L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ
| Название | СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Чжан Р.В., Кузьмин Г.П. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2640832 |
| Дата регистрации | 12.01.2018 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное Учреждение науки - Институт мерзлотоведения им.П.И.Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Изобретение относится к возведению грунтовых плотин преимущественно в условиях северной строительно-климатической зоны. Способ возведения грунтовой плотины методом гидромеханизации в области распространения многолетнемерзлых грунтов включает разработку грунтов методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам. Мерзлые грунты разрабатывают размывом водой через буровые скважины 2. Добычные скважины 2 располагают в непосредственной близости от возводимой плотины. Образовавшиеся в результате скважинной гидродобычи грунта полости в мерзлой толще заполняют на 90% их объёма водой, которая после замерзания обеспечивает устойчивость окружающих пород. Может быть предусмотрен замкнутый цикл водооборота. В цикле водооборота может использоваться искусственный водоём 6, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой 7. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, минимизация изменения ландшафта, повышение экологичности. Повышение эффективности достигается снижением площади разработки грунта и снижением длины транспортировки грунта, а также возможностью выборочной разработки грунта, в том числе окруженного скальными породами. Минимизация изменения ландшафта достигается сохранением профиля поверхности над разрабатываемым грунтом. Повышение экологичности достигается минимизацией изменения флоры и фауны на поверхности участка разработки грунта, сохранением популяций. Изобретение может с успехом применяться для производства грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 
Описание изобретения
Изобретение относится к возведению грунтовых плотин преимущественно в условиях северной строительно-климатической зоны.
Известен «Способ оттаивания мерзлых горных пород» RU 2295008 [2], включающий удаление почвенно-растительного слоя на оттаиваемом участке, возведение водоподпорной дамбы, залив участка слоем воды и отведение воды за пределы участка. На участке бурят ряды скважин, между которыми укладывают водосбросную трубу, один конец которой закрывают заглушкой, а на другом конце устанавливают задвижку и водосливной патрубок. При этом в скважинах устанавливают водозаборные патрубки, которые перфорируют на отрезке длиной 0,5…1,0 м со стороны забоя скважин отверстиями диаметром 0,01…0,02 м и с помощью соединительных муфт присоединяют к водосбросной трубе.
Способ позволяет оттаивать грунт без существенных энергетических затрат.
Известен также «Способ возведения грунтовой плотины средствами гидромеханизации» SU 1167254 [1], включающий разработку грунтов методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам.
Недостатком спсоба является низкая эффективность, обусловленная необходимостью разработки большой поверхности грунтовых залежей. Недостатком также является нарушение ландшафта, изменяющее флору и фауну на поверхности участка разработки грунта и приводящее к понижению экологичности известного способа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности, минимизация изменения ландшафта, повышение экологичности.
Технический результат достигается тем, что способ возведения грунтовой плотины методом гидромеханизации в области распространения многолетнемерзлых грунтов, включающий разработку их методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам, мерзлые грунты разрабатывают размывом водой через буровые скважины, добычные скважины располагают в непосредственной близости от возводимой плотины, образовавшиеся в результате скважинной гидродобычи грунта полости в мерзлой толще заполняют на 90% их объема водой.
Может быть предусмотрен замкнутый цикл водооборота, в котором может использоваться искусственный водоем, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой для минимизации ущерба природной среде.
Пример выполнения грунтовой плотины схематически показан на фиг. 1 (вертикальный разрез), на фиг. 2 - вид сверху, где 1 - упорные призмы, 2 – скважина, 3 - размывающее устройство, 4 - водоподводящая труба, 5 – насос, 6 - искусственный водоем, 7 – гидроизоляция, 8 – водозаборник, 9 – пульпопровод, 10 - карта намыва. 11 – зумпф, 12 - пруд-отстойник, 13 – трубопровод, 14 –полость, 15 - проектный профиль плотины, 16 - верхняя граница многолетнемерзлых пород.
Способ осуществляют следующим образом. На некотором расстоянии от створа плотины, со стороны нижнего бьефа готовится полигон для скважинной гидродобычи грунта и искусственный водоем, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой. Одновременно готовится основание под плотину: проводится расчистка от кустарников и деревьев, возводятся оградительные упорные призмы 1 для создания карт намыва и др. работы. В толще многолетнемерзлых пород (граница многолетнемерзлых пород 16) бурят необходимое количество технологических скважин 2, в них опускают размывающее устройство 3, в которое по трубе 4 насосом 5 из водоема 6, дно которого гидроизолировано 7, через водозаборное устройство 8 подается вода для размыва мерзлого грунта в устройство 3. По пульпопроводу 9 размытый многолетнемерзлый грунт поступает на карты намыва 10 тела плотины. Технология укладки грунта на карты осуществляется по известным схемам. После осаждения пульпы осветленная вода собирается в зумпфе 11 отстойника 12 и по трубопроводу 13 поступает обратно в искусственный водоем 6. Образовавшиеся в мерзлой толще полости 14 заполняют водой на 90% их объема. В процессе теплообмена с окружающими мерзлыми породами вода в полостях постепенно замерзает и обеспечивает устойчивость окружающего массива. Готовая плотина имеет проектный профиль 15.
Технический результат - повышение эффективности достигается снижением площади разработки грунта и снижением длины транспортировки грунта, а также возможностью выборочной разработки грунта, в том числе окруженного скальными породами.
Технический результат - минимизация изменения ландшафта достигается сохранением профиля поверхности над разрабатываемым грунтом, в том числе и с помощью заполнения полостей водой, которая впоследствии замерзает, что исключает просадку грунта в дальнейшем.
Технический результат - повышение экологичности достигается минимизацией изменения флоры и фауны на поверхности участка разработки грунта, сохранением популяций.
Промышленное применение: изобретение может с успехом применяться для производства грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты.
Формула изобретения
1. Способ возведения грунтовой плотины методом гидромеханизации в области распространения многолетнемерзлых грунтов, включающий разработку грунтов методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам, мерзлые грунты разрабатывают размывом водой через буровые скважины, добычные скважины располагают в непосредственной близости от возводимой плотины, образовавшиеся в результате скважинной гидродобычи грунта полости в мерзлой толще заполняют на 90% их объема водой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предусмотрен замкнутый цикл водооборота, в котором используется искусственный водоем, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой.
Медаль Альфреда Нобеля