Устройство для электроосмотического осушения верхней части земляного полотна

 

Изобретение относится к области осушения грунта, в частности к устройствам для электроосмотического осушения водонасыщенных грунтов верхней части земляного полотна аэродромных одежд. Устройство содержит анодный и катодный электроды, закромочные дрены и блок питания постоянного тока. Новым является то, что анодные и катодные электроды установлены один над другим непосредственно под аэродромным покрытием, при этом в качестве водоотводящего элемента пруткообразного катодного электрода использован дренирующий слой аэродромной одежды, при этом устройство содержит цепь для контроля влажности грунта земляного полотна и регулирования подачи постоянного тока с компаратором и переключателем постоянного тока. Технический результат изобретения состоит в стабилизации процесса осушения, предотвращении обезвоживания электрода и возможности регулирования влажности земляного полотна на большой площади. 1 ил.

Изобретение относится к области осушения грунта, в частности к устройствам для электроосмотического осушения водонасыщенных грунтов верхней части земляного полотна аэродромных одежд.

Известно устройство для электроосмотического осушения грунтов и земляных сооружений, включающее анодный провод и катодный электрод, выполненный в виде арматурной сетки, расположенной внутри пористого блока, имеющего продольный канал у одного из торцов, и источник питания постоянного тока (см. а.с. SU 1622511 A1, 23.01.1991, Е 02 D 3/11).

Недостатком данного устройства является то, что имеющийся вертикально расположенный катодный электрод производит осушение грунта на незначительную глубину и только в непосредственной близости к электродам.

Наиболее близкой конструкцией по своей сущности и достигаемому техническому результату является устройство для электроосмотического осушения верхней части земляного полотна, содержащее анодный и катодный электроды, закромочные дрены, расположенные вдоль земляного полотна, и блок питания постоянного тока (см. а.с. SU 334321 А, 14.03.1972, Е 01 С 3/06).

Недостатком указанного устройства является то, что использование фильтра из нетканого синтетического материала приводит к обезвоживанию электрода и возрастанию переходного сопротивления между поверхностью электрода и грунтом, за счет высокого коэффициента фильтрации НСМ (свыше 50 м/сут) и большого нисходящего уклона (>5%), вследствие чего электроосмотический эффект снижается. Кроме этого, наличие уклона свыше 5% позволяет производить осушение только обочин и откосов.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в стабилизации процесса осушения, предотвращении обезвоживания электрода и возможности регулирования влажности земляного полотна на большой площади.

Данный технический результат решается за счет того, что в устройстве для электроосмотического осушения верхней части земляного полотна, содержащем анодный и катодный электроды, закромочные дрены, расположенные вдоль земляного полотна, и блок питания постоянного тока, согласно изобретению анодные и катодные электроды установлены один над другим непосредственно под аэродромным покрытием, при этом в качестве водоотводящего элемента пруткообразного катодного электрода использован дренирующий слой аэродромной одежды, расположенный с нисходящим уклоном в сторону водоприемной закромочной дрены, при этом устройство содержит цепь для контроля влажности грунта земляного полотна и регулирования подачи постоянного тока с компаратором и переключателем постоянного тока, автоматически переходящим в режим "ожидания" при достижении грунтом полотна электропроводности, которая соответствует оптимальной влажности, и возобновляющим работу при превышении влажности грунта свыше критической величины.

Конструкция поясняется чертежом, на котором изображена в поперечном разрезе аэродромная одежда с расположением электродов.

Устройство для электроосмотического осушения верхней части земляного полотна 5 содержит анодный 1 электрод, уложенный в верхней части земляного полотна 5 на глубину, с которой происходит отжатие воды под воздействием колесной нагрузки (0,8-1,2 м от нижнего слоя аэродромной одежды), и катодный 2 электрод, закромочные дрены 8, расположенные вдоль земляного полотна 5, и блок питания постоянного тока. Анодные 1 и катодные 2 электроды установлены один над другим непосредственно под аэродромным покрытием 4, которое выполняется из крупнозернистого материала и устраивается с нисходящим уклоном в сторону закромочной дрены 8, при этом в качестве водоотводящего элемента пруткообразного катодного 2 электрода использован дренирующий слой 3 аэродромной одежды 4. При этом устройство содержит цепь для контроля влажности грунта земляного полотна 5 и регулирования подачи постоянного тока с компаратором 7 и переключателем постоянного тока 9, автоматически переходящим в режим "ожидания" при достижении грунтом полотна 5 электропроводности, которая соответствует оптимальной влажности, и возобновляющим работу при превышении влажности грунта свыше критической величины. Электроды размещаются поперек полотна на расстоянии 5 м один от другого.

Устройство работает следующим образом.

При подаче постоянного тока от источника питания по проводам 6 к электродам начинается направленное движение влаги от анода 1 к катоду 2. Благодаря капиллярно-пленочным силам вода из грунта земляного полотна 5 насыщает дренирующий слой 3, находящийся выше зоны действия сил электроосмоса, при этом образуется поток, движущийся благодаря уклону к водоотводящим закромочным дренам 8. Изменение электропроводности грунта земляного полотна 5 фиксируется компаратором 7. При достижении грунтом полотна 5 электропроводности, которая соответствует оптимальной влажности, переключатель тока 9 автоматически переходит в режим "ожидания" и подача электрического тока прекращается. После превышения влажности грунта свыше критической величины работа устройства возобновляется.

Применение на практике предлагаемого устройства позволит производить регулирование влажности грунта земляного полотна 5 круглогодично. Кроме того, процесс осушения идет более стабильно, в связи с чем сокращаются продолжительность процесса и затраты на его проведение.

Изготовление устройства производится из узлов и агрегатов, выпускаемых промышленностью.

Формула изобретения

Устройство для электроосмотического осушения верхней части земляного полотна, содержащее анодный и катодный электроды, закромочные дрены, расположенные вдоль земляного полотна, и блок питания постоянного тока, отличающееся тем, что анодные и катодные электроды установлены один над другим непосредственно под аэродромным покрытием, при этом в качестве водоотводящего элемента пруткообразного катодного электрода использован дренирующий слой аэродромной одежды, расположенный с нисходящим уклоном в сторону водоприемной закромочной дрены, при этом устройство содержит цепь для контроля влажности грунта земляного полотна и регулирования подачи постоянного тока с компаратором и переключателем постоянного тока, автоматически переходящим в режим "ожидания" при достижении грунтом полотна электропроводности, которая соответствует оптимальной влажности, и возобновляющим работу при превышении влажности грунта свыше критической величины.

РИСУНКИ

Рисунок 1