DK150581B - Jorddraen - Google Patents

Description

150581 i

Opfindelsen angår et jorddræn af den i den indledende del af kravl angivne art.

Visse jordarter som f.eks. ler har en lav vandpermeabili-tet med deraf følgende dårlig afdræning med det resultat, at sådanne jordarter ofte er uegnede til f.eks. underlag for beboelsesbygninger eller fabriksbygninger, for vejanlæg eller for landbrugsudnyttelse. Sådanne jordarter kan gøres mere bæredygtige ved indførelse af dræn, der tillader porevandet at afdrsnes, før den påtænkte konstruktion opbygges. Et kendt dræn til dette formål udgøres af et almindelig kendt sanddræn, der udformes ved at nedlægge rør i jorden gennem det lag, der har en lav vandpermeabilitet og ind i en del af jorden, der har en relativ høj vandpermeabilitet som f.eks. sand eller silt, der i sig selv afdræner vand mere villigt. Røret udfyldes med sand og trækkes herefter tilbage, idet der herved efterlades en søjle af sand, der strækker sig gennem jordlaget med lav permeabilitet og ind i det jordlag, der har en relativ høj permeabilitet. Den resulterende sandsøjle tillader grundvand at passere gennem lerlaget og ind i de lag, der har en forholdsvis høj permeabilitet, hvorfra vandet kan afledes ved normal afdræning. Alternativt kan sandsøjlen eventuelt tillade grundvandet at undslippe i opadgående retning mod jordens overflade. Sådanne sanddræn tillader også afdræning af porevand i jord med lav permeabilitet, i hvilke lag porevandet trækkes ud af jorden som følge af belastning, der f.eks. kan bestå af en opfyldning på jordoverfladen. Porevandet presses ud i sandsøjlen, der yder en mindre modstand end jorden med lav permeabilitet, og herefter tillades porevandet at løbe ud i jordlaget med relativ høj permeabilitet’, eller eventuelt at undslippe til jordens overflade. Et dræn, der udgør en erstatning for den foran nævnte sandsøjle, og som også kan benyttes til kunstig vanding eller andre tilsvarende formål, er vist i canadisk patentskrift nr. 930 999. Dette dræn er 150581 2 af en type, der består af en relativ flad kerne, som er opbygget af en bølgeformet strimmel af formstof, der er omsluttet af et filter af vandpermeabelt, arklignende materiale. Trugene i de bølgeformede strimler danner kanaler til afledning af vandet, og filtermaterialet tillader vandpassage gennem kanalerne, men forhindrer samtidigt indtrængning af jord eller andet materiale, der ellers ville have tendens til at blokkere kanalerne, der dannes af trugene, og derved udøve en ødelæggende effekt på drænets virkemåde. Mens.denne type dræn har mange fordele i forhold til sanddrænet, har det også visse ulemper, der stammer fra, at der ikke er nogen forbindelse mellem de vandførende kanaler, der dannes af trugene i den bølgeformede strimmelkerne. Hvis derfor en af kanalerne bliver blokeret et eller andet sted langs dennes længde, som f.eks. ved ødelæggelse af filtermaterialet, der forhindrer indtrængning af sand eller andet materiale, eller ved, at jordtrykket tvinger filtermaterialet ind i trugene i den bølgeformede strimmel, blokeres denne kanal således, at den bliver ubrugelig som.dræn for vand på det sted, hvor blokaden er sket. Hvis flere eller samtlige kanaler bliver blokeret, bliver hele drænet ude af stand til at arbejde.

Selv om ingen af de vandbærende kanaler blokeres eller deres gennemstrømningsarealer blokeres ved jordtrykket, der presser filtermaterialet ind i kanalerne, vil det effektive gennemstrømningsareal af sådanne dræn være relativt lille på grund af det relativt lille forhold mellem åbent areal i forhold til massivt areal.

Fra beskrivelsen til US patentskrift nr. 3 563 038 kendes et jorddræn, der består af en kerne med adskilte strømningskanaler, der er dannet af en korrugeret kropplade eller en tyk kerne med længderettede kanaler. Også et sådant jorddræn har den ulempe, at de længderettede kanaler er udsat for blokade, hvis filtermaterialet enten gennembrydes eller presses ind i kanalerne under højt jordtryk.

150581 3 Når en sådan kanal er blokeret blot et enkelt sted, vil den være helt uanvendelig til dræn, idet der ikke er mulighed for strømning af væske på tværs. Der kan også anvendes en ekspanderet metalkerneplade, der har form som et net og på begge overflader er dækket af et gennemtræn-geligt arklignende materiale. Ved højt tryk vil dette materiale blive presset ind på hver side af kernen og dels mod det modsatte ark af gennemtrængeligt materiale, hvor metalkernen er åben, således at drænet blokeres og bliver uanvendeligt over hele bredden.

Ulemperne ved et jorddræn ifølge det ovennævnte canadiske patentskrift og ved det fra det sidstnævnte US patentskrift kendte jorddræn kan reduceres og eventuelt elimineres ved benyttelse af drænet ifølge opfindelsen. Dette dræn omfatter en kerne bestående af en aflang kropplade, der er omsluttet af et for vand gennemtrængeligt filterlag, der er adskilt fra kroppladen ved hjælp af afstandselementer, og er karakteristisk ved det i krav l's kendetegnende del angivne, hvorved der opnås, at der opretholdes en afstand mellem filteret og basis for kernen, idet afstanden svarer til højden af fremspringene i det andet arrangement.

Med fordel kan kernen i drænet have fremspring på begge overflader, og der kan være arrangeret huller i kernen således, at vand tillades at passere frit fra den ene side af kernen til den anden side.

Drænet ifølge opfindelsen tillader på grund af benyttelse af adskilte fremspring i modsætning til korrugeringer både sideværts og lodretrettede strømninger af vand at passere gennem drænet på tilfældig måde, og hullerne gennem kernen tillader vand frit at passere fra den ene side af kernen til den anden side, hvis gennemstrømningsarealet langs den ene side af kernen af en eller anden grund skulle blokeres eller blive reduceret. Endvidere er forholdet mellem det 4 150581 frie areal i forhold til det massive areal større end tilfaldet er ved den kendte korrugerede konstruktion, og en tilsvarende større vandstrøm tillades at passere gennem drænet. En yderligere fordel er, at benyttelse af fremspring med to forskellige højder forhindrer jordtrykket i at presse filtermaterialet imod basisdelen for kernen, hvilket ellers fuldstændigt ville kunne blokere vandets bevagelsesveje, såvel langs drænet som vinkelret på dette.

En yderligere fordel ved drænet ifølge opfindelsen er, at det åbne gennemstrømningsareal gennem filtre forøges adskillige gange i sammenligning med drænet ifølge det kanadiske patentskrift nr. 930 999, og dette igen virkningsgraden af drænet ifølge opfindelsen i forhold til de ovennævnte kendte dræn.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et plant billede af en del af drænet ifølge opfindelsen med filteret delvis bortskåret for at vise placeringen af fremspringene.

fig. 2 viser et tværsnit af drænet ifølge fig. 1, hvor den indbyrdes beliggenhed mellem kernen og filtermaterialet under relativt små jordtryk er vist, fig. 3 viser et tværsnit af drænet ifølge fig. 1, der viser den indbyrdes beliggenhed mellem filtermaterialet og kernen under relativt højt jordtryk, fig. 4 viser et tværsnit af en modificeret kernekonstruk-tion, fig. 5 viser et tværsnit af et dræn med en modificeret ' kernekonstruktion ifølge fig. 4, og 150581 5 fig. 6 viser et tværsnit af drænet ifølge fig. 5, hvilket dræn er adskilt til modtagelse af et rør.

Det på fig. 1 viste dræn omfatter en kerne, der generelt er betegnet med 1, og som er omgivet af et lag filtermateriale 2, der fuldstændigt omslutter kernen, og som tillader passage af vand herigennem, men som samtidig forhindrer indtrængning af fremmede partikler som f.eks. sandkorn, silt eller lerpartikler. Kernen har en relativ tyi^d basisdel eller kropplade 3, fra hvis sider der udrager et første arrangement af fremspring 4 af ens højde, samt et andet arrangement af fremspring '5 af ens højde, idet højden af sidstnævnte dog er mindre end fremspringene 4. I det viste udførelseseksempel er fremspringene 4 og 5 arrangeret i rækker med ens afstand i langsgående og tværgående retning i forhold til kroppladen, og de langsgående rækker af fremspring 5 er forskudt i forhold til de langsgående rækker af fremspring således, at hvert frempring 5 er anbragt midt imellem fire nabofremspring 4. Dette særlige regelmæssige arrangement er dog ikke nødvendigt, skønt det er fordelagtigt ud fra et synsmæssigt synspunkt, af hensyn til fremstilling og af hensyn til arbejdsmåde. Endvidere er det ikke nødvendigt, at der findes fremspring på begge sider af kroppladen 3, men et arrangement med fremspring på begge overflader er fordelagtigt i de fleste tilfælde, idet der herved sker en fordobling af gennemstrømningsarealet for afledet vand i modsætning til en udførelsesform, hvor der kun findes fremspring på den ene overflade af kroppladen 3.

Både kernen 1 og filteret 2 kan være udformet af et stort antal materialer, der er velegnede til formålet. Med fordel kan kernen være lavet af polyethylen, selvom også andre passende formstoffer eller eventuelt metaller som stål eller aluminium kan benyttes, og filteret kan være udformet af- en passende kraftig filterdug, som det f.eks. er 6 150581 foreslået i forbindelse med jorddrænet ifølge det førnævnte patentskrift. Dimensionerne af drænet er ikke kritisk, men et typisk dræn ifølge opfindelsen kan have en kroppla-detykkelse på ca. 1 mm, en bredde på ca. 100 mm, fremspring 4 og 5 på ca. 2 mm i diameter, idet fremspringene 4 er ca. 2,5 mm i højde og fremspringene 5 er ca. 1,25 mm høje. Med fordel er afstanden A mellem de yderste kanter i rækkerne af fremspring 4 og 5 i størrelsesordenen på ca. to gange tykkelsen af filtermaterialet, f.eks. mellem 0,5 og 2 mm for at formindske sandsynligheden for, at filter-materialet presses i kontakt med kroppladen under høje jordtryk. Drænet kan være lavet i en passende længde f.eks.

150 m eller mere. Hvis sådanne længder for drænet produceres, er det mest passende, at det materiale, som drænet består af, er relativt fleksibelt således, at det kan opbevares i oprullet tilstand. Det bemærkes her, at på tegningen er afstande og størrelser vist overdrevet for tydelighedens skyld.

Fig. 2 viser i tværsnit den indbyrdes beliggenhed mellem filteret 2 og kernen, før drænet installeres, eller når det allerede installerede dræn underkastes lave jordtryk.

I sådanne tilfælde vil filteret være understøttet af de frie ender af fremspringene 4 således, at det frie rum mellem fremspringene (hvilket bedst ses i fig. 1) og krop-.pladen og filteret danner en gennemstrømningspassage for drænvand.

Fig. 3 viser et tværsnit af et allerede installeret dræn, der er underkastet relativt høje jordtryk. I dette tilfælde er gennemstrømningspassagen for afdrænet vand noget indsnævret i forhold til, hvad der er vist i fig. 2, idet jord-trykket tvinger filtermaterialet i indadgående retning imod kroppladen. Imidlertid vil de lavere fremspring 5 yde en yderligere understøtning for de dele af filteret, der tvinges i indadgående retning,.og forudsat, at afstanden "A" 150581 7 ikke er større end ca. to gange tykkelsen af filtermaterialet, vil det praktisk taget være umuligt for filtermaterialet at blive presset indad i kontakt med kroppladen og derved fuldstændigt standse vandstrømningspassagen. Hvis afstanden "A" er større end ca. to gange tykkelsen af filtermaterialet, er arrangementet af fremspring således, at uden at der sker en ødelæggelse af filteret, vil det· alligevel praktisk taget være umuligt fuldstændigt at blokere gennemstrømningspassagen for afdrænet vand. Hvis dette alligevel skulle ske, vil huller 6 gennem kroppladen bringe gennemstrømningspassagen på hver side af kroppladen i forbindelse med hinanden. Hvis således af en eller anden grund gennemstrømningspassagen på den ene side skulle blive blokeret eller i stor grad blive formindsket, vil afdrænet vand, der passerer ned langs den blokerede eller indsnævrede side frit kunne passere om på den anden side og derved afledes fra blokeringen.

Udførelsesformen ifølge fig. 1, 2 og 3 viser en foretrukken udførelsesform, der imidlertid blot er ment som illustration af opfindelsen. Det vil forstås, at forskellige modifikationer kan indføres, f.eks. angående udformning og arrangement af fremsrpingene. Disse er som vist i udførelsesformen i fig. 1, 2 og 3 af cirkulært tværsnit, men også andre tværsnit, som f.eks. kvadratiske, rektangulære, kors-formede eller andre tværsnit kan benyttes, og sådanne udførelsesformer kan eventuelt være fordelagtige.

En modificeret udførelsesform af drænet ifølge fig. 1, 2 og 3 er vist i figurerne 4, 5 og 6, i hvilke figurer ens komponenter er betegnet med de samme referencetal, som er benyttet i de foregående figurer. Forskellen mellem denne modificerede udførelsesform i forhold til udførelsesformen ifølge fig. 1, 2 og 3 ligger principielt i opbygningen af kernen. Denne består i den modificerede udførelsesform af en enkelt kropplade med fremspring 4 og 5, der kun er udformede på den ene overflade af kroppladen, og hvor kroppladen delvis et gennemskåret ved 10 langs kroppladens langsgå- 8 150581 ende centerlinie til dannelse af en hængslet del 11. Kropplade-delene på hver side af centerlinien er identiske således, at kroppladen kan foldes om hængseldelen til dannelse af en kerne, der svarer til udførelsesformen ifølge fig. 1, 2 og 3, og dette er vist i fig. 3.

Fordelen ved denne modificerede udførelsesform, bortset fra lettelsen ved fremstillingen af kernen, er, at de to halvdele af kernen kan spredes en smule fra hinanden, hvilket er vist i fig. 6, for indsættelse af et rør 12 mellem disse dele. Et sådant rør kan benyttes ved indpump-ning af kemikalier, som f.eks. kalkvand, gennem drænet med det formål at forbedre egenskaberne for den jord, der ligger op til drænet.