Что такое водопропускные трубы, каковы особенности их эксплуатации

Дорожные водопропускные трубы

Водопропускные трубы под насыпями на автомобильных дорогах составляют около половины всех искусственных сооружений, причем они являются наиболее распространенными дорожными сооружениями: на 1 км дороги их количество составляет 1,0. 1,4.

Трубы располагают в самых низких местах дороги, которые на продольном профиле определяются наименьшей отметкой земли. Выбор места сооружения трубы зависит от очертания тальвега (русла) в месте пересечения его автомобильной дорогой.

Область применения труб — малые водотоки, действующие главным образом периодически (при выпадении дождей, таянии снегов и т. п.). Диаметр отверстия трубы не превышает 6 м, но в большинстве случаев используются трубы с диаметром отверстия до 2 м.

По сравнению с малыми мостами трубы для тех же расходов воды дешевле и проще в эксплуатации. Располагаясь в нижней части насыпи, трубы не изменяют условий движения транспортных средств и сами малочувствительны к нагрузке.

Трубы иногда применяют для прокладки местных дорог через насыпь, а также в качестве коллекторов для инженерных коммуникаций, скотопрогонов, пешеходных тоннелей.

Трубы бывают железобетонные, бетонные и металлические. В настоящее время повсеместно применяются сборные железобетонные трубы.

По режиму работы различают трубы напорные, полунапорные и безнапорные. Для предотвращения аккумуляции воды у насыпи и ее размыва трубы в основном проектируют и строят безнапорными (рис. 4.8).

Основными конструктивными элементами трубы являются ее тело, фундамент, входной и выходной оголовки.

Тело трубы предназначено для восприятия внешних нагрузок, а также для формирования необходимого отверстия. Оголовки осуществляют сопряжение отделки с откосами земляного полотна и вместе с тем улучшают условия протекания воды. Оголовки, расположенные с верховой стороны трубы, называются входными, а с низовой стороны — выходными. Фундаменты отделки и оголовка воспринимают передаваемое на них давление и обеспечивают необходимую надежность грунтового основания под трубой.

Водопропускная способность безнапорных труб невелика: круглые трубы отверстием до 2 м могут пропустить расход воды до 12,5 м3/с, прямоугольные трубы сечением 6×3 м — до 63 м3/с.

Для безнапорного режима характерно протекание воды без заполнения отверстия трубы даже в том случае, когда перед насыпью горизонт воды расположен на уровне верха трубы или немного выше.

По форме поперечного сечения водопропускные трубы могут быть круглыми, прямоугольными и сложных сечений: овальными, арочными, круглыми с плоской подошвой, а по количеству отверстий в одном сооружении — одно-, двух- и многоочковыми. Очертание и форму поперечного сечения труб принимают на основании гидравлического расчета при протекании потока с такой скоростью, которая бы не размывала насыпь и грунт тальвега перед трубой и на выходе за ней. Безнапорные трубы выполняют любых поперечных сечений (рис. 4.9).

Раструбные оголовки имеют портальную стенку и откосные крылья переменной высоты, расположенные под углом 17. 20° к оси трубы. Коридорные оголовки состоят из портальной стенки и откосных крыльев постоянной высоты, установленных параллельно друг другу.

В настоящее время разработаны трубы круглого поперечного сечения с диаметром отверстия до 2 м без входного и выходного оголовков (рис. 4.11). Для повышения водопропускной способности трубы предусматривается размещение на ее входном участке горизонтальной, криволинейной или наклонной диафрагм. Звенья трубы располагаются по всей ширине подошвы насыпи.

Во избежание опасной фильтрации, разжижения и выноса грунта насыпи нельзя допускать просачивания воды из трубы в насыпь. Лучше всего это обеспечила бы непрерывная конструкция трубы. Однако такая труба со временем изогнулась бы по длине и поломалась от неравномерной осадки основания. В средней части насыпи давление, а значит и осадка, наибольшие, а по краям, под откосами — наименьшие. Поэтому для сохранности трубу заранее расчленяют поперечными швами на секции и звенья, которые могут проседать самостоятельно, не раскрывая швов между звеньями и секциями.

По длине трубу независимо от типа оголовка составляют из однотипных секций, располагая их раструбом к входному оголовку (рис. 4.12). При соединении секций гладкий конец одной секции вводят в раструбное уширение другой, а образующийся зазор герметизируют.

За последнее время на автомобильных дорогах нашли широкое применение сборные железобетонные цилиндрические трубы с длинноразмерными звеньями, длина которых составляет 3,5 м и 5,0 м. Типовые звенья труб изготавливают диаметром 1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 м.

Для обеспечения плавного въезда на мост или путепровод и съезда с него применяют переходные плиты (рис. 4.13).

Прямоугольные трубы в связи с их большой пропускной способностью применяются под насыпями высотой до 20 м как на периодически действующих, так и на малых постоянных водотоках. В случае необходимости эти трубы служат мостом для скота или диких животных на путях их миграции. В практике дорожного строительства наряду с цельноблочными секциями отверстиями 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 м используются прямоугольные трубы, состоящие из блоков: двух стеновых, лоткового и блока перекрытия (рис. 4.14), а также трубы из плитных элементов (рис. 4.15).

Прямоугольные трубы устраивают обычно с оголовками раструбного и коридорного типов; портальные оголовки применяются редко.

Трубы под насыпями высотой 12 м и менее следует укладывать со строительным подъемом (по лотку), равным

• b = Н/80 — при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;

• b = H/60 — при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания;

• b = H/40 — при грунтовых подушках из песчано-гравелистой или песчано-щебеночной смеси.


Отметки лотка входного оголовка (или входной секции) трубы следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до, так и после проявления осадки. Профиль лотка трубы образуется ломаной, вписанной в дугу круга (с учетом строительного подъема).

Для равномерной передачи давления на основание, а также во избежание пучения при замерзании грунта фундаменты оголовков закладывают на 0,25 м ниже глубины промерзания.

Способ опирания труб оказывает большое влияние на величину усилий от давления грунта. В зависимости от грунтовых условий принимаются следующие способы опирания звеньев железобетонных труб:

• на слой уплотненного грунта;

• на грунтовую подушку;

• на сборные или монолитные железобетонные фундаменты;

• на подушку свайного ростверка.

При крупнообломочных, фавелистых и крупнопесчаных грунтах основания, для которых условное сопротивление R = 250 кПа, допускается укладка секций круглых железобетонных труб непосредственно на естественный грунт без устройства специальной подушки. Основание при этом уплотняют на глубину не менее 0,4 м. Если величина условного сопротивления грунта основания не превышает 150 кПа, то рекомендуется укладывать трубы на бетонный или железобетонный фундамент. Для круглых труб фундамент имеет лоток с углом охвата а = 90. 120°.

Ha свайное основание опирают трубы в слабых грунтах (торфы, плывуны илистые или болотистые грунты), для которых величина условного сопротивления не превышает 100 кПа. Сваи объединяют монолитным ростверком толщиной не менее 300 мм. Для круглых труб в подушке ростверка устраивают ложе с углом охвата а = 120°.

В процессе строительства трубы выполняют следующие геодезические работы: проверка положения оси трубы в плане; проверка положения оси трубы в продольном профиле, проверка по ходу положения контура котлована под оголовки; определение отметок дна котлована под фундамент трубы; проверка по ходу работ положения в плане и по высоте элементов трубы. Знаки, закрепительные столбы и высотные реперы устанавливают так, чтобы была обеспечена их сохранность на все время строительства.

Котлованы под трубы в несвязных грунтах разрабатывают до проектной отметки, а в связных — ниже проектной отметки на 0,1. 0,2 м. В слабых песчаных грунтах, а также при мокрых глинистых грунтах дно котлована должно уплотняться с обязательным втрамбовыванием слоя щебня толщиной не менее 10 см.

Котлован необходимо разрабатывать, как правило, непосредственно перед устройством песчано-гравийной подушки. В случае расположения трубы на склонах их естественные поверхности в местах размещения котлована должны быть по возможности выровнены до одинаковых отметок с обеих сторон котлована на ширину, необходимую для прохода монтажного крана.

Если котлован устраивается в теле насыпи существующего земляного полотна, то должно быть предусмотрено специальное крепление, поддерживающее насыпь и гарантирующее полную безопасность движения транспортных средств, или же откосам должно быть придано заложение, обеспечивающее их естественную устойчивость.

Грунт из котлована следует удалять в отвал на такое расстояние, чтобы на всех этапах работ не возникало опасения обрушения стенок котлована и препятствий для передвижения строительных машин. Зачистка дна котлована перед устройством подушки выполняется ручными инструментами.

В законченном котловане, если позволяет рельеф местности, должны быть устроены водоотводные канавы для удаления из него воды. При неблагоприятном рельефе или затоплении котлована необходимо принять меры по откачке воды из водосборных колодцев, дно которых располагается ниже уровня подошвы котлована.

Грунт для песчано-гравийной подушки, укладываемый в котлован, необходимо разравнивать горизонтальными слоями толщиной не менее 15 см и тщательно уплотнять механическими трамбовками. По оси трубы с круглыми звеньями при помощи специальных трамбовок с криволинейной контактной поверхностью устраивают спрофилированный лоток по дуге окружности, соответствующей величине наружного диаметра звена.

Продольный профиль лотка песчано-гравийной (песчано-щебеночной) подушки должен иметь форму дуги окружности, вписанной в кривую строительного подъема. Плиты прямоугольных труб укладывают на щебеночную (гравийную) подушку толщиной не менее 30 см с тщательным выравниванием ее (втрамбовыванием в грунт основания котлована).

В первую очередь, как правило, монтируются блоки выходного оголовка. После установки всех элементов оголовка приступают к монтажу звеньев труб. Звенья безфундаментных круглых труб укладывают на подготовленную гравийно-песчаную подушку. С обеих сторон спланированного лотка до начала засыпки трубы грунт должен быть тщательно уплотнен в целях создания плотного контакта звеньев с грунтовым основанием.


При укладке трубы вызывает опасение проникновение воды со стороны насыпи. Выщелачивая раствор, эта вода разрушает кладку извне, что в дальнейшем невозможно предотвратить без сложного переустройства. Поэтому звенья трубы покрывают снаружи (со стороны насыпи) гидроизолирующим материалом. В настоящее время применяют оклеенную или обмазочную гидроизоляцию. Порядок нанесения изолирующих слоев для каждого типа гидроизоляции приведен на рис. 4.16, 4.17. Для этого швы между секциями и звеньями, а также между звеньями и оголовками плотно забивают паклей, пропитанной битумом, или другим упругим гидроизоляционным материалом.

Конструктивно гидроизоляция состоит из следующих элементов:

• защитный слой из цементного раствора толщиной 30 мм;

• отделочный слой из горячей мастики толщиной 1,5. 3,0 мм;

• горячая асбестобитумная мастика толщиной 1,5. 3,0 мм;

Техника безопасности при производстве работ по устройству обмазочной, мастичной и оклеенной гидроизоляции обеспечивается при выполнении определенных требований:

• битумоварочные котлы должны быть исправными, без трещин, с кирпичной обмуровкой толщиной не менее 0,25 м. Котел должен иметь плотную крышку, подвешенную на канате с противовесом. Во время работы котел должен быть обязательно закрыт;

• загрузку котла битумом следует производить со стороны, противоположной топке, и только на 3/4 его емкости;

• нельзя загружать в котел влажные материалы, так как масса сильно вспенится, перельется через край и воспламенится. Особенно опасно попадание в котел воды. При варке битума металлические дверцы топок должны быть закрыты;

• мастика из битума должна нагреваться до температуры не выше 190 °С, причем нельзя допускать перелива пены через край котла. Нагрев должен контролироваться термометром со шкалой, градуированной не менее чем на 250 °С;

• заливать водой горящий битум запрещается;

• котлы следует очищать от остатка материалов;

• при смешивании битума с асбестом, а также при работе с песком разрешается пользоваться только респираторами марок Р-46 или 2000;

• приступая к гидроизоляции, необходимо осмотреть подмости и настилы и убедиться в их исправности, а также проверить, имеется ли полный комплект противопожарных средств;

• горячий битум к месту работ следует подавать только в термосах с герметическими крышками емкостью не более 40 кг. Термосы следует наполнять не более чем на 3/4 их объема. Термосы переносят двое рабочих на специальном коромысле, продетом в проушины из круглого железа диаметром 10. 12 мм;

• запрещается присутствие людей в местах, под которыми производятся гидроизоляционные работы. Производить раскройку гидроизоляции на подмостях не разрешается;

• нельзя выполнять изоляцию в дождливую и жаркую погоду, зимой при температуре ниже -5 °С и при ветре силой 6 баллов;

• производить гидроизоляционные работы с приставных лестниц или отдельно уложенных досок запрещается;

• законченные участки гидроизоляции следует ограждать.

Важной частью труб является лоток с продольным уклоном по направлению течения воды внутри трубы. Необходимо также укреплять русло и нижнюю часть откосов насыпи на подходе и выходе из трубы. Существует несколько способов укрепления: монолитным бетоном, одиночным мощением и сборными бетонными плитами. Чаще всего применяют одиночное мощение при наличии местного камня или мелкие бетонные плитки.

Для укрепления используется бетон класса Б20, усиленный металлической сеткой из арматуры класса A-1 (рис. 4.18).

Поверхность укрепления делится на карты размером примерно 2,0х2,0 м асфальтовыми планками размером 3x6x50 см или антисептированными досками. Асфальтовые планки удерживаются в проектном положении металлическими штырями диаметром 16. 18 мм и длиной 250. 300 мм. На асфальтовые планки и на сухари (бетонные бруски толщиной 60 мм) укладывают арматурную сетку с ячейками размером 200х200 мм из арматуры класса А-1 диаметром 6 мм. Поверх арматуры на нижние ряды асфальтовых планок устанавливают такие же верхние планки и связывают их с нижними проволокой. Затем укладывают бетон и уплотняют его виброплощадками. Толщина слоя бетона при укреплении откосов в насыпи и русла входного оголовка должна составлять 80 мм; выходного русла — 120 мм.

Читайте также:  Электротехнические трубы – свойства и применение

Для предотвращения сползания бетона укрепления с откосов насыпи устраивают упор из бетонных блоков размерами 400х500х1500 (2000) мм, установленных по линии откоса насыпи.

Применяют два вида одиночного мощения: на слое щебня толщиной 100 мм и на цементном растворе по щебеночной подготовке. Первый вид мощения используется при небольших скоростях потока (до 5,5 м/с) на дорогах II и III категорий, на сельских дорогах.

При укреплении одиночным мощением на цементном растворе ковер укрепления разбивают на карты 2х2 м с помощью асфальтовых планок или антисептированных досок толщиной 30 мм. Мощение выполняют рваным камнем размером 150. 250 мм. На откосах насыпи ковер укрепления располагают уступами, размеры которых соответствуют размерам карт (рис. 4.19).

При одиночном мощении по слою щебня рваный камень размером не менее 160 мм укладывают по щебеночной подготовке толщиной 100 мм.

Для предотвращения сползания камня с откосов насыпи укрепления предусматривают упор в нижней части откосов. Упор представляет собой канаву размером 500х500 мм с внешним откосом 1:1, заполненную камнем размером 150. 200 мм.

Особого внимания заслуживает сборная металлическая гофрированная конструкция, представляющая собой гибкую структуру замкнутого или арочного типа и состоящая из гофрированных листов заводского изготовления, изогнутых по радиусу ее поперечною сечения и оцинкованных методом горячей оцинковки. Эти конструкции применяются в качестве водопропускных труб, пешеходных авто- и железнодорожных тоннелей, скотопрогонов, путепроводов, хранилищ и т.д.

Соединение листов между собой осуществляется на высокопрочных болтах типа М20. Толщина стальных листов достигает 6 мм, а оптимальный размер гофр составляет 150×50 мм.

Гофрированная труба работает как упругая конструкция с равномерным распределением нагрузки по контуру, где воздействуют только нормальные напряжения, а изгибающие моменты отсутствуют. Благодаря стабилизирующему воздействию грунтовой обсыпки геометрическая форма трубы не меняется, в то же время поперечные гофры допускают ее продольные деформации. Возможные осадки основания из дренирующего материала необходимо компенсировать соответствующим строительным подъемом трубы во время ее укладки.

Металлические гофрированные структуры обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами труб:

• совместная работа металлической гофрированной трубы и грунта засыпки обеспечивает гибкость и высокую прочность конструкции;

• специфика формы трубы и гофрированного металла обеспечивает безопасную работу трубы даже при появлении больших продольных вмятин, что является крайне опасным для жестких бетонных конструкций;

• применение сборных гофрированных элементов позволяет сократить затраты по сравнению с традиционно используемыми материалами;

• монтаж металлических гофрированных элементов не требует применения тяжелой строительной техники. Малая масса и небольшие размеры отдельных листов позволяют использовать даже ручной способ сборки, что сокращает сроки строительства сооружений;

• затраты на содержание подобных конструкций минимальны.

На наружную поверхность трубы после ее сборки наносят два слоя горячего битума. В лотке трубы по периметру дуги окружности с центральным углом 120° укладывают слой асфальтобетона так, чтобы он располагался на 1 см выше вершины гофра. Асфальтобетон предназначен для защиты цинкового покрытия от механических повреждений.

Какими бывают и зачем нужны водопропускные трубы?

Водопропускные сооружения закладываются под дорожным полотном для его защиты от движения вод.

Водопропускная труба для отвода воды

Трубы для их обустройства отличаются размером диаметра и материалом изготовления.

Характеристики водопропускных труб

Применяются водопропускные трубы, как альтернатива малым мостам. В случае одинаковых технико-экономических показателей моста и трубы, она предпочтительней в силу таких своих преимуществ:

  • не разрушает непрерывность земляного массива;
  • требует меньших материальных затрат по сравнению с мостом;
  • демонстрирует высокие эксплуатационные характеристики в валах с толщиной засыпки более 2 м. При этом толщина засыпки от поверхности трубы до нижнего слоя дороги должна составлять не менее 0.5 м.

К конечному потребителю попадают следующие типы труб, в зависимости от материала изготовления:

  • железобетонные конструкции;
  • полимерные;
  • металлические трубы.

Перечисленные виды могут отличаться между собой такими характеристиками:

  • поперечным сечением (прямоугольным, круглым, овальным);
  • количеством очков в сечении (одно, два или несколько);
  • в зависимости от поперечного сечения различают напорные изделия и полунапорные.

Главным требованием к обустройству водопропускных конструкций является отсутствие ледохода или наледей. Для осуществления их монтажа на зарыбленных водоемах требуется разрешение рыбнадзора.

Типы водопропускных труб

Как уже было упомянуто, различают три типа труб: железобетонные, пластиковые (полимерные) и металлические. Железобетонные конструкции характеризуются относительной дешевизной, хорошей прочностью и оптимальными показателями герметичности.

Преимуществом железобетонных изделий является возможность их производства прямо на строительной площадке. Чтобы сделать такую трубу самостоятельно, нужно выполнить заливку бетона в армированную опалубку. Диаметр изделий составляет от 0.5 м до 4.0 м.

Они устойчивы к сейсмической нагрузке в 9 баллов. Могут использоваться в дорожных полотнах, с колеей более 1.5 м.

Пластиковые конструкции для водопропускных задач под дорожным покрытием демонстрируют достаточно высокое сопротивление внешней нагрузке, поэтому широко применяются в на практике. Тем не менее, для более надежной эксплуатации рекомендуется соорудить бетонную арку над пластиковой трубой, внешняя сторона которой станет опалубкой.

Помимо бетонной заливки можно использовать габионы. Это металлические короба, которые заполняются валунами. Преимущество пластиковых труб – устойчивость к движению грунта, по сравнению с жесткими железобетонными конструкциями.

По своей прочности металлические трубы намного прочнее пластиковых или железобетонных аналогов.

Однако, они беспомощны перед коррозийными процессами, поэтому чаще всего применяются для однократного прокола почвенной насыпи с целью осушить прилегающую к ней территорию.

Такая манипуляция может понадобиться, если ремонт основного водопропускного сооружения невозможен.

Гофрированные металлические конструкции

В последнее время широкое распространение получили гофрированные водопропускные трубы. Они используются не только для отведения излишков воды под дорожными полотнами, но и для укрепления или изменения русла небольших речек. С их помощью монтируются многопролетные мосты.

Гофрированные изделия имеют главное преимущество – более низкую стоимость. Кроме того, они демонстрируют такие достоинства:

  1. Высокую степень адаптации, благодаря широкому ассортименту изделий с разным сечением.
  2. Небольшой вес и возможность доставки изделий в паллетах.
  3. Простоту монтажа, доступного специалистам без опыта установки водопропускных сооружений.
  4. Прочность и гибкость трубы, которая в комбинации с оптимальной толщиной засыпки почвой демонстрирует сейсмологические показатели выше, чем у бетонных конструкций.
  5. Продолжительный срок службы. Гофрированные изделия могут прослужить до 100 лет.
  6. Доступную цену на продукцию, что позволяет сэкономить до 30% стоимости сооружения водоотвода.
  7. Возможность эксплуатации во всех климатических зонах.

Гофрированные трубы выпускаются из оцинкованной рулонной стали. Они характеризуются диаметром от 1.0 до 15.0 м.

Сечение может иметь несколько форм:

  • круглую (от 1.5 до 7.0 м);
  • квадратную (от 3.0 до 8.0 м);
  • грушевидную (от 1.5 до 8.0);
  • арочную (высота конструкции от 2.0 до 13.0 м);
  • эллипсовидную (от 1.5 до 6.5 м).

Элементы водопропускных труб: оголовки и звенья

Удлинение оголовками используется для сопряжения корпуса трубы с почвенной насыпью, а также для обеспечения оптимальных условий для протекания воды.

Полимерная гофрированная водопропускная труба

Различают такие типы оголовков:

Портальный оголовок простой в производстве, однако, его конструкция не обеспечивает плавного протекания воды. Из-за этого его используют в местах с малыми объемами воды и небыстрым течением для труб диаметром 0.5-0.75 м.

Раструбный оголовок состоит из портальной стенки и открылков. Два открылка развернуты относительно продольной оси трубопроводы под углом 20-30˚. Изделие демонстрирует хорошую пропускную способность, поэтому может использоваться в напорных и безнапорных трубах. Чтобы повысить эффективность его работы, у входного оголовка монтируют конические или повышенные звенья.

Воротниковый оголовок обустраивается таким способом, что его окаймление надевается на крайнее звено трубы, которое срезано до полости откоса. Устройство обтекаемого оголовка обеспечивает высокую пропускную способность, но оно сложно в производстве. Оно выполнено в виде усеченного конуса.

Звенья применяются при укладке насыпей под дорожные полотна, а также в сфере сооружения дорог промышленного или провинциального назначения. Изготавливаются звенья из бетона и арматуры.

Благодаря прочности материала звенья выдерживают сейсмическую активность до 9 баллов и не имеют температурных ограничений. Различают звенья круглые, прямоугольные и с плоским опиранием.

Так как трубы железобетонные отличаются сборной конструкцией, то звенья обеспечивают удлинение водопропускного сооружения на нужное расстояние. Такие звенья эффективны на неустойчивых грунтах.

Монтаж и демонтаж гофрированных водопропускных труб (видео)

Монтаж водопропускных систем под дорогой

Монтируется водопропускная труба в соответствии со следующими этапами:

  1. Разработка котлована.
  2. Устройство фундамента.
  3. Установка трубы.
  4. Обустройство насыпи.

Выбор размера котлована зависит от размеров водопропускной трубы. Также для его расчета берется тип структуры почвы, так как она призвана удерживать достаточно тяжелую конструкцию. Процесс разработки котлована включает традиционные этапы: снятие плодородного слоя грунта, выемка первой ступени, выемка второй ступени и тому подобное.

Чтобы избежать деформации конструкции вследствие пучения грунта, нужно вырыть котлован ниже уровня промерзания почвы.

Так как устройство водопропускных конструкций происходит на сильно увлажненных участках, следует позаботиться о дренаже. Он обустраивается за счет дренажной траншеи вокруг сооружения или при помощи насоса. Чтобы укрепить стенки выемки применяются габионы. Под ними с целью защиты сооружения устанавливается гидроизоляция.

Какой бы тип трубы не был выбран, она монтируется на специальный фундамент, заложенный на песчано-гравийной подушке. Подушка защищает устройство основания от деформации. Фундамент может быть блочным или монолитным.

Закладка блочного фундамента начинается с оголовка. Первый блок монтируется на глубину до 30 см. Затем перепады высоты компенсируют песчано-гравийной засыпкой. Монолитное основание заливается на армированный каркас. Его устройство характеризуется максимальной прочностью.

Установка земляной бровки – это начальный этап монтажа трубы. Сначала монтируются выходные оголовки. Затем поверх фундамента закладываются арочные элементы конструкции. В конце производится устройство входного оголовка. На соединениях бетонной конструкции сцепление выполняется при помощи цементного раствора, а на гофрированных – при помощи защелок.

Завершающим этапом монтажа водопропускной конструкции является обустройство дорожной насыпи. Ее толщина может достигать двух, четырех или шести метров.

Трубы для водопропускных систем: назначение и виды

Водопропускные системы сооружаются под полотном дороги в местах, где дорога пересекается с проточными водоёмами естественного или искусственного происхождения, и представляют собой альтернативу небольшим мостам.

Преимущества водопропускных систем перед мостами

Водопропускные системы с использованием труб для ливневой безнапорной канализации обладают рядом преимуществ в сравнении с небольшими мостами:

  • материальные затраты на устройство трубной системы водопропуска намного ниже в сравнении со строительством моста;
  • трубная конструкция не оказывает отрицательного разрушающего влияния на непрерывность и целостность земляного массива;
  • допустимая и оптимальная толщина засыпного слоя от низа дорожного полотна до верха трубы должна быть не меньше 50 см, но эксплуатационные характеристики остаются на высоком уровне и при толщине вала из грунта более 2 м.
  • в безаварийной эксплуатации автомобильных дорог очень важно, что дорожное полотно над трубами не покрывается тонкой наледью, в отличие от мостов.

Какие трубы применяются?

Для строительства водопропускных систем применяются следующие типы труб:

  • полимерные;
  • металлические;
  • железобетонные;
  • гофрометаллические конструкции.

Пластиковые водопропускные трубы

Для сооружения водопропускной системы хорошо подойдут пластиковые трубы для безнапорной канализации большого диаметра. Конструкции из пластиковых труб могут эксплуатироваться в любых условиях и очень долго, но в монтаже применяется метод защитных бетонных арок или возведение габионов.

При сооружении арок из железобетона верхняя часть пластиковой трубы является опалубкой, что значительно упрощает создание конструкции. Металлические короба – габионы –выполняют функцию разгрузки пластиковой трубы, а сама пластиковая конструкция с внешней защитой может эксплуатироваться десятилетиями. Завод «СТС» предлагает для таких целей использовать трубы Double-Plast SN8 с сечением до 630 мм.

Металлические водопропускные трубы

Металлические трубы идеальны с точки зрения прочности, но при длительной эксплуатации разрушаются от коррозии, поэтому рациональнее их использовать для разовых проколов под дорожным полотном с целью проведения дренажных работ.

Эта проблема актуальна при невозможности проведения ремонтных работ по восстановлению либо прочистке основного водовода. Иногда трубы из металла используются в качестве футляра для защиты внутреннего трубопровода. В большинстве же случаев такие трубы уступают по многим параметрам современным полимерным трубам.

Сборные конструкции из гофрированного металла (СМГК) не являются трубами в точном определении, но всё чаще применяются в водопропускных системах постоянного использования.

Обладают рядом достоинств:

  • гофрированные листы приобретают необходимые параметры водопропускной системы непосредственно на месте установки;
  • гофрированным системам можно придавать различные сложные формы;
  • расчётный срок эксплуатации систем из гофрометалла достигает 60, а отдельных случаях и 100 лет;
  • обладают повышенной сейсмоустойчивостью;
  • почти на треть дешевле аналогичных железобетонных изделий;
  • допустимый диаметр от 1 до 15 м;
  • могут эксплуатироваться в любом климате;
  • сечению можно придать самые необычные формы: грушевидную, арочную, эллипсовидную.
Читайте также:  Диаметры труб ПВХ – существующие виды и области применения

Трубы водопропускные железобетонные

Такие изделия можно изготовить на месте монтажа, что является важным преимуществом в удалённых от заводов-производителей местах монтажа и при необходимости изготовления нестандартной конструкции. ЖБИ отличаются прочностью и стойкостью к сейсмическому воздействию, однако монтаж обойдется дороже и займёт больше времени.

Дополнительные элементы водопропускной системы

Оголовки необходимы для стыковки трубы и насыпи, создания благоприятных условий протекания водных потоков. Изготавливаются в нескольких вариантах: портальные, обтекаемые, воротниковые, и раструбные.

Звенья необходимы для обеспечения удлинения системы водопропуска, эффективны на подвижных грунтах.

Монтаж труб при обустройстве водопропускной системы

Можно выделить основные этапы монтажа:

  • разработка грунта в котловане;
  • устройство фундамента и подушки;
  • монтаж и укладка труб;
  • обустройство или восстановление дорожной насыпи.

Котлован

Важными критериями при устройстве котлована считаются параметры водовода и тип грунта для удержания конструкции.

Дренаж

Разработка котлована производится до проектной глубины ниже отметки промерзания на 20-30 см либо исходя из расчётов нагрузок и насыпного вала. Так как практически всегда водовод строится на влажных и заболоченных почвах, предварительно разрабатывается система дренажа, отвода излишней влаги из котлована.

В отдельных случаях достаточно использования насоса или системы насосов на период рытья котлована и монтажа водоотводной системы.

Блоки и габионы

Часто для укрепления стен котлована применяются габионы – изделия из металлической сетки, наполненной камнями.

Под фундамент выполняется песчано-гравийная подсыпка с уплотнением. Основание выполняется из монолитного железобетона или стандартных бетонных блоков.

В случае исполнения фундамента из блоков, монтаж начинается с выходного оголовка, продвигаясь к входному. В случае значительного перепада высот возможно использование железобетонных свай.

Монолит

Бетонная смесь для монолитного фундамента заливается в съёмную опалубку по предварительно подготовленному уплотнённому песчано-гравийному подстилающему слою.

Армируется фундамент согласно проекту, предусматривающему возможную сейсмичность или особенности грунта.

Укладка труб

Трубы монтируются на всю ширину дорожного полотна сразу либо стыкуются в котловане: железобетонные с помощью цементно – песчаного раствора, а СМПГ – защёлками и заклёпками. Пластиковые трубы зачастую комплектуются удобными раструбами, что существенно облегчает монтаж, для полимерных труб от «СТС» это обязательное условие. Для герметичности можно использовать дополнительные уплотнители. Если раструба нет, или когда требуется особая прочность соединения, может применяться сварка пластика.

Пустоты вокруг труб заполняются песчано-гравийной смесью, иногда смешанной с цементом. На заключительном этапе котлован засыпается грунтом с послойным трамбованием либо без него. Слой насыпного грунта зависит от проектной прочности трубы и может составлять слой толщиной 6 м.

Трубы для водопропускных систем от «СТС»

Завод «СТС» осуществляет оптовые поставки пластиковых труб для ливневой канализации. Если перед вами стоит задача обустроить водопропускную систему, мы поможем вам. При необходимости мы можем изготовить трубы нужного вам диаметра под заказ.

Что такое водопропускные трубы, каковы особенности их

На любой местности возможно отыскать речки, водоёмы, овраги и просто места протекания весенних паводков. Такие рельефные изюминки очень усложняют обустройство дорог, в особенности это относится соединения населённых пунктов. Существует два инженерных решения данной неприятности: водопропускные трубы и мосты.

О втором из них и отправится обращение в данной статье.

Технические и конструкционные изюминки

Водопропускная труба – это особое цилиндрическое сооружение определённых размеров, которое устанавливается в основании дорожного полотна и есть необычным туннелем для протекающего под ним водяного потока. Другими словами, в случае если имеется, к примеру, ручей, через который нужно проложить качественную дорогу, в его русло монтируется обрисовываемая конструкция, и уже по ней выполняются запланированные работы.

направляться знать: пропусканием воды функциональность таких труб не исчерпывается, и время от времени они употребляются для скотопрогона или других путепроводов.

Сравнение с мостом

В случае если, по сути, главной задачей разглядываемого изделия есть прокладка дороги через водное препятствие, то из-за чего бы не установить для этого небольшой мост?

Дело в том, что при приблизительно однообразных затратах на постройку у трубы имеется пара преимуществ:

  • Отсутствует нарушение целостности структуры и земляного полотна прокладываемого пути.
  • Довольно низкое содержание водопропускных труб. техническое обслуживание и Ремонт обходятся дешевле, чем у мостов.
  • Уменьшение нагрузок на трубу пропорционально повышению толщины насыпи грунта, начиная от двух метров.

  • Приемлемая цена всей конструкции.

Так, возможно заключить , что при громадного расстояния между берегами мост остаётся единственно вероятной постройкой, а вот при малом – значительно более рациональной станет установка водопропускной трубы.

Разновидности

Существует множество видов разглядываемых конструкций, их отличительные черты возможно выделить в следующую таблицу:

РазличиеВероятные варианты
По материалу
  • бетонные;
  • цементные;
  • полимерные;
  • железные
По форме поперечного сечения
  • прямоугольные;
  • круглые;
  • овоидальные
По количеству очков в сечении
  • одноочковые;
  • двухочковые;
  • многоочковые
По осуществляемому напору
  • напорные – реализовывают работу полным сечением на протяжении всей трубы;
  • полунапорные – реализовывают работу полным сечением лишь на выходе;
  • безнапорные – реализовывают работу неполным сечением на протяжении всей трубы

Размеры

Рекомендуемое длины и соотношение диаметра водосточной трубы выглядят так:

Диаметр, мПротяженность, м
1Не более 30
0,75Не более 15
0,5Не более 10

Кроме этого существует определённая формула, по которой производится расчет водопропускных труб:

ЗнакЗначение
LтрПротяженность всей конструкции
вШирина полотна грунта
нТолщина насыпного слоя
сТолщина стенок
dДиаметр сечения
мКоэффициент заложений откосов

Неспециализированные правила обустройства

  • При установке десятиметровой трубы на внутрихозяйственной дороге с полуметровым сечением требуется осуществлять насыпь толщиной не меньше пятидесяти сантиметров.
  • Водопропускные трубы на трассах по СНиП смогут размешаться лишь при условии плана и наличия профиля, соответствующего данному виду дорог.
  • Наиболее распространённый тип работы данных сооружений – безнапорный, предполагающий естественный поток воды. Реже используется напорный либо полунапорный.
  • Инструкция запрещает монтаж водопропускных конструкций на водоёмах, по которым при образования наледи движутся ледоходы, поскольку льдины смогут создать катастрофический затор на входе в трубу.

Совет: для обустройства труб в реках, где происходит рыбный нерест, нужно прежде всего взять разрешение у рыбного надзора. В обратном случае застройщика будет ожидать большой штраф.

  • Расстояние до грунтовых вод должно соблюдаться в зависимости от режимов работы следующее:
Режим работыРасстояние, см
Безнапорный50
Напорный100
Полунапорный100
  • Оголовки водопропускных труб создаются из стен из стен портала и откосных крыльев, закопанных в землю ниже уровня промерзания на 0,25 м, и имеющих под собой гравийную подушку толщиной не меньше десяти сантиметров.

  • Простая земля под сооружением заменяется смесью щебня и песка. Это исключит её проседание.
  • Возможно выделить три типа групп, отличающихся своими несущими свойствами. В каждой из них высота грунтовой засыпки имеет свой показатель: 2 м, 4 м и 6 м соответственно.

направляться знать: в нестандартных условиях допускается применять иные расчётные высоты и грунтовые засыпки для достижения более рационального применения ресурсов.

  • Маркировка водопропускных труб осуществляется посредством цифр и букв, поделённых дефисом. По левую сторону указывается тип изделия, а по правую – диаметр условных проходов, номера групп и полезная длина, определяющих несущие возможности конструкции.
  • Цементные изделия устанавливаются в соответствии с ГОСТу 26633. Для этого употребляется тяжёлый бетон с классом прочности не ниже В25 и водонепроницаемостью – W Лишь такие параметры гарантируют долгую и исправную работу сооружения.

направляться знать: наличие трещин на трубах из железобетона и бетона не допускается. Исключением есть только усадочная ширина, не превышающая 0,05 мм.

  • Для крыльев подходят монолитные плиты из бетона класса B Наряду с этим армирование не обязательно.

Строительные работы

О исполнении работы только своими руками речи и быть не имеет возможности, поскольку элементы конструкции габаритные и тяжёлые. А вот с соответствующим оборудованием и монтажной бригадой совладать будет несложно.

Котлован

При рытье котлована соблюдается последовательность правил:

  1. Крепление стен предусматривается лишь при большого насыщения земли грунтовыми водами.

  1. Крутизна откосов определяется в соответствии глубины траншеи и свойствами разрабатываемой земли.
  2. В случае если планируется установка гидроизоляции на либо другие подобные работы, предполагающие присутствие людей в котловане, то его стены должны быть удалены от фундамента на расстояние не меньшее чем 0,7 м.

Совет: в случае если же никакие дополнительные работы по окончании укладки трубы не планируются, то возможно ограничиться промежутком в 0,1 м. Этого будет вполне достаточно для обеспечения обычного проведения монтажа.

  1. По периметру объекта обустраиваются грунтовые валики, предотвращающие проникновение поверхностных вод в траншею.
  2. В тех случаях, в то время, когда установка осуществляется на территории водоёма, возможно воспользоваться одним из двух способов удаления жидкости с места застройки:
  3. В случае если дело обстоит на склоне, то от дна котлована дополнительная траншея для водоотвода в канаву.
  4. В остальных же случаях потребуется выкачка и создание приямка из него жидкости при помощи насосного оборудования.

Фундамент

Наиболее распространёнными являются сборный и монолитный фундаменты, реже используется сборно-монолитный, а для мест со не сильный грунтом лучше подойдёт столбчатый.

Рассмотрим движение монтажа на примере самого трудоёмкого варианта – монолитного:

  1. Устанавливаем опалубку по периметру заливки.
  2. Замешиваем либо доставляем цементный раствор.
  3. Производим трамбовку и заливку смеси.

Совет: в ходе заливки бетона рекомендуется пробивать его иногда металлическим прутом. Это разрешит избежать образования воздушных карманов.

  1. Накрываем бетон плёнкой и поливаем водой до его схватывания.
  2. Снимаем опалубку.
  3. Засыпаем пространство между монолитом фундамента и землёй гравием, смешанным с песком.

Сборный вид основания отличается тем, что вместо заливки раствора, производится монтаж готовых цементных компонентов.

Материал трубы

Цементные либо бетонные трубы являются классическими в данном вопросе и проверены временем. Но хочется выделить отдельное внимание более продвинутому варианту, воображающему собой железную гофрированную конструкцию.

Преимущества для того чтобы типа сооружения:

  • Большой ассортимент разных диаметров. Разрешает сделать наиболее оптимальный выбор для любой ситуации.
  • Небольшой вес. Существенно упрощает транспортировку и сами монтажные работы.
  • Лёгкость установки. Для обращения с разглядываемым материалом не нужно наличие каких-либо особых навыков.
  • гибкости и Высокие показатели прочности. В сочетании с грунтом даёт громадную надёжность, чем бетонная конструкция.
  • Долгий эксплуатационный срок, достигающий до ста лет.
  • Низкая цена. Даёт до 50% экономии в сравнении с применением других материалов.
  • Универсальность. Используется в произвольных климатических условиях.

Гидроизоляция

Гидроизоляционные работы значительно чаще выполняются при помощи битумного раствора либо страниц рубероида. Основное перед укладкой материала очистить поверхность трубы от мусора, грязи, а зимний период и от оледенения.

Обратная засыпка

По окончании того как конструкция установлена, её направляться обратно засыпать грунтом. Для данной цели в полной мере подойдёт тот, который ранее был изъят из котлована.

Происходит всё следующим образом:

  1. Равномерно засыпаем землю в пространство между стенками сооружения и почвой.
  2. В то время, когда грунт засыпан по обе стороны, уплотняем его посредством особых трамбовочных автомобилей.
  3. Затем создаём насыпь сверху, толщина которой соответствует вашему проекту.
  4. Конкретно над трубой уплотнение не происходит чтобы не было технических перегрузок на изделие.

Заключение

Сооружение мостов не всегда оправдано при постройке дорог через реки либо овраги. Чаще значительно рациональнее установка водопропускной трубы, которая обходится дешевле и имеет ещё пара важных преимуществ (см.кроме этого статью “Опрессовка труб в вашем доме”).

Залогом успешного монтажа есть соблюдение определённых правил, каковые детально обрисованы выше. Сам же процесс складывается из земляных работ, закладки фундамента, укладки самого изделия и обратной его засыпки.

Видео в данной статье предоставит вашему вниманию дополнительное количество информации, имеющей яркое отношение к рассмотренным материалам.

Установка обрисованных сооружений разрешает решить множество неприятностей, которые связаны с прокладкой дорог на местности, изрезанной овражками и реками.

Водопропускные трубы для автомобильных дорог

В данной статье будут рассмотрены водопропускные трубы, их основные особенности, строительство котлована и фундамента, а также конструкции, используемые для строительства водопропускных труб.

Трубы водопропускные для автомобильных дорог – это искусственные сооружения, пропускающие под дорожными насыпями небольшие постоянные или действующие периодически водотоки.

В ряде случаев такие трубы могут также играть роль тоннельных путепроводов или скотопрогонов.

В процессе проектирования дороги, особенно в случаях, когда насыпь имеет небольшую высоту, чаще всего встает выбор между одним из двух возможных типов сооружения – труба или малый мост.

Труба водопропускная является предпочтительным вариантов в случае незначительных отличий технико-экономических показателей данных сооружений по следующим причинам:

  • Водопропускная труба не вызывает нарушения непрерывности как земляного полотна, так и верхнего строения данного пути;
  • Эксплуатация и ремонт водопропускных труб обходятся дешевле, чем в случае малого моста;
  • В случае, когда засыпка над трубой имеет высоту, превышающую 2 м, снижается влияние временных нагрузок на сооружение и практически исчезает с увеличением данной высоты.
Читайте также:  Как правильно использовать полипропиленовые трубы армированные стекловолокном или иными материалами, для системы отопления

Особенности водопропускных труб

В зависимости от материала тела трубы различают следующие типы труб:

  • Водопропускные трубы железобетонные;
  • Полимерные;
  • Бетонные;
  • Металлические.

Кроме того, трубы водопропускные железобетонные и другие различаются по следующим параметрам:

  • Форма поперечного сечения: прямоугольные, круглые и овоидальные;
  • Количество очков в сечении: одно-, двух- и многоочковые;
  • Работа поперечного сечения: напорные, работающие по всей длине полным сечением, и полунапорные, работающие полным сечением около входного оголовка и неполным – на остальном протяжении трубы.

Железобетонные водопропускные трубы также имеют следующие значения диаметров отверстий:

  • В случае, если длина водопропускной (редко канализационной) трубы не превышает 30 м, диаметр отверстия должен составлять как минимум 1 метр;
  • При длине до 15 м – минимум 50 см в случае устройства в пределах быстроточной трубы;
  • Устройство водопропускных труб для внутрихозяйственных дорог допускает диаметр отверстия в 50 см при длине трубы, не превышающей 10 метров.

Важно: засыпка над плитами или звеньями труб до нижнего уровня одежды дороги должна иметь толщину не менее 50 сантиметров.

Трубы железобетонные водопропускные и автодорожные мосты (средние и малые) могут располагаться на участках автодорог, профиль и план которых принят для дорог данной категории. Трубы обычно оборудуются в безнапорном режиме, исключением могут быть напорный или полунапорный режим с целью пропускать расчетный расход воды.

Кроме того, запрещается строить трубы водопропускные в случае наличия ледохода или наледей, а при устройстве на ручьях и реках, где имеются нерестилища рыб, обустройство труб требует разрешения рыбнадзорной инспекции.

О строительстве водопропускных труб

Расчет водопропускных труб при строительстве включает в себя также следующие нюансы:

  • Бровка земляного полотна в местах подхода к трубе должна возвышаться относительно расчетного уровня воды как минимум на 50 сантиметров, а в случае работающих в полунапорном и полунапорном режиме труб – как минимум на 1 метр;
  • Оголовки водопропускных труб должны включать в себя портальную стенку и два откосных крыла, которые заглубляют в грунт на 25 сантиметров ниже глубины его промерзания и устанавливают на основание из щебенки, толщина которого составляет 10 сантиметров.

Важно: естественный грунт, расположенный ниже глубины замерзания, заменяют на песчано-гравийную смесь.

В соответствии с несущей способностью труб их классифицируют на три группы:

  1. Первая группа – расчетная высота засыпки грунтом составляет 2 метра;
  2. Вторая – 4 метра;
  3. Третья – 6 метров.

Важно: в зависимости от условий конкретного строительства при переходе через водоток или другие препятствие допустимо применение труб, имеющих другую расчетную высоту засыпания грунтом.

Котлованы для водопропускных труб

При разработке котлованов под фундаменты для водопропускных труб чаще всего не предусматривают крепление. Устойчивость стенок такого котлована невозможно обеспечить только в условиях водонасыщенного грунта со значительным притоком воды – в таком случае осуществляют разработку грунта, защищая его креплением.

Кроме того, крепление котлована предусмотрено в случае строительства трубы, расположенной на небольшом расстоянии от эксплуатируемых сооружений – в таком случае крепление обеспечивает устойчивость этих сооружений.

Различные характеристики котлована зависят от целого ряда факторов:

  • Технологию разработки и очертание котлована проектируют в соответствии с конструкцией и фундаментом трубы, а также – видом и состоянием грунтов основания;
  • При назначении крутизны откосов учитывают глубину котлована и характеристики разрабатываемого грунта;
  • В случае нанесения гидроизоляционного слоя на конструкцию трубы или выполнения других работ, предусматривающих пребывание в котловане людей, расстояние вертикальная стенка котлована должна находиться на расстоянии минимум в 70 см от боковой поверхности фундамента;

Важно: если подобные работы не планируются, данную величину можно уменьшить до 10 см.

Железобетонные трубы водопропускные

В случае безопалочного бетонирования фундамента размеры котлована принимаются равными размерам самого фундамента;

  • В случае разработки котлована с откосами расстояние от подошвы откоса до фундамента не должно составлять менее 30 см.
  • В любом случае размеры котлована должны быть увязаны с возможностями используемого землеройного оборудования. Кроме того, при строительстве котлована следует предотвратить его заполнение грунтовыми и поверхностными водами, для чего по периметру котлована отсыпаются грунтовые валики.

    В случае сооружения трубы на месте постоянного водотока производят строительство запруд либо при помощи канав русло отводят в сторону.

    Удаление воды, проникающей в котлован, может осуществляться двумя способами:

    1. В низовой части котлована устраивают выпуск в канаву для отведения воды, что чаще всего применяется в случае строительства косогорных труб.
    2. Обеспечивают водоотлив механизированный. Для этого низовую часть котлована оборудуют ограждаемым приямком, вода из которого откачивается с помощью насоса.

    Важно: приямок должен быть расположен вне контура фундамента, чтобы обеспечивать водоотведение на протяжении всех фундаментных работ, включая засыпку пазух.

    По мере того, как котлован углубляются, ограждения приямка также опускают.

    Фундамент

    Осуществляя строительство водопропускных труб, монтаж фундамента из сборных элементов для водопропускной трубы выполняют следующим образом:

    1. Производят укладку блоков фундаментов оголовков, доводя до подошвы фундамента самой трубы.
    2. Производят засыпание пазух фундаментов оголовков до равного уровня.
    3. Выполняют засыпку пазух оголовочных фундаментов грунтом местным.
    4. Места сопряжений фундаментов с разной глубиной заложения засыпают смесью песка и гравия или песка и щебня.
    5. Смесь уплотняют послойно и заливают раствором цемента.
    6. Производят одновременную укладку фундаментов оголовков и посекционный монтаж фундамента трубы.

    Важно: монтаж выполняют последовательно с места, где находится выходной оголовок водопропускной трубы, двигаясь в направлении входного оголовка. При многорядной кладке выполняют перевязку швов.

    Процесс обустройства монолитного фундамента включает в себя следующие операции:

    • Изготовление и установка опалубки;
    • Приготовление или доставка в готовом виде бетонной смеси;
    • Укладка бетонной смеси;
    • Уход за уложенным бетоном;
    • Демонтаж опалубки;
    • Засыпка пазух.

    Полезно: фундамент имеет несложные очертания, поэтому для изготовления опалубки можно применять обычные инвентарные щиты.

    В случае обустройство сборно-монолитного фундамента подготавливают подушку или основание, куда затем в межсекционные швы устанавливается опалубка.

    Промежутки между находящейся в швах опалубкой и сборными элементами заполняют смесью бетона. В регионах со слабым грунтом используются также свайные фундаменты.

    После того, как устройство фундамента и засыпка пазух завершены, начинают монтаж сборных оголовков и непосредственно тела трубы.

    Для монтажа сборных труб используют самоходные краны, определяя их грузоподъемность в соответствии с массой блоков оголовков, тела трубы и фундамента, учитывая возможный вылет стрелы крана. Порядок монтажа зависит от условий местности и того, какая конструкция выбрана для оголовочного участка трубы.

    Конструкции водопропускных труб

    Как уже было сказано, водопропускными называют гидротехнические сооружения водопропускного типа в виде искусственной структуры гражданского или промышленного назначения.

    Подобные конструкции обычно сооружают непосредственно на естественном или искусственном водоеме, либо на небольшом отдалении от него. Чаще всего водопропускные сооружения выполняются в виде водопропускной трубы, расположенной над автомобильной дорогой.

    Кроме того, водопропускные железобетонные трубы могут использоваться для корректировки или изменения русел малых речек.

    Строительство таких сооружений чаще всего сегодня выполняется с использованием металлических гофрированных конструкций (МГК), применяемых для следующих объектов:

    • Трубы водопропускные в полотне железных и автомобильных дорог в качестве альтернативы для труб из бетонных колец;
    • Сооружения водопропускные, укрепляющие и изменяющие русла рек;
    • Альтернатива мостам с одним пролетом в виде арочных сооружений;
    • Мосты многопролетные, пролет которых достигает 18 м, в качестве альтернативы мостам из бетона или металла.

    Сборные гофрированные металлические конструкции

    Металлические гофрированные сборные конструкции (СМГК) имеют более низкую стоимость при строительстве водопропускных сооружений по сравнению с железобетоном, а также имеют целый ряд преимуществ перед конструкциями других типов:

    • Адаптивность, позволяющая благодаря различным поперечным сечениям труб подобрать для условий конкретного строительства наиболее подходящий вариант;
    • Низкий вес облегчает транспортировку листов СМГК, а их упаковка в паллеты существенно уменьшает занимаемое листами пространство;
    • Простота монтажа, позволяющая выполнять строительство трубы при помощи листов СМГК без специальных навыков и квалификации;
    • Высокая прочность и гибкость конструкции, обеспечиваемые при использовании совместно с засыпным грунтом. Кроме того, это обеспечивает большую, чем у конструкций из бетона, сейсмостойкость;
    • Длительный срок службы, достигающий 80-100 лет, как показывает многолетняя практика применения таких конструкций;
    • Низкая стоимость, позволяющая снизить затраты при использовании СМГК на 30-50% по сравнению с применением других материалов;
    • Возможность строительства водопропускных труб СМГК в условиях любого климата.

    Габионные конструкции водопропускных труб

    Широкой популярностью при строительстве водоотводных и водопропускных труб и сооружений, а также — при строительстве стабилизирующих и удерживающих сооружений, подпорных стен и локальных очистных дорожно-мостовых сооружений, пользуется также применение габионных конструкций.

    В готовом виде такое сооружение представляет собой укрепленную габионами водопропускную трубу необходимого диаметра.

    Габионы получили столь широкое распространение благодаря целому ряду положительных характеристик:

    • Гибкость, прочность и сопротивление нагрузкам;
    • Стойкость к негативным воздействиям влаги и атмосферных осадков;
    • Способность дренирования, не требующая дополнительно затрат на монтаж обратного фильтра и дренажной системы;
    • Возможность использования с сооружениями других типов;
    • Простота монтажа и эксплуатации конструкции;
    • Низкие временные строительные и эксплуатационные расходы;
    • Экологическая безопасность и эстетичный внешний вид;
    • Надежность и долговечность эксплуатации.

    Вот и все, что хотелось рассказать о том, что собой представляют водопропускные трубы для автомобильных дорог. Следует дополнительно заметить, что строительство данных сооружений (как и монтаж канализационных труб или установке металлопластиковых труб своими руками) требует особой тщательности и соблюдения требований и норм строительства и безопасности, поскольку их нарушение может вызвать не только повреждение или разрушение самой трубы, но и дороги, под которой данная труба пролегает.

    Общие сведения о водопропускных трубах

    Трубы применяют для пропуска под идущей в насыпи дорогой небольших постоянных или периодически действующих водотоков. Трубы – наиболее распространенные искусственные сооружения на автомобильных дорогах. Они встречаются в 3-4 раза чаще, чем малые мосты.

    Трубы располагают в теле насыпи так, чтобы над ее верхом высота засыпки h была не менее 0,5 м. Этот слой распределяет давления от проезжающих автомобилей и смягчает их динамическое воздействие (рис.34, а).

    Рис.34. Схемы пропуска водного потока в трубах под насыпями

    1 – поверхность водного потока; 2 – укрепление плитами или мощением перед входом в трубу; 3 – входной оголовок; 4 – тело насыпи; 5 – выходной оголовок трубы; 6 – укрепление плитами или мощением на выходе из трубы; 7 – фундамент оголовка; 8 – фундамент трубы; 9 – тело трубы; 10 – укрепление плитами или мощением верхового откоса насыпи; 11 – конусная часть трубы.

    По условиям протекания воды трубы подразделяют на безнапорные, полунапорные и напорные. Безнапорная труба имеет отверстие, достаточное для беспрепятственного пропуска всей притекающей к ней воды при наибольшем расчетном расходе (см. рис.34, а). В полунапорных вход в трубу полностью закрыт водой, но труба работает неполным сечением (рис.34, б). Скорость протекания воды в такой трубе выше, чем в безнапорных и потому ее можно делать меньших размеров, но следует опасаться фильтрации воды через насыпь или ее размыва. Наиболее интенсивно работают напорные трубы, которые заполнены водой по всей длине (рис.35, а).

    Для того чтобы вода плавно втекала и вытекала из трубы, устраивают специальные входные и выходные оголовки различных типов (см. рис.34, 35). Кроме того, для предохранения поверхности грунта у входа и особенно у выхода трубы от размыва делают укрепление железобетонными или бетонными плитами, а также мощением. Так же укрепляют верховой откос насыпи напорных и полунапорных труб. Напорные и полунапорные трубы должны иметь конусную входную часть, обеспечивающую плавное втекание воды в трубу (см. рис.34, б и 35, а). В суровых климатических условиях напорные трубы не применяются.

    Рис.35. Схемы пропуска водного потока в трубах под насыпями

    1 – поверхность водного потока; 2 – входной оголовок; 3 – тело насыпи; 4 – выходной оголовок трубы; 5 – укрепление плитами или мощением на выходе из трубы; 6 – фундамент трубы; 7 – тело трубы; 8 – укрепление плитами или мощением верхового откоса насыпи; 9 – конусная часть трубы; 10 – верховой водобойный колодец; 11 – низовой водобойный колодец; 12 – поверхность косогора.

    Ж/б трубы применяют круглого и прямоугольного очертания. Наиболее распространены круглые трубы.

    Звенья круглых ж/б труб изготавливают цилиндрическими, а для сопряжения звеньев с входными и выходными оголовками – коническими.

    Круглые трубы применяют диаметром от 0,5 до 2м. Длина звена – 1м (кроме труб отверстием 0,5м, где длина звена принята 3м) Марка бетона в звеньях – 200.

    Трубы могут иметь одно, два или несколько отверстий. При нескольких отверстиях их называют многоочковыми. Различают три вида оголовков. Портальные оголовки представляют собой стенку, перпендикулярную оси трубы, с укрепленными мощением конусами. Раструбные оголовки имеют крылья, улучшающие условия входа воды в отверстие трубы. Раструбные оголовки с коническим входным отверстием.

    В продольном направлении трубам придают уклон, принятый при гидравлическом их расчете.

    По длине трубу делают постоянной высоты или же входную часть устраивают выше для улучшения условий входа воды.

    Ссылка на основную публикацию