ДРЕНАЖНАЯ КАССЕТА
DRAINAGE CASSETTE

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может использоваться в мелиорации, а также при защите промышленных и жилых территорий от подтопления.
Известна габионная конструкция, представляющая собой объемную сетчатую конструкцию из проволочной крученой с шестиугольными ячейками сетки, заполненной камнями, в зоне контакта с обратной засыпкой и по основанию габионной конструкции уложен обратный фильтр из нетканого иглопробивного геотекстиля по слою песчано-гравийной (щебеночной) подготовки толщиной 0,15-0,30 м (ГОСТ Р 52132-2003. Изделия из сетки для габионных конструкций. Технические условия. 2004, с.4).
К недостаткам аналога относится то, что хотя габионная конструкция и обладает высокой водопроницаемостью и обеспечивает свободный сток через сооружение грунтовых и поверхностных вод, однако при стоке грунтовых вод, осуществляемом по всему фронту габионной конструкции, для организации сосредоточенного сброса требуются дополнительные инженерные конструкции и мероприятия; геотекстильный материал часто используется не по всему периметру данной конструкции, поэтому со временем поры заполнителя габиона забиваются частицами грунта и корнями растений, что приводит к ухудшению условий стока грунтовых вод и в результате образуется их подпор; для сборки габионной конструкции и хранения материала засыпки необходима дополнительная строительная площадка, что не всегда возможно при производстве работ в стесненных условиях; также на стройплощадке требуются дополнительные механизмы для перемещения материала засыпки в габион, работы по его сборке и ручной/механизированной укладке гравия в конструкцию; при монтаже каждый габион соединяется с соседним вручную проволокой обвязки или при помощи степлера, что усложняет разборку конструкции при необходимости замены дефектного габиона.
Известна конструкция цилиндрического габиона, представляющая собой сетчатый контейнер в форме цилиндра из металлической сетки двойного кручения, заполняемый каменными материалами (фильтрующий инертный наполнитель), между собой такие цилиндры соединены проволокой обвязки и для транспортировки имеют кольца-проушины (ГОСТ Р 52132-2003. Изделия из сетки для габионных конструкций. Технические условия. 2004, с.10).
Механическая прочность у такой конструкции обеспечивается качеством применяемой сетки, а также механизированными способами раскроя развертки габионов, окантовки краев развертки проволокой кромки и прошивки сопрягаемых граней проволокой обвязки. Цилиндрический габион применяется для создания оснований подпорных стен, защиты основания гидротехнических сооружений от подмыва, или может использоваться как элемент пластового дренажа.
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемой дренажной кассеты.
Недостатком прототипа является то, что для сборки и наполнения цилиндрического габиона требуется дополнительное место на стройплощадке, при этом время строительства сооружения увеличивается на время, необходимое для сборки всех габионов. При их использовании в качестве элемента дренажа для организации сосредоточенного сброса требуются дополнительные инженерные конструкции и мероприятия. Цилиндрические габионы укладывают, как правило, навалом, помещая геотекстильные материалы по контакту «основание-габионы», что не препятствует заиливанию фильтрующего материала габиона частицами грунта через незащищенные геотекстилем поверхности.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в сокращении сроков строительства дренажных конструкций и повышении их ремонтопригодности.
Для достижения указанного технического результата в дренажной кассете, содержащей цилиндрический габион из гибкой сетки, заполненный фильтрующим инертным наполнителем, перфорированная дренажная труба с водоприемными отверстиями расположена внутри цилиндрического габиона, где она жестко закреплена при помощи промежуточных диафрагм, которые имеют кольца-проушины, по краям перфорированная дренажная труба закреплена при помощи концевых диафрагм, между собой дренажные кассеты гибко соединены разъемно-соединительной муфтой, от просыпания грунта обратной засыпки стыки между двумя соседними дренажными кассетами защищены пластиковым полукольцом, а внешняя поверхность цилиндрического габиона - нетканым геотекстильным материалом, жестко закрепленным по краям к перфорированной дренажной трубе и концевой диафрагме.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения, от указанного выше прототипа, являются: расположение перфорированной дренажной трубы с водоприемными отверстиями внутри цилиндрического габиона, где она жестко закреплена при помощи промежуточных диафрагм с кольцами-проушинами, соединение по краям перфорированной дренажной трубы при помощи концевых диафрагм, гибкое соединение дренажных кассет между собой разъемно-соединительной муфтой, защита стыков между двумя соседними дренажными кассетами пластиковым полукольцом и внешней поверхности дренажной кассеты нетканым геотекстильным материалом, жестко закрепленным по краям к перфорированной дренажной трубе и концевой диафрагме.
Благодаря наличию этих признаков конструкция дренажной кассеты во время эксплуатации защищена от заиления по всему периметру. В конструкции обеспечивается точное соблюдение геометрических параметров и объема материала дренажного фильтра, а также гибкое соединение дренажных кассет с обеспечением защиты стыков от просыпания грунта обратной засыпки, имеется возможность отказа от дополнительных переходных слоев обратного дренажного фильтра. При использовании предлагаемой дренажной кассеты происходит увеличение пропускной способности дренажа, ускорение отвода профильтровавшихся вод с возможностью организации сосредоточенных водовыпусков дренажа.
Кроме того, полная сборка дренажной кассеты в заводских условиях сокращает время строительства, объемы строительно-монтажных работ и перечень потребных механизмов, не требуется место под складирование материала фильтра и сборки элементов габионной конструкции, что удобно в стесненных условиях строительства. Дренажная кассета технологично демонтируется и заменяется в процессе эксплуатации по мере снижения эффективности ее работы. При этом вышедшие из строя элементы дренажной кассеты могут ремонтироваться или заменяться, после чего дренажная кассета снова готова к применению и эксплуатации, что приводит к существенной экономии средств.
Предлагаемая конструкция дренажной кассеты иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-фиг.4.
На фиг.1 показан общий вид дренажной кассеты.
На фиг.2 - стыковка дренажных кассет между собой.
На фиг.3 - поперечный разрез дренажной кассеты.
На фиг.4 - конструкция концевой диафрагмы.
Дренажная кассета содержит перфорированную дренажную трубу 1, имеющую водоприемные отверстия 2, помещенную внутрь цилиндрического габиона 3, заполненного фильтрующим инертным наполнителем 4, промежуточные диафрагмы 5, придающие жесткость сетчатой конструкции цилиндрического габиона 3, концевые диафрагмы 6, препятствующие высыпанию фильтрующего инертного наполнителя 4. Дренажная кассета защищена по периметру от заиления нетканым геотекстильным материалом 7. Между собой дренажные кассеты гибко монтируются разъемно-соединительными муфтами 8, место стыка которых защищено от просыпания грунта обратной засыпки пластиковым полукольцом 9. Для транспортировки дренажных колец на промежуточных диафрагмах 5 предусмотрены кольца-проушины 10.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
В разработанную траншею за кольца-проушины 10 при помощи грузоподъемных механизмов укладываются дренажные кассеты встык перфорированными дренажными трубами 1. При этом соединение перфорированных дренажных труб 1 осуществляется при помощи разъемно-соединительных муфт 8. После чего стык защищается от просыпания в него грунта пластиковыми полукольцами 9, которые крепятся к цилиндрическому габиону 3. Вода, поступая из тела плотины или грунтового массива, проходит через нетканый геотекстильный материал 7, фильтрующий инертный наполнитель 4 и водоприемные отверстия 2 и оказывается в полости перфорированной дренажной трубы 1, после чего отводится самотеком. При этом нетканый геотекстильный материал 7 обеспечивает защиту от заиления и механической суффозии фильтрующего инертного наполнителя 4 и полости перфорированной дренажной трубы 1. Фильтрующий инертный наполнитель 4 при этом обеспечивает сбор профильтровавшейся грунтовой воды, а водопроемные отверстия 2 обеспечивают пропуск этой воды в полость перфорированной дренажной трубы 1. Цилиндрический габион 3 предохраняет от рассыпания фильтрующий инертный наполнитель 4. Для обеспечения равномерного распределения фильтрующего инертного наполнителя 4 вокруг перфорированной дренажной трубы 1 внутри цилиндрического габиона 3 расположены промежуточные диафрагмы 5, закрепленные на перфорированной дренажной трубе 1 в середине цилиндрического габиона 3. Концевые диафрагмы 6 помимо таких же функций, как и у промежуточных диафрагм 5, предотвращают высыпание фильтрующего инертного наполнителя 4 из цилиндрического габиона 3 в местах его крепления к перфорированной дренажной трубе 1.
Предлагаемая конструкция дренажной кассеты позволяет существенно сократить сроки строительства дренажных конструкций и повысить их ремонтоспособность.