Дренажная труба с токопроводящими кабелями (ТПК)

Полезная модель относится к области мелиорации и искусственного понижения уровня грунтовых вод с принудительной транспортировкой воды или водной смеси на значительные расстояния.
Из существующих в РФ видов труб, в области мелиорации и искусственного понижения уровня грунтовых вод или водных смесей, нашли применение и используются полиэтиленовые трубы:
- «напорные» ПЭ трубы, производятся по ГОСТ 18599-2001 (ISO 4427- 1:2007, NEQ) и (ISO 4427-2:2007, NEQ), введен в действие 01.01.2003 года;
- «безнапорные» ПЭ трубы соответствуют ГОСТ 54475-2011, введен в действие 01.05.2012 года.
Выше перечисленные ПЭ трубы, производимые в соответствие с ГОСТом, имеют ограниченный перечень использования, в «заявленной области», по причине:
- отсутствие дренажных «напорных» труб с токопроводящими кабелями для прокладки трубопроводов «закрытым/бестраншейным» способом в грунте;
- отсутствие возможности прокладки трубопроводов из дренажных «безнапорных» труб «закрытым/бестраншейным» способом в грунте.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является решение, отвечающее условиям ГОСТ 54475-2011 - «Национальный стандарт Российской Федерации «Трубы полимерные со структурированной стенкой и фасонные части к ним для систем наружной канализации», введен 2012-05-01 г. Москва.
Недостатками данного технического решения являются:
- отсутствие возможности прокладки трубопроводов, из дренажных «безнапорных» труб, «закрытым/бестраншейным» способом в грунте;
- большой объем земляных и иных работ при прокладке трубопроводов «открытым/траншейным» способом в грунте.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании и использовании изделия, отвечающего современным требованиям электробезопасности и энергосбережения, долговечности и технологичности, при строительстве, реконструкции и эксплуатации, систем мелиорации и водопонижения.
Поставленная задача решается за счет изготовления перфорированной полиэтиленовой трубы (1), в стенке которой, в вырезанных каналах под углом 60 градусов друг к другу, проложены и "залиты" эпоксидной смолой/клеем (5) два двужильных, с изоляционным покрытием, кабеля (рабочий и резервный) (4). Затем ПЭ труба покрывается по всей длине двумя слоями разнородных фильтрационных материалов, первый слой - спиралевидный слой из фильтрационной ткани/геотекстиль (3), второй слой - полиэтиленовая сетка (2) сечениями от 3,0x3,0x1,5 мм.
Достигаемый технический результат заключается в создании прочной, многослойной конструкции ПЭ дренажной трубы, с токопроводящими кабелями, обладающей высокими коэффициентами фильтрации и сопротивления на разрыв, за счет применения эпоксидной смолы/клея для заливки кабеля в стенке ПЭ трубы и покрытия трубы двумя фильтрационными слоями, влияющими на механическую прочность и связность всех слоев трубы при прокладке трубопроводов «закрытым/бестраншейным» способом.
Полезная модель поясняется чертежами/эскизами, которые охватывают не весь объем данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения:
На фиг. 1 - Продольный вид трубы.
На фиг. 2 - Продольный разрез трубы «а-а».
На фиг. 3 - Вид с торца трубы А-А на фиг.1.
На фиг. 4 - Поперечный разрез трубы «B-B» на фиг.1.
На фиг. 5 - Поперечный разрез трубы «с-с» на фиг. 1.
На фиг. 6 - Узел 1/1 трубы с ТПК в стенке трубы.
На фиг. 7 - Изометрический вид трубы А-А с ТПК.
На фиг. 8 - Изометрический вид трубы «B-B» с ТПК.
На фиг. 9 - Узел 1/2 трубы с ТПК в стенке трубы.
На фиг. 10 - 1-й слой - фильтрационная ткань/геотекстиль на трубе.
На фиг. 11 - 2-й слой - полиэтиленовая сетка на трубе.
Дренажную трубу изготавливают следующим образом:
- Изготавливают из полиэтиленовой трубы с прорезкой, продольным фрезерованием, сквозных дренажных отверстий. Дренажные отверстия располагаются в шахматном порядке по периметру и длине трубы.
- Продольным фрезерованием, под укладку электрических кабелей, вырезают два канала, которые распложены под углом 60 градусов друг к другу по длине трубы. Размеры дренажных отверстий и каналов принимаются по расчетам.
- В продольные каналы, с предварительно нанесенной эпоксидной смолой или клеем, изготовленным на основе эпоксидной смолы, укладываются электрические кабели и заливаются смолой или клеем, образуя из него защитный слой над кабелем толщиной более 1 мм.
- По длине трубы, поверх токопроводящих кабелей, под углом 60 градусов, наматывают ленту из фильтра ткани толщиной до 1 мм и шириной от 250 до 500 мм, с креплением концов ленты клеем.
- На трубу, покрытую фильтром тканью на всю длину, надевают оболочку, имеющую вид «рукава», из полиэтиленовой сетки сечением от 3,0×3,0×1,5 мм. Диаметр оболочки = Дтрубы + 6 мм.
Из дренажных труб описанной конструкции монтируют трубопровод, соединяя отдельно концы смежных труб и концы кабелей. Концы кабелей, смежных труб соединяются с помощью металлической пайки или крепежных элементов, а подготовленные концевые участки труб, соединяются между собой электронагревом - «встык» или с помощью полиэтиленовой муфты с электронагревательными элементами. Соединенные концы кабеля изолируются эпоксидной смолой/клеем, а при необходимости, дополнительно, покрывают стык полиэтиленовой клейкой лентой.
После монтажа трубопровода, токопроводящий кабель (ТПК), с одного конца, подключается к источнику постоянного тока (напряжением в сети 12-24 В), а с другого конца, к потребителю электрической энергии. Энергооборудование для создаваемой энергосети принимается по расчету и зависит от гидравлических характеристик грунтовых потоков воды.
Дренажная труба предназначена для сбора и транспортировке подземных грунтовых вод и водных смесей на расстояние, передаче электрической энергии от источника электроэнергии до места потребления электроэнергии.
Основной метод прокладки дренажных трубопроводов - ГНБ (горизонтально направленное бурение) и ННБ (наклонно-направленное бурение). Принятые методы прокладки трубопроводов позволяют сократить до минимума объемы «открытых» земляных работ и с ними иные не производственные затраты.
Заявленная конструкция дренажной трубы позволяет быстро и технологично транспортировать трубу к месту укладки трубопровода и, в процессе эксплуатации, передавать электроэнергию на расстояние, исключив необходимость строительства наружных электрических сетей, обеспечивающих работу энергопотребляющего оборудования, задействованного в работе системы мелиорации и водопонижения.