Трубофильтр дренажный горизонтальный щелевой большой скважности
PIPE DRAINING HORIZONTAL SHARED FILTER WITH THE LARGE DUTY CYCLE

Изобретение относится к области мелиоративного, транспортного, жилищно-коммунального, гидротехнического строительства для оборудования горизонтальных дренажей.
Горизонтальные дренажи характеризуются различными конструкциями и изготавливаются из различных материалов. Проходными отверстиями в них служат различной формы отверстия в трубах, наборных и литьевых каркасах. Водоприемной поверхностью фильтров являются песчано-гравийные, сетчатые устройства, геотекстили и трубофильтры на основе полимерных и минеральных волокон. Т.к. сроки эксплуатации дренажей пропорциональны их начальной проницаемости, то увеличению скважности каркасов, водоприемных поверхностей фильтров уделяется повышенное внимание [1-3].
Наиболее близкими аналогами изобретения являются фильтры металлические сварные, щелевые из стеклопластиков фирмы «Нольд», из сборных элементов фирмы «Шенеберкер». В каркасах фильтров этих конструкций ширина щелей составляет преимущественно 0,8-2 мм, а скважность - 8-12,5%. В конструкции фильтра, предложенного Институтом гидромеханики НАН Украины [8], даже на основе проволочного каркаса скважностью 50% и пористости водоприемной поверхности из волокнисто-пористого материала на основе полимерных волокон 70%, фактическая скважность фильтра не превышает 35%. Массовое внедрение в практику работ фильтров дренажных, горизонтальных, щелевых улучшенной проницаемости (скважность более 80%) [7] сдерживается трудоемкостью работ по их изготовлению. Кроме того, изготовление этих фильтров предусматривает использование специальной композиции клея «Спрут».
Анализ конструкций фильтров прототипов показывает, что они собираются в общую колонну, в основном, при помощи глухих патрубков на резьбе, сварке. При этом общая длина глухих участков дренажа превышает 10% его длины. На участках соединений создаются значительные дополнительные гидравлические сопротивления дренируемому фильтрационному потоку. Таким образом, конструкции фильтров прототипов не обеспечивают сплошного однородного фронта приема дренажных вод с минимальными гидравлическими сопротивлениями, характеризуются значительной трудоемкостью работ.
Технический результат изобретения достигается тем, что трубофильтр дренажный, горизонтальный, щелевой, большой скважности с водоприемным каркасом из базальтопластиковых стержней, установленных по образующей вдоль оси фильтра и соединенных наборными фигурными кольцами жесткости, перекрытыми трубофильтром из фильтрующих матов на основе базальтового волокна, отличающийся тем, что соединение звеньев в фильтровую колонну осуществляется фигурными кольцами жесткости трапецеидального сечения с удвоенным количеством пропускных отверстий, обеспечивающих пропуск стержней соединяемых звеньев, а покрытие каркаса трубофильтром в месте соединения осуществляется внахлест без применения клеевых композиций с образованием непрерывного фронта приема дренажных вод.
Изобретение поясняется фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 приведена конструкция соединительного кольца жесткости (1) трапецеидального сечения с отверстиями (2). На фиг. 2 показана конструкция соединительного узла между звеньями фильтровой колонны.
Соединение отдельных звеньев фильтра в фильтровую колонну осуществляется при помощи соединительного кольца жесткости (1) с удвоенным количеством отверстий (2) для стержней (3) соединяемых звеньев. Таким образом, изобретение соответствует критерию «новизна».
В предложенном устройстве не применяются клеевые композиции для соединения стержней каркасов звеньев фильтровой колонны. Т.о., изобретение соответствует критерию «существенное отличие».
Сборка отдельных звеньев фильтра осуществляется на выровненной площадке у дренажной траншеи. После набора колец жесткости (4) на базальтопластиковые (стеклопластиковые) стержни (3) образуются водоприемные отверстия (6) с расстоянием (7) между кольцами жесткости и установки на каркас трубофильтра (5) из геотекстиля на основе базальтового волокна, звено опускают на подготовленное по проекту дно дренажной траншеи, устанавливают на расстояние примерно 50 мм от конца звена соединительное кольцо (1) и заводят в него стержни (3) соединяемого звена, оборудуют внахлест концы трубофильтров соединяемых звеньев. Суммарная величина нахлеста при этом составит около 100 мм. После этого приступают к монтажу следующего звена фильтровой колонны. Для лучшей работы дренажа целесообразно его засыпать на величину 50-100 мм песчаным материалом с коэффициентом фильтрации больше, чем дренируемого пласта. После соединения первых двух звеньев фильтровой колонны и засыпки песчаным материалом первого приступают к устройству второго стыка и так далее согласно проекту производства работ снизу вверх по дренажной линии до ее конца.
Работает трубофильтр дренажный, горизонтальный, щелевой, большой скважности следующим образом. После укладки дренажа и подключения его к водоприемнику выполняют засыпку траншеи местным грунтом. Если строительство дренажа велось под прикрытием водопонижения, то водопонижение отключают, оборудуют дренаж согласно проекту и сдают его в эксплуатацию. Дренажная вода поступают в дренаж через песчаную обсыпку, трубофильтр, щели между стержнями и отводится в водоприемник самотеком.
Трубофильтр дренажный, горизонтальный, щелевой, большой скважности с водоприемным каркасом из базальтопластиковых (стеклопластиковых) стержней, установленных по образующей вдоль оси фильтра и соединенных наборными фигурными кольцами жесткости, перекрытыми по наружной поверхности трубофильтром из геотекстиля на основе базальтового волокна, отличающийся тем, что соединение звеньев в фильтровую колонну осуществляется при помощи фигурных колец жесткости трапецеидального сечения с удвоенным количеством пропускных отверстий, обеспечивающих пропуск стержней соединяемых звеньев, а покрытие трубофильтром из фильтрующих матов на основе базальтового волокна в месте соединения осуществляется внахлест без применения клеевых композиций с образованием сплошного фронта приема дренажных вод.
Данная конструкция может работать в неагрессивных и агрессивных средах, эффективно применяться для организации водопонижения в зонах экологического бедствия.
Источники информации
1. Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях. (Справочное пособие к СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления», Госстрой России - М. ГУП ЦПП, 2001 г.)
2. Гаврилко В.М. Фильтры водозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. Издание первое. М., Недра, 1961.
3. Гаврилко В.М., Алексеев В.С. Фильтры буровых скважин. Издание второе. М., Недра, 1976.
4. Эггельсманн Р. Руководство по дренажу. М., Колос, 1978, с. 255.
5. ОСТ 33-10-73. Фильтры дренажные из искусственных минеральных волокнистых материалов. Технические требования. М., Минводхоз СССР, 1973.
6. Пивовар Н.Г., Бугай Н.Г., Рычко В.А. Дренаж с волокнистыми фильтрами. К., Наукова Думка, 1980.
7. Патент на изобретение РФ №2287043, 2006 г.
8. Авторское свидетельство №1530702 (СССР), 1989.