, но и через боковые стенки. На дно колодцев 4, 9 укладывают слой фильтрующего материала, например щебня, на который устанавливают фильтрующий элемент 7.material - crushed stone and sand, over which a layer of soil is poured. The outlet manifold 5 and the downward pipe 10 are laid in trenches open with a design slope, connecting respectively the lower slope of the drain 3 with the main absorbing well 4 and the main absorbing well 4 with an additional absorbing well 9. Then, backfilling of the trenches with the discharge collector laid in them 5 and the downward pipe 10. The main 4 and additional 9 absorbing wells are torn so that their bottom is below the roof of the water-absorbing layer 6 of the soil, and it is desirable that the bottom of the wells 4, 9 be below the roof of the water-absorbing layer 6 by 0.5-1.5 m, to ensure that the water from the well is filtered not only through the bottom, but also through the side walls. At the bottom of the wells 4, 9 lay a layer of filter material, such as crushed stone, on which the filter element 7 is installed.

При работе дренажной завесы грунтовая вода поступает из окружающего защищаемое сооружение 1 массива грунта в фильтрующий материал, заполняющий траншею 2, и по дрене 3 и отводящему коллектору 5 отводится к основному поглощающему колодцу 4. Здесь вода через фильтрующий элемент 7 фильтруется в слой фильтрующего материала, расположенного под фильтрующим элементом 7, а через него поступает в водопоглощающий слой 6 грунта и далее в прилегающий стационарный водоем.During the operation of the drainage curtain, ground water enters from the soil mass surrounding the protected structure 1 into the filter material filling the trench 2, and through drain 3 and the discharge collector 5 is discharged to the main absorbing well 4. Here, the water is filtered through the filter element 7 into a layer of filter material located under the filter element 7, and through it enters the water-absorbing layer 6 of the soil and then into the adjacent stationary reservoir.

Claims

1. A drainage curtain, including a trench around at least part of the structure to be protected, with filter material and a drain in the bottom part, characterized in that it is provided with a main absorption well communicated with a drainage section that is lower in slope by means of a discharge collector laid with a slope, moreover, the main absorbing well is made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing soil layer, and the upper zone is equipped with a filter element located below the mouth of the outlet collector.

2. The drainage curtain according to claim 1, characterized in that the level of the top of the filter element in the main absorption well exceeds the groundwater level by at least Δh, determined by the formula Δh = 2S, where S is the individual hydraulic resistance of the filter element in meters.

3. The drainage curtain according to claim 1, characterized in that it is provided with at least one additional absorbing well communicated by means of a downward pipe with the main absorbing well, the additional absorbing well being made so that its bottom is buried below the roof of the water-absorbing soil layer , and the upper zone is equipped with a filter element located below the mouth of the downward pipe.

4. The drainage curtain according to claim 1 or 2, characterized in that the filter element is made in the form of a removable container filled with filter material.