Результат интеллектуальной деятельности: ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЕ ГЕОКОМПОЗИТНОЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве противофильтрационных экранов из геокомпозитных материалов на работающих оросительных каналах и водоемах без их опорожнения.

Известен способ создания противофильтрационного экрана с геомембраной из полимерного материала (RU 2374386, МПК Е02В 3/16, опубл. 27.11.2009, Бюл. №33), включающий подготовку грунтового основания, укладку на него водонепроницаемой геомембраны, состоящей из герметично соединенных между собой полотнищ полимерного материала, устройство компенсаторов деформаций геомембраны со стыковым соединением полотнищ в местах устройства компенсаторов и перекрытием стыков снизу и сверху полосами материала, отличающегося от материала геомембраны, устройство защитного слоя экрана из грунта или иных материалов.

Недостатком данного способа является низкая эксплуатационная надежность вследствие размыва и сползания защитного слоя противофильтрационного экрана из грунтовых или иных материалов, а также вероятность повреждения геомембраны при укладке или сварке. Кроме того, при укладке полимерной геомембраны в стоячую воду будет происходить ее всплытие и дрейф.

Известен способ и устройство создания противофильтрационного покрытия оросительных каналов (RU 2408761, МПК Е02В 3/16, Е02В 5/02, опубл. 10.01.2011, Бюл. №1), в котором по периметру канала укладывают двухслойное покрытие, в полость между слоями которого через горловину закачивают бетон.

Недостатком данного способа является то, что бетон трудно закачивать через горловины, и при закачивании само покрытие будет сползать и смещаться по откосу. Также возможны порывы в покрытии, неполное или неравномерное заполнение полости бетоном по длине и невозможность устройства противофильтрационного покрытия без опорожнения оросительного канала.

Известно также устройство для укладки на дно водоема гибких защитных покрытий (авт. св. СССР №715694, МПК Е02В 3/16, от 15.02.1980), включающее установленную на подвижной опоре раму, барабан с пленкой и устройство для крепления краев пленки к дну водоема.

Недостатком данного устройства является затрудненность крепления пленки по ее краям и возможность ее повреждения в процессе дальнейшего использования течением воды, волнами или плавающими твердыми предметами из-за отсутствия защитного покрытия сверху пленки.

Известен пленочный экран для укладки в ложе водоемов с плавсредств (авт. св. СССР №937601, МПК Е02В 3/12, опубл. 23.06.1982, Бюл. №23), снабженный накладками, а в пленке выполнены отверстия, которые перекрыты сверху накладками, прикрепленными к полосе пленки одной стороной.

Недостатком данного технического решения является то, что при устройстве противофильтрационного экрана будет происходить всплытие пленочного полотнища и образование порывов в пленке, особенно при наличии течения воды.

Известен способ создания противофильтрационного экрана (RU 2267576, МПК Е02В 3/16, опубл. 01.10.2006), позволяющий укладывать пленку (геомембрану) без предварительного осушения действующего водоема.

Недостатком данного способа является:

- невозможность осуществления работ без ледового покрова;

- большая трудоемкость работ при осуществлении данного способа;

- большие экономические затраты за счет привлечения водолазов для устройства противофильтрационного экрана;

- большая вероятность механического повреждения пленки (геомембраны) во время ее укладки.

Наиболее близким техническим решением являются геокомпозитные бентонитовые маты «Bentomat» компании «Cetco» (Компания ООО «ПСМ-СЕТСО Рус» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://psm-cetco.ru/bentomat), представляющие собой полипропиленовый каркас, состоящий из двух слоев геотекстиля (тканого и нетканого), между которыми помещен слой бентонитовой глины.

Недостатком является то, что согласно техническим рекомендациям по укладке (режим доступа: http://psm-cetco.ru/bentomat/rekomendatsii-po-ukladke - «особые условия»), данный геокомпозитный материал (впрочем, как и все бентонитовые маты) запрещается укладывать в стоячую воду, так как при взаимодействии бентонита с водой сразу же происходит его гидратация, увеличение в размерах. Все это не позволяет производить укладку бентоматов в водоеме или оросительном канале без опорожнения.

Целью изобретения является разработка противофильтрационного геокомпозитного бентонитового покрытия, позволяющего укладывать его в стоячую воду, предотвращая преждевременную гидратацию бентонита и обеспечивая выполнение его основных функций после укладки - гидратации бентонита при взаимодействии с водой и образовании за счет этого водонепроницаемого покрытия.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является возможность создания противофильтрационного геокомпозитного покрытия с использованием бентонита на оросительных каналах и водоемах без их остановки и опорожнения, а также исключение преждевременной гидратации бентонита при укладке покрытия в воду и при случайном взаимодействии с водой (атмосферные осадки и др.).

Технический результат достигается благодаря использованию геокомпозитного покрытия (состоящего из двух слоев геотекстиля и бентонитовой глины и балластового слоя песка - для исключения всплытия бентоматов, крепление полотнища выполнено иглопробивным способом), которое помещено между двумя плечными полотнищами, которые запаяны или заклеены водонепроницаемым клеем по периметру покрытия. Благодаря этому исключается преждевременная гидратация бентонита в покрытии при его укладке в работающий оросительный канал (водоем). При этом противофильтрационные геокомпозитное покрытие выполнено с щелевыми надрезами на одной из сторон пленочных полотнищ, которые, в свою очередь, заклеены клеящимися лентами из растворимого в воде полимерного материала (после растворения водопроницаемых полимерных клеящихся лент происходит гидратация бентонита за счет просочившейся воды через щелевые надрезы и образование водонепроницаемого экрана в целом).

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано противофильтрационное геокомпозитное покрытие; на фиг. 2 - противофильтрационное геокомпозитное покрытие (вид сверху).

Цифрами на чертеже обозначены:

1 - армирующий нетканый геотекстиль;

2 - тканый геотекстиль;

3 - балластовый слой мелкозернистого песка;

4 - Са-бентонит;

5 - иглопробивное крепление;

6 - два слоя пленочного полотнища;

7 - водонепроницаемый клей;

8 - щелевые надрезы;

9 - клеящиеся ленты.

Противофильтрационное геокомпозитное покрытие (фиг. 1, 2), состоит из полимерного каркаса, который представляет собой два слоя геотекстиля - армирующего (нетканого) геотекстиля 1 (с поверхностной плотностью больше либо равно 450 г/м²) и верхнего (тканого) геотекстиля 2 (с поверхностной плотностью больше либо равно 700 г/м²). На армирующий нетканый геотекстиль 1 нанесен балластовый слой мелкозернистого песка 3 (с фракциями больше либо равно 1,5-2,0 мм), толщиной 3 мм, и слой Са-бентонита 4 (толщиной 3 мм), при этом для равномерного распределения бентонита и песка скрепление произведено иглопробивным способом 5. Геокомпозитное покрытие (толщиной 9 мм) помещено между двумя слоями пленочного полотнища 6 (толщиной 0,2 мм каждое), которые запаяны или заклеены водонепроницаемым клеем 7 по периметру покрытия через расчетные расстояния (в зависимости от параметров канала (водоема)).

Для исключения преждевременной гидратации бентонита при укладке покрытия и для образования водонепроницаемого экрана после укладки противофильтрационные геокомпозитное покрытие выполнено с щелевыми надрезами 8 на одной из сторон пленочного полотнища 6. При этом щелевые надрезы 8 заклеены клеящимися лентами 9, которые выполнены из растворимого в воде полимерного материала (растворимый в воде полимерный материал выполнен из полигликолидных нитей и бутилкаучука).

Предложенное противофильтрационное геокомпозитное покрытие может укладываться в стоячую воду, в том числе в работающий оросительный канал (водоем) без его опорожнения. При этом балластовый слой песка препятствует всплытию покрытия, а пленочные полотнища с двух сторон предотвращают преждевременную гидратацию бентонита и обеспечивают гидратацию при попадании воды через щелевые надрезы за счет растворения в воде клеящихся лент, тем самым образуется водонепроницаемое покрытие в целом.

Применение противофильтрационного геокомпозитного покрытия позволит использовать бентонит и бентонитовые маты (обладающие свойством регенерации и повышенной долговечности) не только на сухом подготовленном основании, но и при укладке в стоячую воду.