Дренажная труба
DRAIN PIPE

Изобретение относится к мелиорации, а именно к дренажным трубам.
Известна дренажная труба с проницаемыми стенками, имеющая поперечное сечение в виде прямоугольника, причем установлена она так, чтобы меньшие стороны прямоугольного сечения составляли свод и днище трубы (см. Правдивец Ю.П. Инженерно-мелиоративные сооружения. М.: Издательство Ассоциации Строительных Вузов, 1998, с. 40-43, рис. 1.26, г).
Недостатками указанной трубы являются неравнопрочность и относительно высокая материалоемкость для достижения необходимых прочностных характеристик.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является дренажная труба с перфорационными отверстиями и поперечным сечением в виде круга (фигуры постоянной ширины) (см. Годес Э.Г., Нарбут P.M. Строительство в водной среде. Справочник. Ленинград, Стройиздат, 1989, с. 186-187; Правдивец Ю.П. Инженерно-мелиоративные сооружения. М.: Издательство Ассоциации Строительных Вузов, 1998, с. 40-43, рис. 1.26, а).
Основными недостатками дренажной трубы-прототипа являются ограниченные устойчивость и прочность в условиях воздействия экстремальных статических и динамических нагрузок, а также ограниченная водозахватная способность.
Задачей изобретения является повышение устойчивости, прочности и водозахватной способности дренажной трубы в экстремальных условиях эксплуатации.
Для решения поставленной задачи дренажная труба с перфорационными отверстиями и с поперечным сечением в виде фигуры постоянной ширины в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело расположен в верхней сводной части трубы.
Сущность изобретения заключается в том, что в поперечном сечении труба выполнена в виде треугольника Рело, а один из углов треугольника Рело расположен в верхней сводной части трубы.
Такой новый признак, как выполнение дренажной трубы в поперечном сечении в виде треугольника Рело, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что у дренажной трубы с сечением в виде треугольника Рело при одинаковых площадях сечения с дренажной трубой с сечением в виде круга повышается как наружная, так и внутренняя поверхности, которые относятся к оригинальным циклоидным формам, свойственным релоидам, это придает дренажной трубе более высокую устойчивость и прочность по отношению к высоким статическим и динамическим нагрузкам. В связи с относительным повышением поверхности трубы повышается также ее водозахватная способность. Второй новый признак, как расположение одного из углов треугольника Рело в верхней сводной части трубы, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что одна из наиболее жестких зон (угловая зона) треугольника Рело располагается в наиболее напряженной части дренажной трубы в рабочем положении.
Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть положительного эффекта, заключающегося в повышении устойчивости, прочности и водозахватной способности дренажной трубы в экстремальных условиях эксплуатации. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
На фиг. 1 показана дренажная труба, поперечное сечение.
Дренажная труба, выполненная в поперечном сечении в виде треугольника Рело, имеет донную часть 1 и боковые части 2. По всей поверхности дренажной трубы имеются перфорационные отверстия 3. Один из углов 4 поперечного сечения дренажной трубы расположен в ее верхней сводной части.
Дренажная труба изготовляется из керамики, бетона, асбестоцемента или пластика в заводских условиях. Вся поверхность дренажной трубы имеет перфорационные отверстия 3.
Дренаж возводится следующим образом. Роется дренажная траншея, на ее дно укладывается защитный дренажный слой (щебень или гравий) толщиной 10÷15 см. Затем по центру траншеи на защитный дренажный слой укладываются дренажные трубы, так чтобы одна из трех граней трубы упиралась на образованное ложе в траншее, а один из углов 4 поперечного сечения трубы располагался бы в верхней сводной части трубы. После этого боковые грани и верхняя часть трубы (на 10-15 см выше трубы) засыпается защитным дренажным материалом (щебень, гравий), а после этого дренажная траншея обратно засыпается грунтам.
a
a
Треугольник Рело представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса , центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной .
a
Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рело обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна , то его площадь равна  Следовательно, при равных площадях треугольник Рело имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с дренажной трубой, имеющей круглое поперечное сечение, дренажная труба, имеющая поперечное сечение в виде треугольника Рело, имеет больший периметр, а следовательно, большую поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеяния поверхностных напряжений и большего водозахвата.
Поверхность дренажной трубы с поперечным сечением в виде треугольника Рело, по сравнению с дренажной трубой с круглым поперечным сечением, увеличивается более чем на 5%.
У треугольника Рело, по сравнению с кругом той же площади, диаметр почти во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5% за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость предложенной дренажной трубы увеличивается.
Наиболее жесткие участки в релообразной дренажной трубе формируются в угловых зонах. Поэтому наиболее рационально один из углов 4 релообразной дренажной трубы расположить в верхней сводной части дренажной трубы. Свод, образованный в виде угла треугольника Рело, по результатам модельных исследований, оказался одним из наиболее устойчивых, т.е. на 15-25% устойчивее полукруглого свода.
Дренаж работает следующим образом.
Грунтовая вода, проходя через защитную дренажную обсыпку, через перфорационные отверстия 3 донной 1 и боковых частей 2 дренажной трубы, попадает в ее внутреннюю полость и по заданному уклону течет к коллектору.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в повышении устойчивости, прочности и водозахватной способности дренажной трубы в экстремальных условиях эксплуатации.