ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к мелиорации земель, в частности к строительству закрытого дренажа.

Известна дренажная труба по авт.свид. СССР N 290990, Е 02 В 11/00, 1969, выполненная с обращенным внутрь трубы и расположенным по ее длине выступом, в вершине которого образованы отверстия для пропускания воды, что обеспечивает создание естественного грунтового фильтра.

Недостатком этого устройства является то, что заиливание створа трубы начинается сразу же после прокладки дренажа в грунте, и ил, попавший в трубу после фильтрации, оседает непосредственно в створе трубы, что приводит к быстрому ее заиливанию. Кроме того, такая конструкция трубы обеспечивает только одностороннюю возможность попадания воды в трубу, а также велика возможность засорения отверстий для пропускания воды, что снижает эффективность работы дренажа.

Известна также дренажная труба по авт. свид. СССР N 393400, Е 02 В 11/00, 1973, выполненная с обращенным внутрь и расположенным по ее длине V-образным выступом, вблизи вершины которого по одной из его ветвей, выполнены отверстия для пропускания воды, что обеспечивает создание естественного грунтового фильтра. Для увеличения прочности трубы на ее наружной поверхности образованы гофры.

Недостатки данной трубы аналогичны недостаткам дренажной трубы, указанной выше. Кроме того, недостатком этой трубы является то, что гофры по наружной поверхности трубы выполняют только функцию защиты от нагрузки и никак не влияют на заиливание трубы, а выполнение таких гофр является дополнительной технологической операцией, что приводит к усложнению технологии изготовления трубы.

За прототип принята дренажная труба по авт.свид. СССР N 1154405, Е 02 В 11/00, 1985, состоящая из звеньев, торцы которых соединены посредством эластичных вкладышей.

К недостаткам данной трубы относится ее быстрое заиливание, вызванное поступлением и скапливанием ила непосредственно в створе трубы. Кроме того, недостатком этой трубы является резкое снижение ее жесткости при увеличении диаметра, что повышает вероятность ее разрушения (сминания).

Цель изобретения увеличение времени заиливания трубы, а также простота и дешевизна ее изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в дренажной трубе, состоящей из соединенных между собой звеньев, каждое звено выполнено в виде тора, имеющего на внутренней поверхности щель по всему периметру и наклоненные к центру тора боковины. Боковины соседних торов соединены между собой с образованием зазора. Величина зазора не более минимального размера частицы из 70-90% всех частиц разнодисперсного грунта (в котором укладывается дренаж), являющихся наибольшими. Звено может быть выполнено, например, из отработавших свой срок автопокрышек.

Установка торов с зазором относительно друг друга позволяет получить естественный грунтовой фильтр по всему диаметру трубы. Выбор зазора в указанном выше интервале обеспечивает оптимальное функционирование фильтра, заключающееся в пропускании воды и мелкодисперсных частиц и задерживании более крупных.

Образуемая при соединении звеньев последовательность карманов служит для сбора и отстаивания ила вне створа трубы, что приводит к значительному увеличению времени заиливания створа трубы.

Выполнение звеньев предлагаемой формы позволяет боковинам помимо функции карманов для сбора ила выполнять также и функции гофр (ребер жесткости), что повышает возможную глубину закладки дренажа, а также возможность увеличения диаметра (створа) трубы, т.е. пропускной способности.

Из существующего уровня техники известно использование отслуживших свой срок автопокрышек в качестве дренажного фильтра (авт.свид. N 1587130, Е 02 В 11/00, 1987). В этом устройстве после надевания автопокрышек на трубу их заполняют через проделанные предварительно надрезы фильтрующим материалом (песком), причем расстояние между покрышками равно их ширине.

В данной конструкции не используется форма автопокрышки (ее карман) для сбора попавшего в трубу ила.

Кроме того, необходимо дополнительное формирование фильтра. В предлагаемом устройстве фильтр формируется естественным образом при укладке дренажа в грунт.

Изобретение поясняется следующими графическими материалами: на фиг. 1 изображен продольный разрез дренажной трубы; на фиг. 2 поперечный разрез дренажной трубы; на фиг. 3 схема заиливания трубы (поперечный разрез) с перекрытием створа на половину его проходного сечения; на фиг. 4 схема заиливания трубы (поперечный разрез) при заполнении кармана без перекрытия створа трубы; на фиг. 5 дренажная труба в аксонометрии.

Дренажная труба состоит из соединенных между собой звеньев 1. Каждое звено выполнено в виде тора, имеющего по внутренней поверхности щель 2 (фиг. 5) по всему периметру и наклоненные к центру тора боковины 3. Боковины 3 соседних торов соединены, например, скрепками 4 с образованием зазора 5. Величина зазора не более минимального размера частицы из 70-90% всех частиц разнодисперсного грунта (в котором укладывается дренаж), являющихся наибольшими. Тор может быть выполнен из отработавших свой срок автопокрышек.

В нижней части трубы при соединении звеньев 1 образуется последовательность карманов 6 для сбора ила. Боковины 3 звеньев 1 образуют ребра жесткости. При укладке дренажной трубы по всему месту соединения образуется естественный фильтр 7.

При прокладке дренажа в переувлажненном грунте возможно выполнение перфорации на поверхности торов.

Устройство работает следующим образом. Через зазоры 5 между звеньями 1 ил вместе с водой попадает внутрь трубы и постепенно заполняет нижняя часть кармана 6 (фиг. 2). Идет дальнейшее заполнение до нижнего края проходного сечения трубы S₁ по фиг. 4, после чего одновременно заполняются боковые объемы сечение S₂ и проходной объем трубы сечение S₃ (фиг. 4) до верхнего края проходного сечения трубы.

В качестве показателя, характеризующего время заиливания дренажной трубы до уменьшения площади проходного сечения в 2 раза, можно взять коэффициент j , который показывает, во сколько раз объем V= S˙l заполняется дольше объема V₁ S' ˙l где S половина площади сечения предложенной трубы из звеньев с радиусом проходного сечения r и наружным радиусом R (фиг. 3);
S' S₃ половина площади сечения обычной гладкостенной трубы (прототип) с радиусом проходного сечения r;
l длина трубы;
j =
В таблице приведены результаты расчетов коэффициента j, характеризующего время заиливания трубы, выполненной из отслуживших свой срок автопокрышек из номенклатуры, выпускаемой в стране.

Конструкция предлагаемой трубы по сравнению с прототипом (при равных диаметрах проходного сечения) увеличивает время заиливания примерно в 3-7 раз.

Технико-экономическая эффективность заключается в: применении в качестве труб отслуживших свой срок автопокрышек утилизация которых сама является проблемой; возможности получения дешевых дренажных труб больших диаметров; увеличении времени работы дренажа в 3-7 раз.

Использование: в мелиорации, в частности в устройствах закрытого дренажа. Сущность изобретения: устройство состоит из соединенных между собой упругих полых торов, имеющих на внутренней поверхности щель по всему периметру. Боковины соседних торов соединены между собой с образованием зазора. Водопропускные элементы выполнены в виде естественного грунтового фильтра. Торы выполнены из отслуживших свой срок автопокрышек. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 5 ил.

1. ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее корпус, выполненный из установленных вертикально и скрепленных между собой упругих полых торов, например из использованных автопокрышек незамкнутых по внутренней поверхности, и имеющий водопропускные элементы, расположенные между боковинами торов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет увеличения времени заиливания и снижения стоимости, упругие полые торы скреплены между собой с зазором для образования между их боковинами естественного грунтового фильтра. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина зазора составляет не более минимального размера частицы грунта из 70 90% всех частиц разнодисперсного грунта, являющихся наибольшими.