Создание подземных противофильтрационных экранов с помощью направляющих скважин и шнекового устройства

Abstract

Актуальность. Одним из путей обеспечения экологической безопасности является локализация действующих и потенциальных источников загрязнения путем устройства защитного экрана. Для этого рациональным представляется устройство подземных противофильтрационных экранов под источником загрязнения, препятствующих эмиссии радиоактивных частиц в окружающую среду, в частности, загрязнению подземных вод. Данное исследование посвящено разработке шнековой технологии устройства противофильтрационного экрана, которая заключается в устройстве направляющих скважин методом горизонтально направленного бурения с последующим устройством водонепроницаемого слоя с помощью замены грунта шнеком на специальный бетонный раствор. Цель: экспериментальное обоснование эффективности шнековой технологии устройства подземных противофильтрационных экранов для обеспечения радиационной безопасности объектов. Объект: устройство подземных противофильтрационных экранов с помощью шнековой технологии. Методы: экспериментально-статистическое моделирование, лабораторный эксперимент, корреляционно-регрессионный анализ. Результаты. Для сооружений небольшой ширины (10–20 м) допускается медленное бетонирование со скоростью 5–6 м/ч (угловая скорость 1,5 с–1 и производительность подачи состава 50 м3/ч). Для сооружений большой ширины (40–60 м) подходят составы с большим временем набора пластической прочности при концентрации фибры (9 %), бентонита (5 %) и жидкого стекла (6 %). При этом скорость бетонирования должна быть максимальной (10–11 м/ч при угловой скорости 0,5 с–1 и производительности подачи состава 30 м3/ч). Предельно большая скорость бетонирования достигается при угловой скорости 1,5 с–1 и тяговом усилии 50,96 Н. Дальнейшее увеличение угловой скорости является нецелесообразным, так как при большей скорости вращения (более 1,5 с–1) наблюдались сильные вибрации и обвалы грунта. Эти экспериментальные результаты позволили разработать технологические рекомендации по устройству противофильтрационных экранов шнековой технологией. А именно, разработать концепцию и порядок производства работ, рассчитать затраты труда и машинного времени.