ДРЕНАЖНЫЙ КОЛОДЕЦ
DRY WELL

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и мелиорации и предназначено для обеспечения бесперебойной работы дренажных систем в зимний период на ледоопасных участках.
Известна дренажная система, включающая дрены, присоединенные к коллекторам, подведенными к началу, при этом каждый из коллекторов соединен с каналом посредством размещенного под его дном колодца (Авторское свидетельство SU №393397, Е02В 11/00 от 07.01.1974).
В известной дренажной системе поступление воды определяется взаимным расположением уровня грунтовых вод и воды в открытом канале, в котором размещен колодец, куда стекает вода из дрен. Таким образом, работа данного устройства обусловлена затоплением конца дрены под уровень воды в канале и он не защищен от образования в колодце при минимальных уровнях для возникновения опасных наледообразований. При этом устранение удаления в зимних условиях намораживаемой наледи не представляется возможным, а с наступлением теплого времени года период времени удлиняется для ее оттаивания со стороны нижнего бьефа.
Известно устье дренажного коллектора, включающего глухой участок трубы, подсоединенный к коллектору, устье снабжено съемным защитным кожухом, в котором с возможностью свободного перемещения установлена глухая труба (Авторское свидетельство SU №971998, Е02В 11/00 от 07.11.1982).
Недостатком данного устройства является перенаполнение дрен водой в зимний период и возможность замерзания концов труб с кожухом, т.е. освобождение кожуха происходит только после удаления ледяной пробки в ручную съемным устройством, который необходимо вновь устанавливать в кожух, что достаточно трудоемко. При этом низкая надежность работы устья связана с тем, что при низких частых перепадах температуры воздуха, невозможно удалить ледяную пробку из-за промерзания самого кожуха после оттепели, а это ведет к подтоплению вышерасположенной территории, что связано с отсутствием отвода воды в зимний период.
Таким образом, известный аналог создает условия, при которых невозможно эксплуатировать без нарушения правил эксплуатации устья при резком наледообразовании.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является дренажный колодец, включающий снабженный крышкой цилиндрический корпус с входящим и выходящим из него коллекторами, в крышке корпуса колодца выполнено отверстие, в котором установлена вентиляционная телескопическая труба, подвижный конец которой снабжен дефлектором, при этом диаметр отверстия в крышке меньше наружного диаметра дефлектора, а нижняя часть трубы расположена выше отметки входящего коллектора (Авторское свидетельство SU №1355667, Е02В 11/00 от 30.11.1981).
Недостаток данного дренажного колодца - невысокая надежность эксплуатации. Во-первых, колодец предполагается использовать только при наступлении отрицательных температур, и когда происходит его промерзание в целом, где вода замерзает, образуя ледяную пробку. Сами конденсирующие пары воды и самой трубы замерзают, все это в целом приводит к закупорки колодца и концевых частей коллекторов. Во-вторых, высока вероятность, что закупорка самих концевых частей коллекторов льдом, с которыми связан колодец, очистке они практически не поддаются долгому времени даже при оттепели в теплое время года. В результате снижается эффективность конвекционного потепления элементов конструкции дренажного колодца.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи создания конструкции дренажного колодца, работающего и в зимний период времени, обеспечивающего постоянный температурный режим в колодце и выпускной трубы со стороны нижнего дна колодца при эксплуатации его в жестких температурных режимах.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в обеспечении бесперебойной работы колодца и повышения эксплуатационной надежности и эффективности работы.
Технический результат достигается тем, что дренажный колодец, включающий корпус с входящим и выходящим из него коллекторами, крышку перекрытия, корпус в нижней части снабжен замкнутой конструкцией арочного типа со сводом полусферической формы, имеющей покрытие с перфорацией в виде сетчатых перегородок сверху и снизу замкнутой конструкции, внутри которой размещен дренирующий элемент из мягкого материала со сквозными наклонными каналами относительно свода полусферической формы с перфорацией, при этом верхняя сетчатая перегородка сверху заполнена фильтрующим материалом, а наружные стенки корпуса оборудованы утеплителем.
Кроме того, дренирующий элемент выполнен на глубине внутри корпуса не менее глубины промерзания.
Кроме того, корпус сверху снабжен фильтрующим блоком, выполненным из крупнозернистого пористого бетона, в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта.
Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
На чертеже показана принципиальная схема дренажного колодца.
Устройство содержит цилиндрический корпус 1, в нижней части которого размещена замкнутая конструкция арочного типа со сводом полусферической формы, причем с перфорацией в виде сетчатых перегородок верхней части 3 и нижней части 2. Внутри замкнутой конструкции, выполненной в виде сетчатых перегородок 2 и 3, размещен дренирующий элемент в виде мягкого эластичного материала, например окатанной резины 4, продольные края которой фиксируются к верхней части перегородки 2 и к нижней части перегородки 3 с помощью направляющих 5, которые жестко приварены к внутренним стенкам корпуса 1 с помощью болтов 6.
Замкнутая конструкция представляет собой конструкцию арочного типа со сводом полусферической формы, выполнена из металлической сетки или пластмассового материала усиленной прочности, и имеет перфорированную поверхность (отверстия).
Круглые каналы 7 в мягком эластичном материале 4 расположены по всему периметру относительно вертикальной оси симметрии симметрично и под острым углом к вертикальной плоскости симметрии корпуса и в сторону перфорации сетчатых перегородок 2 и 3. Фильтрующий блок в виде плиты 8 перекрывает корпус 1 в верхней части и расположен в углублении в пределах основания дневной поверхности грунта 9, выполненной из крупнозернистого пористого бетона. Сверху сетчатая перегородка 3 закрыта фильтрующим материалом в виде гравийной засыпки 10. Наружные боковые стенки корпуса 1 имеют утеплитель 11 (пороизол или утолщенный материал в виде геотекстиля), который приклеивается к боковым стенкам корпуса 1 колодца, промазывается мастикой.
Дренажный колодец работает следующим образом.
При высоком стоянии грунтовых вод и повышении напора в корпусе 1 вода поднимается в корпусе 1 вверх, проходит нижнюю сетчатую перегородку 2. далее проходит через сквозные наклонные каналы 7 и через верхнюю сетчатую перегородку 3, достигает гравийной засыпки 10. Пороизол или материал из геотекстиля устраивают для предотвращения от замерзания воды в дренажном колодце на глубину промерзания грунта. При таком устройстве как гравийная засыпка над сетчатой перегородкой 3, так и наличие закрепленного дренирующего элемента из мягкого материала 4 дополнительно и значительно создают в нижней части корпуса колодца эффект удержания тепла, выделяющегося в грунтовой воде, которая постоянно находится в движении через дренажный колодец.
В случае, когда стояние грунтовых вод понижено, и весь сток его поступает в отводящую дрену, верхние слои воды над дневной поверхностью земли проходят через крупнозернистый пористый материал в виде плиты 8, проходят через гравийную засыпку 10, далее через круглые каналы 7 дренирующего элемента из мягкого материала 4 и поступают на дно колодца 1, что позволяет сбрасывать поверхностные воды в условиях дренирования, когда расходы в целом увеличиваются до расчетных пропускаемых через отводящую дрену, например, после длительных дождей, подтопление территорий. В зависимости от глубины промерзания грунта выбирается глубина дрены. Все это в целом позволяет без больших затрат труда и средств осуществлять регулярно пропуск дренирующей воды через колодец, а также улучшить условия потока воды в коллекторах.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение оказывается весьма эффективным и может быть применено для различных объектов и в зимний период эксплуатации с наступлением отрицательных температур наружного воздуха для обеспечения работы в зимнее время. Дренажный колодец может работать круглый год и сводит к минимуму вмешательства человека. Увеличивается надежность устройства, емкость колодца защищена от замерзания воды, сокращаются расходы на эксплуатацию.