ГОФРИРОВАННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ ДРЕНАЖНАЯ ТРУБА С БЕСШОВНЫМ ФИЛЬТРОМ ИЗ ВОЛОКНИСТО-ПОРИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО МАТЕРИАЛА

Предложение относится к области гофрированных полимерных труб с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала (ВППМ) заводского изготовления, используемых в качестве дренажа. Гофрированные полимерные дренажные трубы с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала (ВППМ) заводского изготовления применяют при строительстве дренажей различного назначения в мелиоративном и гидротехническом строительстве, при очистке воды, отвода газов с полигонов ТБО. Дренажные трубы - часть конструкции горизонтального дренажа, выполняющая функцию водоприемного и водоотводящего элемента.
Дренажные трубы применяют в системах закрытого дренажа при строительстве на увлажненных грунтах, при освоении и эксплуатации сельскохозяйственных земель, в дренажах сооружений и в других специальных дренажах, например, противооползневых, шахтных и т.п. При этом, дренажная труба выполнена в виде гибкого перфорированного полимерного каркаса цилиндрической формы с формованными кольцевыми ребрами на его внешней поверхности, обернутыми нетканым фильтрующим материалом (http://www.ecoskm.ru/html/adaiaaeiua_odoau.html, 25.06.2011 г.).
Из известных наиболее близким является дренажный фильтр, содержащий каркас в виде перфорированной трубы и пористую гильзу из волокнистого материала, выполненную пневмоэкструзией, причем пористая гильза изготовлена из многослойного волокнистого материала с пористостью 80-400 мкм, а конические отверстия перфорации имеют меньший диаметр, составляющий 0,04-0,1 внутреннего диаметра трубы, и больший диаметр 0,1-0,2 наружного диаметра перфорированной трубы (RU №2169035, 20.12.2000 г.).
Задачей настоящего предложения является создание гофрированной полимерной дренажной трубы с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала, имеющего возможность регенерировать (восстанавливать) работоспособность фильтра не менее, чем на 97% путем промывки обратным давлением воды с незначительным изменением коэффициент фильтрации от внешней нагрузки.
Технический результат заключается в возможности восстановления практически полной фильтрующей способности после обратной промывки, а также в обеспечении высокой сдвигоустойчивости (сопротивления сдвигу) бесшовного фильтра относительно гофр дренажной трубы при ее транспортировке, укладке и эксплуатации.
3
Достигается это тем, что гофрированная полимерная дренажная труба с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала, содержит одно- или, по крайней мере, двухслойную трубу из полиолефина ряда полиэтилена, полипропилена или их сополимеров или поливинилхлорида, перфорированную дренажными отверстиями в виде расположенных по дугам окружностей щелей или отверстий круглой или треугольной или многоугольной формы, на которую методом пневмоэкструзии нанесен контактирующий с вершинами гофр с провисанием между ними на величину, не более его толщины бесшовный фильтр, образованный из, по крайней мере, одного слоя волокнисто-пористого полимерного материала с образованием между ним и боковыми стенками гофр трубы кольцевых или расположенных по спирали полостей. При этом, толщина фильтра в поперечном сечении может составлять от 0,5 до 25 мм, плотность фильтра - от 0,1 до 0,8 г/см, коэффициент фильтрации фильтра - от 10 до 500 м/сут, размер пор от 50 до 1000 мкм с возможностью пропускания через фильтр частиц от 20 до 500 мкм. А гофры могут быть выполнены полыми с закругленными вершинами.
Техническое решение поясняется чертежом, где представлен общий вид-разрез гофрированной полимерной дренажной трубы с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала.
3
Гофрированная полимерная дренажная труба с бесшовным фильтром 1 из волокнисто-пористого полимерного материала содержит одно- или, по крайней мере, двухслойную трубу 2 из полиолефина ряда полиэтилена, полипропилена или их сополимеров или поливинилхлорида. Труба 2 перфорирована дренажными отверстиями 3 в виде расположенных по дугам окружностей щелей или отверстий круглой или треугольной или многоугольной формы. На трубу 2 методом пневмоэкструзии нанесен бесшовный фильтр 1, образованный из, по крайней мере, одного слоя волокнисто-пористого полимерного материала. Фильтр 1 контактирует с вершинами 4 гофр 5 с провисанием между ними на величину «а», не более его толщины. Между фильтром 1 и боковыми стенками гофр 5 трубы образованы кольцевые (или расположенные по спирали) полости 6. При этом, толщина фильтра 1 в поперечном сечении может составлять от 0,5 до 25 мм, плотность фильтра - от 0,1 до 0,8 г/см, коэффициент фильтрации фильтра - от 10 до 500 м/сут, размер пор от 50 до 1000 мкм с возможностью пропускания через фильтр частиц от 20 до 500 мкм. Гофры 5 могут быть выполнены полыми с закругленными вершинами 4, что снижает напряжение в его материале и обеспечивает целостность фильтра при перегибах на гофрах.
Гофрированные полимерные дренажные трубы с бесшовным фильтром применяют при строительстве дренажей различного назначения в мелиоративном и гидротехническом строительстве, при очистке воды, отвода газов с полигонов ТБО. Для производства дренажной трубы с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала (ВППМ) заводского изготовления используют гофрированные одно- или двухслойные трубы, изготовленные из полиолефинов (полиэтилен, полипропилен или их сополимеры) или ПВХ. Выбор материала труб основан на:
- необходимой кольцевой жесткости труб;
- необходимой химической стойкости к стокам, содержащим химически активные вещества;
- температуре эксплуатации.
В гофрированных трубах предварительно перфорируют дренажные отверстия 3 в виде плоских щелей или круглых отверстий. В дальнейшем на технологической линии наносят методом пневмоэкструзии несколько бесшовных слоев фильтра на гофрированную перфорированную трубу. Каждый слой фильтра может иметь следующие характеристики:
- материал, из которого он изготовлен (например полиэтилен, полипропилен, их сополимеры или композиции на их основе); материал выбирается, исходя из необходимой жесткости фильтра, его химической и температурной стойкости;
- толщина фильтра выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта;
- размер волокна, форма его сечения выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта;
- плотность выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта;
- размер пор выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта;
- максимальный размер частиц, способных пройти через фильтр; выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта;
- коэффициент фильтрации выбирается, исходя из гранулометрического состава грунта и проектного решения;
- стойкость к агрессивным средам, биостойкость выбирается, исходя из результатов изысканий;
- светостойкость выбирается из условий транспортировки и хранения;
- цвет выбирается по желанию заказчика.
Конструкция фильтра проектируется, исходя из условий строительства и эксплуатации дренажа:
Возможная толщина фильтра от 0,5 до 25 мм
3
Возможная плотность фильтра от 0,1 до 0,8 г/см
Возможный коэффициент фильтрации фильтра от 10 до 500 м/сут
Возможный размер частиц, способных пройти через фильтр, от 20 до 500 мкм
Возможный размер пор от 50 до 1000 мкм
Технологическая линия для производства - «рольганг», предназначенный для транспортировки (поступательно-вращательное движение) с реверсом гофрированной перфорированной трубы вдоль оборудования, напыляющего фильтр;
- Диаметр труб от 100 до 1000 мм;
- Длина труб от 2 до 12 метров;
- Скорость осевого перемещения гофрированной трубы от 20 до 200 мм/сек.;
- Скорость вращения гофрированной трубы от 20 до 1000 об/мин.;
- Осевое перемещение гофрированной трубы осуществляют за счет перемещения «стола», на котором расположен рольганг;
- Угловое перемещение гофрированной трубы осуществляется за счет вращения зажимных цанг, расположенных с обоих концов трубы;
- Для промежуточной поддержки и центрации гофрированной трубы используют промежуточные ролики, расположенные вдоль оси трубы на расстоянии не более 2 метров друг от друга.
- Длина рольганга до 35 метров.
Гофрированные полимерные дренажные трубы с бесшовным фильтром из волокнисто-пористого полимерного материала (ВППМ) заводского изготовления обладают длительными сроками эксплуатации при сохранении своих характеристик о сравнению с традиционно применяемыми неткаными геотекстильными материалами.