Результат интеллектуальной деятельности: Дренажная труба

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.

Треугольник Рело представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса a, 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 a, 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.