Устройство для осушения грунта спортивных площадок Советский патент 1993 года по МПК A63C19/00 E01C13/00 

Изобретение относится к удовлетворению жизненных потребностей человека, а именно к строительству и осушению спортивных площадок преимущественно футбольных полей, и может быть использовано в растениеводстве, для защиты теплолюбивых насаждений от заморозков и стерилизации почвы паром.

Цель изобретения - повышение эффективности осушения путем интенсификации обогрева грунта и забора грунтовых вод.

Снабжение объекта переходниками для соединения дренажных труб распределительной арматуро.й нацелено, преимущественно, на выравнивание различных условий, сдерживающих повышение эффективности осушения грунта.В частности,при связи с распределительной арматурой их проходные сечения заданы увеличивающимися прямо пропорционально их расстоянию до теплогенератора. Указанное решение способствует стабилизации теплового режима теплоносителя, например, теплового воздуха, независимо от удаленности дренажных трубопроводов от теплогенераторов и достигается выравниванием плотностей тепловых потоков. Применение

переходных элементов удовлетворяет при этом как интенсификации обогрева грунта, так и интенсификации забора грунтовых вод, ибо отвод последних посредством дренажных труб и распределительной арматуры учитывает также и их удаленность от водосборных колодцев, что по скорости оттока, обусловленной, преимущественно проходными сечениями переходников, обеспечивает равномерность слияния водных потоков и поддержание постоянства воздушных обьемов в общей для них распределительной арматуре.

Наклон осей переходников к дренажной постели обеспечивает оптимальный наклон примыкающим к ним дренажным трубам. Наклон указанных труб позволил расширить пределы ее использования, а именно для нагнетания теплоносителя в слой осушаемого грунта и одновременно для отвода грунтовых вод. Вместе с этим интенсивность водоотвода достигается принудительным стоком ручьев дренажных потоков по арматуре в колодцы, а интенсивность нагнетания теплоносителя в грунт - по ее восходящим каналам под давлением пара теплогенераторе и влиянием свойств теп00

со

со ел

VJ

лых агентов подниматься вверх над холодными, например, к дренажной постели.

Наклон осей переходников задан количественным показателем, а именно углами 15...20°. Установлено, что наклон дренажных труб под углом меньшим 15° снижает интенсивность водозабора преимущественно из-за снижения скоростей ручьевых потоков и рассеивания восходящего теплоносителя. Наклон упомянутых труб под углом большим 20°, увеличивает катет, а следовательно, снижает эффективность обработки почвы теплоносителем, например, из-за очевидных различий мощностей почвенных слоев, заключенных между поверхностью дренажных труб и нижним слоем дренажной постели, что приводит к температурному дисбалансу режима. Следовательно, расширение заданного количественного предела не позволит повысить эффективность сушки грунта. Количественный показатель наклона осей переходников регулирует интенсивность водозабора и нагнетания теплоносителя в грунт в общей для их перемещения арматуре.

Снабжение устройства дренажной постелью способствует снижению гидравлического сопротивления связующего участка, размещенного между слоем осушаемого грунта и системой дренажных труб, что соответственно активизирует обогрев и забор грунтовых вод в почве.

Выполнение трубных элементов конструкции, предпочтительно, из антикоррозионного материала необходимо для одновременного использования их в качестве проводника для нагнетания теплоносителя в грунт и отвода во встречном направлении грунтовых вод в колодцы. Использование их в почвенных слоях под слоем дренажной постели для транспортировки жидкого и парообразного агентов информируют о том, что выполнение арматуры из другого материала затруднит достижение поставленной цели.

Снабжение поверхностей труб, обращенных к дренажной постели, отверстиями, благоприятствует выявлению новых свойств распределительной арматуры, направленных на использование трубопроводов для транспортировки во встречных направлениях одновременно двух агентов. В частности, теплый воздух от теплогенератора через распределительную арматуру, переходные элементы, дренажные трубы, отверстия, выполненные на ее поверхности, и дренажную подушку подводится к слою осушаемого грунта. Вместе с тем, грунтовые воды через дренажную подушку, отверстия.

дренажные трубы, переходники, распределительную арматуру и ее сливные патрубки отводятся в колодцы. Таким образом расширены функции воздухораспределительной

- арматуры, что путем интенсификации обогрева грунта и забора грунтовых вод способствует повышению эффективности осушения грунта на достаточно большой площади участка.

На фиг.1 представлено устройство для

осушения грунта спортивных площадок; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1.

Предлагаемое устройство содержит расположенную под грунтом систему дренажных труб 1 с отверстиями 2, обращенными к грунту, для нагнетания теплоносителя. отвода грунтовых вод и атмосферных осадков. Распределительная арматура 3, установленная на периферии участка,

соединена с дренажными трубами 1 и теплогенераторами 4 с помощью переходников 5, имеющих увеличивающиеся прямо пропорционально расстояниям от них до теплогенераторов 4 проходные сечения 6. Вместе

с тем, оно включает дренажную постель 7, расположенную между осушаемым грунтом и системой дренажных труб 1. Теплогенераторы 4 размещены за пределами участка, равноудаленно от центра, и установлены в

водосборных колодцах 8. Распределительная арматура 3 также снабжена сливными патрубками 9, трубы выполнены из антикоррозионного материала.

Для конкретной реализации обьекта в

качестве материала для формирования постели 7 целесообразно использовать многослойную насыпь из песка, шлака щебня, обладающей низким гидравлическим сопротивлением, в качестве распределительной арматуры наиболее приемлемыми трубы из асбоцементного материала, пластмассы, а также другого антикоррозионного материала. Диаметр перфорации, на поверхностях дренажных труб, обращенных к

дренажной постели, составляет 20,..40 мм. В качестве переходников соединяемых труб могут быть использованы тройники с диаметрами проходных сечений от 75 до 150 мм, изменяющимися прямо пропорционально

расстояниям от них до теплогенераторов. В качестве теплогенераторов целесообразно использовать объекты, обеспечивающие температурный режим теплоносителю в пределах 55...бО°С.

Для осушения грунта включают теплогенераторы 4. Нагнетаемый в распределительную арматуру 3 воздух, разогретый до Т 55.. .60°С, транспортируется а ней под слоем грунта и распределяется через переходники 5 в системе дренажных труб t, при этом

через проходные сечения 6 переходников 5 тепловой поток разделяется на составляющие различной плотности прямо пропорционально удаленности от теплогенераторов

4.В дальнейшем теплоноситель через отверстия 2 в трубах 1 и дренажную постель 7 вступает в контактный тепломассообмен со слоем осушаемого грунта. К каждой точке осушаемого грунта подводится одинаковое количество тепла, обеспечиваются равные условия осушения грунта и водоотвода. Талые грунтовые воды, равно как и атмосферные осадки, из слоя осушаемого грунта через дренажную постель 7, отверстия 2, выполненные на поверхностях дренажных труб 1 и обращенные к постели 7, поступают в распределительную арматуру 3 и стекают в нее под влиянием заданного наклона (15...20°). При этом скорости оттоков регулируются сечениями 6 переходных элементов

5,увеличивающимися прямо пропорционально расстояниям к теплогенераторам 4. Грунтовые воды, перемещаясь навстречу теплому воздуху, через распределительную арматуру 3 и сливные патрубки 9 сливаются в колодцы 8 и отводятся в канализацию.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом информирует о повышении эффективности осушения путем интенсификации обогрева грунта и забора грунтовых вод. Это достигается за счет того, что для интенсификации водоотвода значительно снижено гидросопротивление каналов, использованы дренажная постель, наклон арматуры, зависимые от расстояний к теплогенераторам, регулирующие проходные сечения переходников. Наряду с этим, для интенсификации обогрева предусмотрена стабилизация теплового режима теплоносителя, в каждой точке обогрева независимо от расстояний к теплогенератору путем изменения тепловых плотностей нагнетаемых потоков в отверстиях переходных элементов и наклона воздухораспределительной арматуры. Для решения поставленной задачи используют трубную магистраль, в которой перемещаемые агенты (грунтовые воды и теплоноситель) перемещаются навстречу один другому.

Дополнительные преимущества предлагаемого технического решения над прото- типом следующие:

.расширение функциональных возможностей;

упрощение конструкции; повышение надежности.

Использование предлагаемого изобретения в строительстве спортивных площа- . док преимущественно футбольных полей позволяет улучшить подготовку травяного покрова к соревнованиям, условия его со- хранения, а также повысить зрелищность соревнований. Вместе с тем, оно может быть полезным для обогрева спортивных трибун, что создаст условия дополнительного комфорта, и повысит массовость посеще- ния спортивных зрелищ в осенне-зимний период. Предложение принесет положительный эффект и в растениеводстве для защиты тепловых растений, а также при стерилизации почвы паром.

Формула изобретения

1.Устройство для осушения грунта спортивных площадок, содержащее расположенную под осушаемым грунтом систему

дренажных труб с отверстиями, обращенными к грунту, соединенную при помощи распределительной арматуры с теплогенератором для подачи теплового воздуха в трубы, отличающееся тем что, с целью

повышения эффективности осушения, оно снабжено переходниками для соединения труб с распределительной арматурой, имеющими проходные сечения, увеличивающиеся прямо пропорционально их расстоянию

до теплогенератора, при этом оси переходников наклонены к грунту под углом 15-20°.

2.Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что оно снабжено дренажной постелью.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ще е- с я тем, что трубы выполнены из антикоррозионного материала.

иг. 1

Сущность изобретения: под осушаемым грунтом расположена система дренажных труб с отверстиями, соединенная с теплогенератором при помощи распределительной арматуры. Арматура снабжена переходниками для соединения ее с трубами и имеет проходные сечения, увеличивающиеся прямо пропорционально их расстоянию до теплогенератора, а оси переходников наклонены к грунту под углом 15-20°. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.

S

Редактор

фиг.З

Составитель-Б. Рогачевский

Техред М.МоргентаяКорректор С. Лисина