ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО
DRAINAGE DEVICE

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве закрытого дренажа, преимущественно из длинномерных пластмассовых труб.
Известен водоприемник дренажной системы, выполненный из фильтрующего материала и подсоединенный к дренажной трубе. Водоприемник выполнен в форме тора, установленного вертикально в дрене. Внутренняя полость водоприемника заполнена фильтрующим материалом, уложенным в сетчатый чулок. В качестве тора использованы отслужившие свой срок перфорированные покрышки (см. а.с. СССР на изобретение №939632, 1982 г.).
Основным недостаткам указанного водоприемника является малоэффективная работа дренажа.
Из известных технических решений наиболее близким (прототипом) к заявляемому техническом решению является дренажное устройство, включающее дрену и подсоединенные к ней водоприемники, установленные с интервалом по длине дрены, и фильтрующий материал. Водоприемники выполнены каждый в виде охватывающего дрену отрезка перфорированной трубы большего, чем дрена, диаметра, покрытого фильтрующей оболочкой, закреплен краями на дрене, при этом фильтрующий материал размещен в торцовых частях водоприемника. Дрена в пределах водоприемника имеет большее количество водоприемных отверстий, чем за его пределами (см. а.с. СССР на изобретение №1486563, 1989 г.).
Основными недостатками устройства-прототипа являются относительные дороговизна устройства и недостаточная надежность его работы в структурно-неустойчивых грунтах.
Задачей изобретения является удешевление устройства и повышение надежности его работы в структурно-неустойчивых грунтах.
Для решения поставленной задачи в дренажном устройстве, включающем дрену, подсоединенные к ней водоприемники, установленные по длине дрены, и фильтрующий материал, причем каждый водоприемник выполнен в виде охватывающего дрену трубчатого элемента, перфорированного по боковой поверхности с диаметром, превышающим диаметр дрены, закрепленной краями на дрене, при этом фильтрующий материал размещен в торцовых частях водоприемника, а дрена в пределах водоприемника имеет большее количество водоприемных отверстий, чем за его пределами, трубчатые элементы выполнены из пачек утилизированных металлокордных автопокрышек, объединенных между собой по боковым фланцам и скрепленных между собой фильтрующей цилиндрической оболочкой, причем перед скреплением утилизированные автопокрышки перфорируются по протекторным поверхностям и крайним боковым фланцам крайних покрышек каждого водоприемника.
Сущность изобретения заключается в том, что трубчатые элементы выполнены из пачек утилизированных металлокордных автопокрышек, объединенных между собой по боковым фланцам и скрепленных между собой фильтрующей цилиндрической оболочкой, причем перед скреплением утилизированные автопокрышки перфорируются по протекторным поверхностям и крайним боковым фланцам крайних автопокрышек каждого водоприемника.
Первый новый признак заявленного технического решения, заключающийся в выполнении трубчатых элементов водоприемников дренажного устройства из пачек утилизированных металлокордных автопокрышек, объединенных между собой по боковым фланцам и скрепленных между собой фильтрующей цилиндрической оболочкой, позволяет предложенному техническому решению приобрести свойства, заключающиеся в том, что трубчатые элементы водоприемников изготовляются из утилизированных отходов, отличающихся универсальными геометрическими и механическими параметрами, торообразные утилизированные автопокрышки при соединении их по боковым фланцам позволяют получить естественную упругую цилиндрическую оболочку с внутренними кольцевыми ребрами жесткости и свободное пространство между нижней частью дрены и внутренней поверхностью водоприемника, что предотвращает перекрытие водоприемных отверстий дрены внутри водоприемников; возможность скрепления пачки одинаковых по размеру утилизированных автопокрышек, без дополнительных крепежных элементов, гибкой цилиндрической фильтрующей оболочкой с диаметром, образованной ею внутренней цилиндрической полостью, равной диаметру утилизированных покрышек; создается возможность упруго деформироваться и воспринимать на себя неравномерные деформации окружающего грунта.
Второй новый признак заявленного технического решения, заключающийся в том, что перед скреплением по протекторным поверхностям и крайним боковым фланцам крайних автопокрышек каждого водоприемника позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в достижении требуемой водопроницаемости оболочек водоприемников, изготовленных из утилизированных покрышек, и относительном повышении водоприемной способности водоприемников за счет возможности перфорации последних в торцовых их частях. Изложенные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в удешевлении устройства и повышении надежности его работы в структурно-неустойчивых грунтах.
Вышеуказанные признаки позволяют утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
На фиг. 1 показано дренажное устройство, продольный разрез.
На фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1.
Дренажное устройство включает водоприемники 1, установленные по длине дрены 2 с интервалом. Водоприемник 1 выполнен в виде трубчатого элемента, охватывающего дрену 2 с фильтром 3. Каждый трубчатый элемент образован из пачек утилизированных металлокордных автопокрышек 4, объединенных между собой по боковым фланцам 5 и скрепленных между собой фильтрующей цилиндрической оболочкой 6, которая закреплена краями на дрене 2, при этом в торцовых частях водоприемника 1 размещен фильтрующий материал 7. В каждом водоприемнике 1 в каждой утилизированной автопокрышке 4 выполнены водоприемные отверстия (перфорация) 8 по протекторным поверхностям 9 и водоприемные отверстия (перфорация) 10 по крайним боковым фланцам 11 крайних автопокрышек каждого водоприемника.
Дренажное устройство работает следующим образом.
Грунтовая вода, имеющая определенный напор, через зазоры в торцах водоприемника 1, заполненные фильтрующим материалом 7, отверстия 8 на его боковой поверхности и отверстия 10 на крайних боковых фланцах 11 водоприемника, защищенные фильтрующей оболочкой 6, которая одновременно служит для формирования трубчатого водоприемника 1 из утилизированных автопокрышек 4 и приспособлением для фиксации водоприемника 1 к дрене 2, ввиду большой водопроницаемости фильтрующего материала 7 (крупнозернистого песка, щебня или др.) и большой площади сечения входных отверстий 8 и 10 без потерь напора поступает в его внутреннюю полость, а затем в дрену 2, имеющую на этом участке большее количество водоприемных отверстий, чем за пределами водоприемника 1. В результате этого приток воды в дрене 2 увеличивается.
Собирают (формируют) водоприемник 1 следующим образом. Выбираются утилизированные металлокордные автопокрышки 4 одинакового типоразмера в количестве, например, 5 штук. На протекторные полосы и крайние боковые фланцы крайних покрышек наносится перфорация. Эти покрышки укладываются в заранее приготовленную фильтрующую цилиндрическую оболочку 6, выполненную, например, из стеклоткани, с внутренним диаметром, равным диаметру утилизированных автопокрышек. Таким образом, образуется упругая цилиндрическая оболочка водоприемника с внутренними упругими кольцевыми ребрами жесткости, которая укладывается в траншею в установленном месте. В полость водоприемника просовывается секция дрены 2, которая устанавливается снизу на ребра водоприемника. После этого с торцов водоприемника укладывается фильтрующий материал 5, после чего концы фильтрующей цилиндрической оболочки 6 загибаются и скрепляются краями на дрене 2. Как видно, фильтрующая цилиндрическая оболочка 5 не только выполняет свои прямые функции, предотвращающие интенсивное заиление водоприемника 1, но и выполняет функции формирования и скрепления покрышек 4 в трубчатый цилиндрический упругий элемент. Внутренние упругие ребра водоприемника 1 предотвращают перекрытие водоприемных отверстий части дрены 2, находящейся в полости водоприемника 1. При избыточных давлениях и деформациях грунтов, окружающих водоприемники 1 дренажного устройства, они упруго воспринимают их, полностью защищая дренажное устройство от повреждений.
Также надо отметить, что при избыточных напорах воды она начинает также интенсивно просачиваться по стыкам утилизированных автопокрышек в самом водоприемнике 1.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого дренажного устройства, по сравнению с устройством-прототипом, заключается в том, что его возведение обходится дешевле, т.к. трубчатые элементы водоприемников формируются из утилизированных отходов, значительно увеличивается водоприемная способность устройства, за счет оригинальных геометрических и механических свойств водоприемников, изготовленных из утилизированных металлокордных автопокрышек, значительно повышается надежность работы водоприемников в структурно-неустойчивых (просадочных, набухающих и др.) грунтах, т.к. конструкции из резиноармированного материала упруго воспринимают избыточные давления и деформации окружающего грунта, обеспечивая работоспособность устройства в целом.