ДРЕНАЖНЫЙ КОЛОДЕЦ Российский патент 2017 года по МПК E02B11/00 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и мелиорации и предназначено для обеспечения бесперебойной работы дренажных систем в зимний период на ледоопасных участках.

Известна дренажная система, включающая дрены, присоединенные к коллекторам, подведенными к началу, при этом каждый из коллекторов соединен с каналом посредством размещенного под его дном колодца (Авторское свидетельство SU №393397, Е02В 11/00 от 07.01.1974).

В известной дренажной системе поступление воды определяется взаимным расположением уровня грунтовых вод и воды в открытом канале, в котором размещен колодец, куда стекает вода из дрен. Таким образом, работа данного устройства обусловлена затоплением конца дрены под уровень воды в канале и он не защищен от образования в колодце при минимальных уровнях для возникновения опасных наледообразований. При этом устранение удаления в зимних условиях намораживаемой наледи не представляется возможным, а с наступлением теплого времени года период времени удлиняется для ее оттаивания со стороны нижнего бьефа.

Известно устье дренажного коллектора, включающего глухой участок трубы, подсоединенный к коллектору, устье снабжено съемным защитным кожухом, в котором с возможностью свободного перемещения установлена глухая труба (Авторское свидетельство SU №971998, Е02В 11/00 от 07.11.1982).

Недостатком данного устройства является перенаполнение дрен водой в зимний период и возможность замерзания концов труб с кожухом, т.е. освобождение кожуха происходит только после удаления ледяной пробки в ручную съемным устройством, который необходимо вновь устанавливать в кожух, что достаточно трудоемко. При этом низкая надежность работы устья связана с тем, что при низких частых перепадах температуры воздуха, невозможно удалить ледяную пробку из-за промерзания самого кожуха после оттепели, а это ведет к подтоплению вышерасположенной территории, что связано с отсутствием отвода воды в зимний период.

Таким образом, известный аналог создает условия, при которых невозможно эксплуатировать без нарушения правил эксплуатации устья при резком наледообразовании.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является дренажный колодец, включающий снабженный крышкой цилиндрический корпус с входящим и выходящим из него коллекторами, в крышке корпуса колодца выполнено отверстие, в котором установлена вентиляционная телескопическая труба, подвижный конец которой снабжен дефлектором, при этом диаметр отверстия в крышке меньше наружного диаметра дефлектора, а нижняя часть трубы расположена выше отметки входящего коллектора (Авторское свидетельство SU №1355667, Е02В 11/00 от 30.11.1981).

Недостаток данного дренажного колодца - невысокая надежность эксплуатации. Во-первых, колодец предполагается использовать только при наступлении отрицательных температур, и когда происходит его промерзание в целом, где вода замерзает, образуя ледяную пробку. Сами конденсирующие пары воды и самой трубы замерзают, все это в целом приводит к закупорки колодца и концевых частей коллекторов. Во-вторых, высока вероятность, что закупорка самих концевых частей коллекторов льдом, с которыми связан колодец, очистке они практически не поддаются долгому времени даже при оттепели в теплое время года. В результате снижается эффективность конвекционного потепления элементов конструкции дренажного колодца.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи создания конструкции дренажного колодца, работающего и в зимний период времени, обеспечивающего постоянный температурный режим в колодце и выпускной трубы со стороны нижнего дна колодца при эксплуатации его в жестких температурных режимах.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении бесперебойной работы колодца и повышения эксплуатационной надежности и эффективности работы.

Технический результат достигается тем, что дренажный колодец, включающий корпус с входящим и выходящим из него коллекторами, крышку перекрытия, корпус в нижней части снабжен замкнутой конструкцией арочного типа со сводом полусферической формы, имеющей покрытие с перфорацией в виде сетчатых перегородок сверху и снизу замкнутой конструкции, внутри которой размещен дренирующий элемент из мягкого материала со сквозными наклонными каналами относительно свода полусферической формы с перфорацией, при этом верхняя сетчатая перегородка сверху заполнена фильтрующим материалом, а наружные стенки корпуса оборудованы утеплителем.

Кроме того, дренирующий элемент выполнен на глубине внутри корпуса не менее глубины промерзания.

Кроме того, корпус сверху снабжен фильтрующим блоком, выполненным из крупнозернистого пористого бетона, в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

На чертеже показана принципиальная схема дренажного колодца.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, в нижней части которого размещена замкнутая конструкция арочного типа со сводом полусферической формы, причем с перфорацией в виде сетчатых перегородок верхней части 3 и нижней части 2. Внутри замкнутой конструкции, выполненной в виде сетчатых перегородок 2 и 3, размещен дренирующий элемент в виде мягкого эластичного материала, например окатанной резины 4, продольные края которой фиксируются к верхней части перегородки 2 и к нижней части перегородки 3 с помощью направляющих 5, которые жестко приварены к внутренним стенкам корпуса 1 с помощью болтов 6.

Замкнутая конструкция представляет собой конструкцию арочного типа со сводом полусферической формы, выполнена из металлической сетки или пластмассового материала усиленной прочности, и имеет перфорированную поверхность (отверстия).

Круглые каналы 7 в мягком эластичном материале 4 расположены по всему периметру относительно вертикальной оси симметрии симметрично и под острым углом к вертикальной плоскости симметрии корпуса и в сторону перфорации сетчатых перегородок 2 и 3. Фильтрующий блок в виде плиты 8 перекрывает корпус 1 в верхней части и расположен в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта 9, выполненной из крупнозернистого пористого бетона. Сверху сетчатая перегородка 3 закрыта фильтрующим материалом в виде гравийной засыпки 10. Наружные боковые стенки корпуса 1 имеют утеплитель 11 (пороизол или утолщенный материал в виде геотекстиля), который приклеивается к боковым стенкам корпуса 1 колодца, промазывается мастикой.

Дренажный колодец работает следующим образом.

При высоком стоянии грунтовых вод и повышении напора в корпусе 1 вода поднимается в корпусе 1 вверх, проходит нижнюю сетчатую перегородку 2. далее проходит через сквозные наклонные каналы 7 и через верхнюю сетчатую перегородку 3, достигает гравийной засыпки 10. Пороизол или материал из геотекстиля устраивают для предотвращения от замерзания воды в дренажном колодце на глубину промерзания грунта. При таком устройстве как гравийная засыпка над сетчатой перегородкой 3, так и наличие закрепленного дренирующего элемента из мягкого материала 4 дополнительно и значительно создают в нижней части корпуса колодца эффект удержания тепла, выделяющегося в грунтовой воде, которая постоянно находится в движении через дренажный колодец.

В случае, когда стояние грунтовых вод понижено, и весь сток его поступает в отводящую дрену, верхние слои воды над дневной поверхностью земли проходят через крупнозернистый пористый материал в виде плиты 8, проходят через гравийную засыпку 10, далее через круглые каналы 7 дренирующего элемента из мягкого материала 4 и поступают на дно колодца 1, что позволяет сбрасывать поверхностные воды в условиях дренирования, когда расходы в целом увеличиваются до расчетных пропускаемых через отводящую дрену, например, после длительных дождей, подтопление территорий. В зависимости от глубины промерзания грунта выбирается глубина дрены. Все это в целом позволяет без больших затрат труда и средств осуществлять регулярно пропуск дренирующей воды через колодец, а также улучшить условия потока воды в коллекторах.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение оказывается весьма эффективным и может быть применено для различных объектов и в зимний период эксплуатации с наступлением отрицательных температур наружного воздуха для обеспечения работы в зимнее время. Дренажный колодец может работать круглый год и сводит к минимуму вмешательства человека. Увеличивается надежность устройства, емкость колодца защищена от замерзания воды, сокращаются расходы на эксплуатацию.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и мелиорации и предназначено для обеспечения бесперебойной работы дренажных систем в зимний период на ледоопасных участках. Дренажный колодец содержит цилиндрический корпус 1, в нижней части которого размещена замкнутая конструкция арочного типа со сводом полусферической формы. Замкнутая конструкция имеет перфорацию в виде сетчатых перегородок верхней части 3 и нижней части 2. Внутри замкнутой конструкции, выполненной в виде сетчатых перегородок 2 и 3, размещен дренирующий элемент в виде мягкого эластичного материала, например, в виде окатанной резины 4, продольные края которой фиксируются между перегородками 2 и 3. Замкнутая конструкция выполнена из металлической сетки или из пластмассового материала усиленной прочности с перфорацией. Круглые каналы в мягком эластичном материале 4 расположены по всему периметру относительно вертикальной оси симметрии симметрично и под острым углом к вертикальной плоскости симметрии корпуса и в сторону перфорации сетчатых перегородок 2 и 3. Фильтрующий блок в виде плиты 8, выполненной из крупнозернистого пористого бетона, перекрывает корпус 1 в верхней части и расположен в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта. Сверху сетчатая перегородка 3 закрыта фильтрующим материалом в виде гравийной засыпки 10. Наружные боковые стенки корпуса 1 имеют уплотнитель 11, а именно пороизол или утолщенный материал геотекстиля, который приклеивается к боковым стенкам корпуса 1 колодца, промазывается мастикой. Изобретение может быть применено для различных объектов, может работать круглый год и повышает эксплуатационную надежность дренажного колодца. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дренажный колодец, включающий корпус с входящим и выходящим из него коллекторами, крышку перекрытия, отличающийся тем, что корпус в нижней части снабжен замкнутой конструкцией арочного типа со сводом полусферической формы, имеющей покрытие с перфорацией в виде сетчатых перегородок сверху и снизу замкнутой конструкции, внутри которой размещен дренирующий элемент из мягкого материала со сквозными наклонными каналами относительно свода полусферической формы с перфорацией, при этом верхняя сетчатая перегородка сверху заполнена фильтрующим материалом, а наружные стенки корпуса оборудованы утеплителем.

2. Дренажный колодец по п.1, отличающийся тем, что дренирующий элемент выполнен на глубине внутри колодца не менее глубины промерзания.

3. Дренажный колодец по п.1, отличающийся тем, что корпус сверху снабжен фильтрующим блоком, выполненным из крупнозернистого пористого бетона, в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта.