Оголовки водопропускных труб. Оголовки железобетонные Железобетонные трубы конструкция сечения оголовки фундаменты

Водопропускные трубы, применяемые при строительстве дорог, имеют в своем составе звенья, из которых они формируются, а также два оголовка, выходной и входной. Причем именно они являются самой важной частью трубы, потому что они определяют ее гидравлические свойства и удерживают откосы насыпи на концах.

Производство

В производстве оголовков водопропускных труб руководствуются ГОСТом о водопропускных трубах. Отдельно изготовляются портальные стенки и откосные крылья, которые потом будут заглубляться в грунт. Требования к бетону соблюдаются такие же, как и в целом при производстве остальных частей труб (звеньев и т.д)

Технические характеристики

Характеристики оголовков определяются их длиной, высотой и шириной, которые могут варьироваться в зависимости от вида. Различается и тип проницаемости используемого бетона: нормальная или повышенная.

Классификация

Кроме подразделения на входные и выходные, оголовки водопропускных труб разделяются также на четыре типа:

• портальные − самые простые по конструкции, выглядят как подпорная стенка, поддерживающая насыпь.
• воротниковые − это срезанное крайнее звено, окаймленное воротником.
• раструбные − выглядят как портальная стенка, с двумя открылками, расходящимися в разные стороны, обладают лучшими техническими характеристиками.
• обтекаемые — сложны в изготовлении, однако обладают отличными техническими показателями, выглядят, как усеченная пирамида.

Применение

Существует четыре вида оголовков водопропускных труб, и применяться они будут в зависимости от того, какие скорости течения имеет проходящий через трубу поток:

• низкие скорости − применяются портальные и воротниковые оголовки водопропускных труб. Они не гарантируют плавного протекания потока, однако и расходы будут небольшими.
• средние скорости в безнапорных и напорных трубах − применяются раструбные оголовки.
• высокие скорости, предполагаемые паводки − обтекаемые оголовки, которые гарантируют плавное и равномерное течение.

Преимущества

Благодаря качественно изготовленным оголовкам при строительстве можно регулировать силу потока, делать его более плавным и уменьшать разрушительную силу воды. Оголовки водопропускных труб, выполненные согласно ГОСТу, соответствуют высоким характеристикам и гарантируют прочность, надежность и долговечность сооружения в целом.

Сделайте заказ железобетонных конструкций на нашем сайте или позвоните по телефонам, указанным в Контактах. Наши менеджеры проведут для вас подробную консультацию, помогут с выбором. Сориентируют по ассортименту, ценам и условиям доставки.

В монолитной плите фундамента при эксплуатации наблюдаются сжимающие и растягивающие усилия. Если с первыми бетон легко справляется самостоятельно, то для компенсации растяжения необходимо использовать арматуру. Этот конструкционный материал повышает прочность растяжения плитного основания в 10 раз. Причем, стержни необходимо вязать правильно, в соответствии с нормативами , согласно схеме армирования, укладывать сетки в два слоя с минимальным расстоянием 10 см по вертикали, защитным слоем 3 см.

Основные требования для монолитной плиты приведены в . В них указано, как правильно располагать и вязать арматурные сетки, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

Ввиду сложности расчетов и небольших габаритов зданий в малоэтажном строительстве рекомендуется упрощенная схема. Две сетки на расстоянии 10 см по вертикали минимум с одинаковыми ячейками. Если застройщик хочет сэкономить на заливке плиты, расчет следует заказать специалистам, которые сделают расчет минимально необходимого армирования, применят тонкую арматуру в центре фундамента, усилят периметр, места прохождения внутренних стен.

Если размеры фундамента больше 3 м по любой стороне плиты, рекомендуется использовать прутки минимум 12 мм. Для определения минимально возможного сечения применяется методика:

• расчет сечения плиты – длина, умноженная на толщину (например, 6 м х 0,3 м);
• вычисление минимально допустимой площади прутка в сечении – предыдущая цифра делится на процент армирования минимальный (0,3% для бетона В20, 0,15% для марки В22,5, 0.1% для марки В15), для этого примера 1,8 м²/0,15 = 27 см²;
• расчет площади арматуры в каждом ряду – полученный результат делится пополам (в примере 27/2 = 13,5 см²);
• определение минимально допустимого сечения прутка в зависимости от шага сетки (13,5 см²/ 31 стержень через 20 см для плиты длиной 6 м = 0,42 см²;

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Добавить в закладки

Запрещается строительство труб, если имеются наледи и ледоходы. На ручьях и реках, которые имеют рыбные нерестилища, устройство труб возможно только с разрешения рыбнадзорной инспекции.

Возвышение бровки грунтовых полотен на подходе к трубе над расчетным уровнем водной основы принимается не меньше 0,5 ма, а для трубы, имеющей напорный либо полунапорный режим, — не меньше 1 ма.

Строительство трубочных оголовков происходит из портальных стенок и пары откосных крыльев, которые заглублены в грунтовое основание ниже глубин промерзания на 25 см и установлены на основание из щебеночных материалов, имеющих толщину 0,1 ма.

Естественную землю ниже глубины промерзания заменяют смесью из песка и гравия.

Трубы подразделяются на 3 группы по несущим способностям: расчетная высота грунтовой засыпки равна 2 мам, 4 мам., 6 мам.

Допустимо для определенных условий строительство трубопроводов с применением труб с другими расчетными высотами и грунтовыми засыпками.

Марки труб состоят из цифробуквенных групп, которые разделены дефисом. При этом в первой группе содержатся обозначения типов, а во второй — диамы в сантимах и полезная длина в децимах, а также номера групп по несущим способностям.

Строительство труб происходит в соответствии с ГОСТ 26633 из тяжелых бетонных смесей, где устанавливается класс прочности на сжатие В 25. Бетонная водонепроницаемость трубы должна иметь соответствие W4.

Трубы ТС, ТБ, ТСП и ТБП поставляются потребителям в комплекте с кольцами уплотнения из резинового материала. Трещины на поверхностях труб недопустимы, исключение составляет усадочная ширина не больше 0,05 мм.

Оголовки трубы с отверстиями 0,5…0,75 м сооружаются из портальных стенок, которые заглублены в землю ниже глубин промерзания на 25 см.

Крылья откосов можно выполнить из монолита марки В15 без арматурной связки и с учетом опалубочного размера сборного железобетонного блока.

Длину труб (Lтр) определяют с помощью формулы:

Lтр=в+2(н-с-d)хм,

где в является шириной полотна земли в мах;

н — это насыпная высота в мах;

с — стеночная толщина в мах;

d — отверстие трубы в мах;

м — коэффициент откосных заложений.

Технология строительства труб из железобетона (водопропускные железобетонные трубы)

Перед монтажом необходимо тщательно проверить трубы на допустимые отклонения согласно ГОСТу.

1. Проверить элементы труб на допустимое отклонение по ГОСТу (длина звеньев равна 0-1 см, стеночная толщина равна 0,5-1 см, другие измерения приблизительно — + 1 см).
2. Удалить наплывы, бетонные набрызги на стыковочных звеньевых элементах.
3. Подобрать все элементы труб по маркам согласно решению проекта.
4. Складировать элементы труб в одно место.

Подготовительные работы на месте строения:

1. Выбрать и подготовить площадку для строительства. Выкорчевать кустарник и распланировать ее необходимой техникой.
2. Принять и поместить материал, оборудование и конструкции в определенные места.
3. Разбить ось трубы и котлованный контур.

Геодезическая работа, которая выполняется в строительном процессе, обычно включает:

• устройство сооружения в планах с учетом главных осей и контуров котлована;
• высотную разбивку;
• нивелирование продольных профилей лотков труб.

Устройство в планах происходит с закреплением на местах видимых знаков, по которым имеется возможность точного установления местоположения трубы и ее составляющих элементов. Закрепление происходит обычно при помощи двух столбов, которые устанавливаются по продольным осям труб, с целью обеспечить их сохранность на весь строительный срок, и колышков, забитых по насыпным осям в необходимых местах.

В отдельных случаях на расстоянии 150-200 см от границы котлована происходит строительство обносок из досок, установленных горизонтально, на которых идет разметка характерных фундаментных точек. Сами доски прибиваются к столбам, которые закреплены в землю.

При плановой разбивке нужна строгая выдержка створного положения, которое располагается по осям насыпей.

При выявлении каких-либо неблагоприятных грунтовых или других факторов на местах расположений труб и оголовков требуется их смещение в необходимую сторону. Все отличия от имеющегося проекта необходимо согласовать с проектными организациями и заказчиком, в результате чего будет выбрана наиболее подходящая технология.

Высотная технология заключается в том, чтобы определить поверхностные отметки в местах расположения труб и глубину срезки земли или, наоборот, ее подсыпки под трубы. Работы по грунту, связанные с рытьем котлована и устройством фундамента, выполняются в присутствии инструментального контроля.

При помощи нивелира проверяется соответствие проекту фактической отметки котлованного дна подушечному верху. Аналогичным образом контролируются высотные положения фундамента, а в дальнейшем и устройство труб, и оголовки.

Продольные профили трубы нивелируются непосредственно перед засыпкой и отсыпкой насыпного слоя до отметок по проекту. Необходимые, периодичные и продолжительные дальнейшие наблюдения устанавливаются в соответствии с требуемыми нормами.

Данная технология производится с привязыванием к реперам, которые расположены недалеко от труб.

Работа по исполнению

Котлован получают с помощью экскаваторной копки.

Экскаваторная копка и ручная зачистка котлованов.

Устройство (если есть необходимость) котлованного дна каменным материалом посредством вдавливания с помощью средств утоплений.

Котлован под фундамент, где будут находиться водопропускные трубы, разрабатывается в основном без ограждений (креплений). Лишь в водонасыщенном грунте, при значительных притоках вод и невозможности обеспечения устойчивости стен котлована, земля разрабатывается с учетом крепежной защиты. Укрепление котлованов применимо, если вблизи находятся эксплуатируемые сооружения. Такая технология обеспечивает их устойчивость.

Котлованные очертания и технология их разработок находятся в зависимости от конструкций труб и их фундаментов, от видов и состояний земли. Крутизна откосов котлована назначается при учете котлованной глубины и характеристик разрабатываемой земли.

Если конструкцией предусматривается гидроизоляция или выполняются другие работы, которые связаны с нахождением здесь людей, то расстояние между боковыми поверхностями фундамента и вертикальными стенками котлована применяется не меньше 70 см. Когда подобные работы отсутствуют, данные парамы можно уменьшить до 10 см.

При фундаментном бетонировании без опалубки котлованный размер принимается равным размеру данного фундамента.

Разрабатывая котлованы с откосами, промежуток между фундаментом и подошвой откоса должен быть не меньше 30 см. При копании котлована принимаются меры, чтобы предотвратить заполнение их поверхностной или грунтовой водой. Для этих целей по котлованным контурам отсыпаются земляные валики. При сооружении труб на постоянных водотоках необходимо устроить запруду либо отвести русло в бок при помощи канавы.

Если вода все же попала в котлован, ее требуется удалить или устроить внизу спуск в канаву. Такое обычно возможно при строительстве косогорного водопровода либо механизированного водоотлива. В данных случаях внизу котлована делаются ограждаемые приямки, из которых при помощи насоса происходит откачивание воды. Такие приямки располагаются за фундаментным контуром. Ими обеспечивается водоотвод во время работ с фундаментом, вплоть до засыпки.

По мере того как углубляется котлован, ограждение приямков необходимо опускать. Грунты нескальных пород разрабатывают землеройные машины без нарушений естественных сложений грунтов в основаниях. Недобор составляет 10-20 см. Окончательная чистка котлована происходит перед тем, как устроить фундамент.

На сегодняшний день из различного множества землеройных машин наибольшее распространение в строительстве водопроводов на автомобильных и железных дорогах принадлежит бульдозерам и экскаваторам.

Бульдозер наиболее популярен при устройстве котлованов.

Котлованное строительство бульдозерами является наиболее целесообразным при заложении самих труб и оголовков на одном уровне или имеющихся несущественных различиях.

Для котлована, который не огражден, применяется экскаватор, у которого имеется обратная лопата или драглайн. Преимущество этого механизма — возможность разработать грунт при разных глубинах, что помогает обеспечить устройство котлованов под средними частями труб и оголовков, подошвы фундамента которых закладывают на значительных глубинах.

При разработке ограждаемого котлована целесообразным является применение грейферов.

Во всех ситуациях грунт, который разрабатывают, укладывается за пределами котлована на тех расстояниях, которые могут обеспечить устойчивость стен или ограждений. Навалы земли не должны препятствовать выполнению работ по строительству, монтажу и пропуску воды.

Устройство и строительство фундамента

Существует мелкообломочный и крупноблочный фундамент.

Монтируя фундамент с помощью сборных элементов, вначале требуется уложить блоки оголовков до подошвенного уровня. Потом до этого же уровня заполняются пазухи оголовков фундамента. В последующем с трех боков они засыпаются местной землей, а в местах, где сопрягаются фундаменты разных глубин, — песчано-гравийными либо песчано-щебеночными смесями, которые нужно послойно уплотнить и залить цементным раствором.

Затем фундаментную кладку и оголовки нужно вести с учетом посекционного . Требуется последовательное строительство, от выходных оголовков к входным. Многорядная кладка выполняется при помощи шовной перевязки. Для устройства монолитного фундамента требуется:

• изготовить и установить опалубку;
• доставить готовую бетонную смесь или приготовить ее на месте;
• уложить смесь;
• предоставить необходимый уход, удалить опалубку, засыпать пазухи.

Простота очертаний фундамента позволяет изготовить опалубку в виде инвентарного щита, который используется на многих строительных объектах. Поверхности таких щитов должны быть гладкими. Перед тем как бетонировать, их рекомендуют смазать солидолом. Это в дальнейшем поможет легче отделить щиты от конструкции из бетона.

Для того чтобы загрузить бетонную смесь в секционную опалубку, необходимо применение инвентарных лотков или бадей, которые загружаются на месте или доставляются с бетоносмесительного узла. Уплотнение бетона происходит при помощи глубинных или поверхностных вибраторов.

Устройство сборно-монолитного фундамента происходит в следующей последовательности: на заготовленное основание или подушку требуется установить опалубку между секциями, в имеющееся пространство залить бетонную смесь.

Требования в производстве работ по бетону такие же, как и при устройствах монолитного фундамента. Механизмы и оборудование для фундаментных устройств нужно выбирать с учетом всех технологических процессов по сооружению труб.

Примерным перечнем оборудования выступает: кран, растворосмеситель, бетоносмеситель, вибратор, электротрамбовка, сварочный агрегат, передвижная электростанция.

Повысить эффективность при устройстве труб можно, если организовать процессы изготовления, доставку конструкций и монтаж труб на участке, соблюдая единый комплексный график.

Обязательное условие этих мероприятий — хорошие подъезды и развитые строительные базы. Фундамент и количество оголовков труб в этой ситуации монтируются «с колес». Необходимые элементы снимаются краном с транспортного средства и укладываются в конструкции.

Устройство свайного фундамента очень распространено там, где присутствует слабый грунт. Погружение свай происходит в основном агрегатами, которые включают копровое оборудование на базах тракторов, автомобильных кранов или экскаваторов.

Водопропускные железобетонные трубы: монтаж

Сборные оголовков и тела труб начинают монтировать после фундаментного устройства и пазушной засыпки.

Перед монтажом блоки фундамента и оголовков, звенья необходимо очистить от грязи, а в зимних условиях — ото льда и снега.

Звено или блоки, которые имеют плоскую поверхность нижних граней, нужно устанавливать на цементный раствор. Звенья цилиндрические требуется устанавливать на деревянные подкладки с соблюдением требуемых зазоров между ними и фундаментом. В последующем под звенья подбивается бетонная смесь, тем самым обеспечивается полный контакт звеньев на всем расстоянии.

Раствор нужно подливать с одного бока, при этом контролировать его появление с другого. Затем восполняется недостающий раствор с противоположного бока. Этим обеспечивается полное выравнивание и заполнение швов. Раствор нужен такой, где подвижность составляет около 12 сантимов.

Заполняя вертикальные и горизонтальные швы, можно обеспечить сплошную и монолитную конструкцию трубы на участке, где присутствуют деформационные швы.

Стыковочным швам на звеньях или секциях труб присуща конопатка со всех сторон паклей, которая пропитана битумной смесью. С внутренних сторон швы необходимо на 0,03 м заделать при помощи цементного раствора.

Весь процесс монтажа производится с соблюдением зазоров проекта между звеньями и блоками с той целью, чтобы выдержать секционный размер и не допустить перекрытий деформационного шва.

Гидроизоляция и устройство труб

Основной тип изоляции железобетонных и на сегодняшний день происходит при помощи битумной мастики.

Покрытия устраиваются неармированные (обмазочные) и армированные (оклеенные). Обмазочная гидроизоляция — это два слоя битумной мастики, имеющие толщину 1,5-3 мм каждый по грунтовому слою.

Гидроизоляция с армированием состоит из материальных слоев между трехслойной битумной мастикой по грунтовочному слою.

Поверхности элементов железобетонных труб и их элементов (звенья, плиты перекрытий, насадки и другие) обычно защищаются оклеенной изоляцией.

Гидроизоляция: последовательность работы

• поверхностная подготовка;
• собственно гидроизоляция;
• устройство защитных слоев.

При поверхностной подготовке при работе с конструкцией требуется очищение от грязи, просушка, а в отдельных ситуациях нужно выровнять ее при помощи цементного раствора.

Наносить подготовительный слой из раствора цемента нужно там, где образуются внутренние углы, к примеру, на перекрытиях труб и оголовков перед кордонными камнями, для сливного устройства в многоочковой трубе и т.д.

Первой технологической операцией является гидроизоляция, то есть необходимо нанести на изолируемые поверхности битумный лак, который выступает как грунтовка, с целью заполнить мелкие трещины и поры. Кроме того, он улучшает сцепление битумной мастики и бетонной поверхности.

Существуют и немеханизированные способы грунтовочных устройств при помощи кисточек.

Неармированная гидроизоляция устраивается после того, как высохла грунтовка, но не менее чем через 24 часа после нанесения.

Горячая мастика наносится слоями в толщину 1,5-3 миллима, притом последующий слой после того, как остынет первый. Для этих целей применяются ручные инструменты (шпатель и др.). Повысить качество работы и снизить трудозатраты можно, если использовать механизированные способы, в основном пользуются пневмораспылением.

Армированная гидроизоляция устраивается таким способом: сначала наносится один слой горячего битума и наклеивается слой одного из рулонных материалов. Это же повторяется для последующих слоев. Слой, который будет последним, требуется покрыть мастикой в толщину 1,5-3 мм и выровнять с использованием ручного электрокатка, при необходимости дополнить места, где гидроизоляция оказалась в недостаточном количестве.

Отдельные полотна стыкуются внахлест с 10-сантимовым перекрытием. Первый и второй стык не должны быть один над другим. Последующие стыки выполняются со сдвигом не меньше чем на 0,3 м относительно стыков ранее уложенных слоев.

Рулонный материал наклеивается без образования пузырей, при этом нужно плотное прилегание материала по всем поверхностям. Гидроизоляция разглаживается при помощи электроутюгов, электрокатков.

Устройство защитных слоев необходимо для того, чтобы гидроизоляция не была подвергнута механическим повреждениям при засыпке, учитывая, что она является одним из важных элементов при многолетней эксплуатации и нормальной работе труб.

Обратная земляная засыпка

Железобетонные водопропускные трубы требуется засыпать грунтом после того, как все строительные работы были выполнены и был оформлен соответствующий акт приемки.

Для этих целей подойдет та же земля, из которой возводилась насыпь.

Насыпное возведение над водопропускными трубами делят на два этапа:

1. Заполнить грунтом пазухи между фундаментом и стенами котлована.
2. Засыпать трубы по звеньевой высоте.

Грунт укладывается одновременно со всех сторон трубы на равную высоту и уплотняется специальными грунтоуплотняющими виброударными машинами, а при их отсутствии применяются пневмокатки. Грунтовая призма отсыпается при помощи наклонных слоев, толщина которых назначается с учетом действующих нормативов.

При движении по отдельному грунтовому слою вдоль труб машина должна начинать работу с удаленного участка, постепенно приближаясь к самим трубам. Уплотнять грунт непосредственно у самих труб можно, если с противоположного бока имеется уже отсыпанный слой земли такого же уровня на всем протяжении труб. При этом отдельное внимание уделяется грунтовому уплотнению у стен труб. Здесь ручная электротрамбовка должна располагаться не ближе 0,05 ма от стены.

Над средними частями труб запрещается переуплотнять грунт, чтобы в последующем избежать конструкционных перегрузок. При значительных насыпных высотах более 10 мов над трубами рекомендуется оставить зону, где плотность понижена. Далее разровнять землю с помощью бульдозера без уплотнений.

Если при строительстве техника, которая передвигается над засыпанными конструкциями или вблизи от них, является более тяжелой по сравнению с временными нагрузками, то требуется дополнительная засыпка, чтобы избежать разрушений в трубе.

Степень грунтовых уплотнений в призменных пределах засыпки оценивается при помощи коэффициента К, определяющего отношение плотности, которая была достигнута, к стандартной максимальной (определяется методом стандартных уплотнений). Последняя приводится в производственном рабочем проекте, в который включены данные геолого-инженерных изысканий. Действующая инструкция требует, чтобы коэффициент уплотнения обеспечивался не менее 0,95. Контроль над плотностью ведется влагомером-плотномером Ковалева. Следует сказать, что в процессах по засыпке труб запрещаются отклонения от К, который равен 0,95, в наименьшую сторону. Ведь при снижении плотности земли значительно уменьшается деформационный модуль и несущие способности труб.

Техника безопасности (ТБ)

Принять на данную работу можно лишь тех рабочих, которые прошли необходимую медицинскую комиссию и вводный (общий) инструктаж по ТБ и инструктаж по ТБ непосредственно на месте работы.

Помимо этого, работники в течение трех месяцев с начала работы обязаны обучиться безопасному методу работы по проге длительностью в 6-10 часов. Окончив обучение, следует сдать экзамен в постоянно действующей комиссии, по результатам которого будет составлен акт, который требуется вложить в личное дело сотрудника.

На строительной площадке должны находиться постоянные или временные санитарно-бытовые устройства: уборные, умывальные, раздевалки, сушилки для одежды, помещения для приемов пищи, душевые, медпункты или аптечки. Работники должны снабжаться питьевой водой.

Администрация строительства должна предоставить рабочим спецодежду, обувь и индивидуальные защитные средства в соответствии с действующими нормами.

Строительным мастерам нужно:

• осуществлять правильное и безопасное ведение строительных и монтажных работ;
• контролировать состояние подмостков и лесов, приспособлений защиты, котлованных креплений и т.д.;
• проверять чистоту и порядок на трудовых местах, на подъездных дорогах и проходах,
• обеспечить освещенность трудовых мест, проверить правильную эксплуатацию подкопровых и подкрановых дорог;
• инструктировать сотрудников по ТБ на рабочем месте в рабочем производстве;
• контролировать применение и правильное использование работниками индивидуальных средств защиты и спецодежды;
• контролировать соблюдение норм переносок тяжести, обеспечить рабочие места плакатами и надписями.

Сборные железобетонные трубы в зависимости от поперечного сечения подразделяют на круглые цилиндрические, круглые с плоской пятой основания, прямоугольные и овоидальные (рис. 7.4).

Водопропускные трубы круглого сечения применяют при высоте насыпи преимущественно не более 8 м. Круглые звенья труб под железнодорожными насыпями опираются на фундаменты мелкого или глубокого заложения, сборные, сборно-монолитные или монолитные. Конструкция фундамента трубы зависит от несущей способности грунта основания.г - овоидальноее;нования; сборных железобетонных труб: а - круглое ания, прямоугольные и овоидальные, рис. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

При опирании круглого цилиндрического звена на плоский фундамент находит применение лекальный блок (рис. 7.5).

Арматурный каркас круглых звеньев состоит из двух рядов (наружного и внутреннего) рабочей спиральной арматуры, поперечной арматуры – хомутов, а также распределительной продольной арматуры (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Схема арматурного каркаса трубы круглого сечения для звена длиной 1 м: а – поперечный разрез; б – вид 1-1 и фасад; в – спираль; d k – диаметр каркаса; d H k , d B k – диаметр расположения наружной и внутренней спиралей

Арматурный каркас состоит из одинакового количества спиралей, располагаемых по наружному и внутреннему контурам звена, которое определяется расчетом. Проектным институтом Ленгипротрансмост разработаны следующие типовые проекты железобетонных труб круглого сечения:

№ГС 3.501.1-144 – круглые железобетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог;

№ГС 3.501.1-144. Выпуск 0-1. Инв. № 1313/2 – круглые железобетонные водопропускные трубы с плоским опиранием для железных дорог в обычных климатических условиях.

З

Рис. 7.7. Схема армирования круглого звена с плоским основанием: а – поперечный разрез; б – вид вдоль оси трубы; d кв , d кн – диаметры внутреннего и наружного каркасов

венья круглых сборных железобетонных водопропускных труб опираются на фундаменты мелкого заложения – монолитные бетонные, сборные из бетонных блоков, а также глубокого заложения – свайные или столбчатые в зависимости от вида грунта основания.

Звенья круглых труб с плоским основанием имеют более экономичное армирование, схема которого, согласно разработкам Ленгипротрансмост, представлена на рис. 7.7.

Конструкцию входного и выходного оголовков железобетонной трубы круглого сечения из условия унификации принимают одинаковой. Оголовки состоят из откосных стенок (крыльев), располагаемых под углом к оси трубы, и портальных стенок (рис. 7.8).

Арматурный каркас откосных крыльев выполняют из сеток (рис. 7.9).

Рис. 7.8. Конструкция оголовка круглой трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана); 1 – коническое звено; 2 – портальная стенка, 3 – откосная стенка; 4 – лекальный блок; 5 – фундамент

Рис. 7.9. Конструкция арматурного каркаса откосных крыльев оголовка круглой трубы: а – фасад; б – план

Откосные стенки оголовков устанавливаются на железобетонные плиты, уложенные на щебеночную или гравийно-песчаную подготовку. Между откосными крыльями располагают бетонный лоток на гравийно-песчаной подготовке (см. рис. 7.8).

С

Рис. 7.10. Схема секции железобетонной трубы прямоугольного сечения: а – поперечный разрез; б – разрез вдоль оси трубы

борные железобетонные трубы прямоугольного сечения состоят из секций по 2–3 звена (рис. 7.10), а также двух разновидностей оголовков: входного раструбного типа с повышенным звеном и выходного с нормальным звеном.

В типовом проектировании предусмотрено увеличение повышенных звеньев на 0,5 м по сравнению с нормальными. Разработаны следующие типовые проекты сборных железобетонных труб прямоугольного сечения:

№ГС 3.501-177.93 – железобетонные прямоугольные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог (АО Трансмост, 1994);

№ГС 3.501-177.93. Выпуск 0-2 – прямоугольные трубы для железных дорог в умеренных и суровых климатических условиях (АО Трансмост, 1994);

№ГС 3.501-107. Инв. №1130/1,2 – прямоугольные бетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог.

Арматурный каркас звена прямоугольной трубы включает в себя сетки, состоящие из рабочей и распределительной арматуры, располагаемые по наружному и внутреннему контурам с учетом обеспечения защитного слоя бетона, которые объединяют с помощью хомутов (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Схема арматурного каркаса прямоугольного звена: а – поперечный разрез; б – вид вдоль оси трубы

В средней части типовых конструкций труб длина секций составляет 2,01 и 3,02 м. Звенья опираются на фундамент по слою цементного раствора. Фундаменты секций могут быть монолитными, сборными железобетонными или из бетонных блоков, мелкого или глубокого заложения. Между секциями устраивают деформационный шов толщиной 3 см.

В железобетонных трубах прямоугольного сечения применяют раструбные оголовки с откосными крыльями, расположенными под углом не менее 20 о (рис. 7.12).

На железных дорогах, строящихся в районах с суровыми климатическими условиями, наибольшее распространение получили прямоугольные железобетонные и бетонные водопропускные трубы. В настоящее время разработаны типовые проекты прямоугольных труб для суровых климатических условий:

№ГС 3.501.1-177.93. Выпуск 0–3. Трубы для железных и автомобильных дорог в особо суровых климатических условиях. (АО Трансмост, 1994 г.);

№ГС 3.501-65. Инв.№ 1016 . Водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог при расчетной температуре минус 40 о С и ниже, глубоком сезонном промерзании и наледях. Прямоугольные бетонные трубы. (Ленгипротрансмост, 1976 г.).

Рис. 7.12. Конструкция выходного оголовка прямоугольной трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана)

Звенья железобетонных труб прямоугольного сечения применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м. Они опираются на сборно-моно­лит­ные фундаменты, состоящие из сборных железобетонных блоков Г- или Т-образной формы (рис. 7.13, 7.14) и монолитного бетона, а также фудаменты глубокого заложения на сваях и столбах (рис. 7.15, 7.16).

Рис. 7.13. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами Г-образной и Т-образной форм: а – поперечное сечение секции; б – фасад оголовка

Рис. 7.15. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами на сваях и столбах: а – оголовок; б, в – поперечное сечение секций

Рис. 7.16. Общий вид прямоугольной железобетонной трубы с фундаментами на сваях

Конструкции бетонных прямоугольных труб применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м, которые обеспечивают водопропускную способность до 150 м 3 /с. Средние секции труб имеют длину 3–4 м. Конструкции таких труб состоят из железобетонных плит перекрытия, бетонных блоков стен, насадок, лотка и фундамента (рис. 7.16, 7.17). Трубы отверстием 1,5–3,0 м имеют сплошные фундаменты, а остальные – раздельные на естественном основании, монолитные, сборные, а также глубокого заложения на сваях или столбах. Лотки бетонируют на песчаной подготовке. Трубы имеют раструбные оголовки с повышенным входным и нормальным выходным звеньями.

Типовые бетонные водопропускные трубы имеют аналогичные фундаменты, что и железобетонные (рис. 7.17, 7.18).

Рис. 7.17. Прямоугольные бетонные трубы: а, б – поперечное сечение секции и оголовка; в – с фундаментами Г-образной и Т-образной форм

При типовом проектировании водопропускных труб прямоугольного сечения фундаменты из железобетонных блоков Г-образного и Т-образного сечений предусмотрены для глубины промерзания грунта основания, равной 2,3 и 4 м.

В суровых климатических условиях при наличии в основании талых и слабых грунтов крайние секции и открылки оголовков предпочитают устанавливать на свайных фундаментах (см. рис. 7.16). Применение свайных фундаментов повышает жесткость основания и предохраняет трубы от растяжек. При слабых грунтах основания целесообразно применять в крайних секциях и открылках оголовков фундаменты с наклонными сваями.

При сооружении водопропускных труб на вечномерзлых грунтах обеспечивают сохранение естественного режима основания, не нарушая природные условия. В этом случае предпочтение отдают трубам с фундаментами на буроопускных столбах диаметром 0,6–0,8 м (см. рис. 7.15,в ).

Рис. 7.19. Конструкция оголовка бетонной трубы овоидального сечения: а – попе­реч­ное сечение; б – фасад; 1 – разрез открылка; 2 – общий вид

Конструкции бетонных и железобетонных труб овоидального сечения применяются отверстием от 1,0 до 3,0 м (рис. 7.19, 7.20). Железобетонные звенья овоидальных труб имеют арматуру в виде замкнутых спиралей (рис. 7.21).

Данный вид арматурного каркаса обеспечивает надежную работу конструкции с учетом полного спектра нагрузок. Все сечения звеньев овоидальных труб работают как внецентренно сжатые элементы.

Применение бетонных овоидальных труб позволяет сократить трудоемкость заводского изготовления и расход арматурной стали. Их применяют при высоте насыпи до 20 м.

Железобетонные трубы овоидального сечения являются более эффективными сооружениями при сравнении с круглыми конструкциями по расходу арматуры в среднем до 40–45 %.

Для отвода небольших стоков воды и их пропуска под дорогой используются водопропускные трубы. Их использование более целесообразно, нежели сооружение моста.

Общее понятие

Для пропуска воды с верхней части на нижнюю используются водопропускные сооружения. К ним относятся водопропускные трубы, мосты, водоотводы. Последние используются для пропуска под дорожным полотном различных каналов.

Водопропускные трубы используются в тех случаях, когда необходимо пропустить под дорогой небольшие водоотводы (ручьи, слив воды после дождя или таяния снега и так далее). Пропуск воды посредством труб может осуществляться постоянно или периодически. Через такие сооружения иногда организуют проход скота или проезд транспорта.

Устройство водопропускных труб не требует сужения проезжей части и изменения типа покрытия дороги. Над конструкцией устраивается засыпка. Толщина слоя насыпанного грунта снижает давление на сооружение от автомобилей и смягчает их влияние.

Использование труб для пропуска воды имеет свои преимущества:

• проходит без повреждения земляного полотна.

• обходится дешевле, чем строительство моста.

• При толщине слоя засыпки более 2 м влияние на сооружение временных нагрузок от проезжающего транспорта сводится к минимуму.

Размеры труб

Диаметр водопропускной трубы зависит от ее длины:

• Если длина трубы не превышает 2-3 м и высота насыпи менее 7,5 м, то отверстие трубы выбирают равное 100-150 см.

• Для насыпи до 1,5 м диаметр должен составлять 75 см.

• Трубы в пределах съездов имеют 50 см в диаметре.

Классификация

Водопропускные трубы классифицируются по нескольким параметрам.

В зависимости от материала, из которого они изготовлены:

• Бетонные.

• Полимерные (из полимербетона, поливинилхлорида и полиэтилена).

• Железобетонные.

• Каменные.

• Металлические.

• Стеклопластиковые.

Выделяют несколько разновидностей труб в зависимости от формы поперечного сечения:

• Круглые.

• Арочные.

• Эллиптические.

• Прямоугольные.

• Трапецеидальные.

• Овоидальные.

• Треугольные.

По принципу работы сечения:

• Безнапорные.

• Напорные.

• Полунапорные.

В поперечном сечении труб может быть одно, два или несколько очков.

Основные элементы трубы и их установка

Водопропускные трубы состоят из нескольких элементов:

• Входной оголовок.

• Звенья трубы.

• Выходной оголовок.

Благодаря наличию оголовков в трубе не образуются водовороты, завихрения, вода вытекает медленнее. Их наличие не дает вытекающей воде размывать насыпь и подмывать фундамент.

Различаются несколько видов оголовков:

• Портальные, которые сооружаются в виде перпендикулярной трубе Это самая простая конструкция, но она имеет свои недостатки. Она не обеспечивают плавность протекания воды. Поэтому ее применение рекомендуется в случаях с небольшим количеством воды, протекающей на незначительной скорости. Портальные оголовки используются для труб с диаметром 50-75 см.
• Раструбные. Кроме стенки, они имеют два открылка, образующих раструб. Окрылки располагаются под углом 30 градусов к трубе. Благодаря этому поток воды постепенно сужается.
• Воротниковые, у которых крайний элемент срезается под тем же углом, что и насыпь. По контуру устанавливается защитный воротник.
• Обтекаемые в сечении постепенно сужаются, что создает хорошие условия для протекания воды.

Давление на грунт распределяется равномерно за счет фундамента, на который укладывается труба. Это также препятствует сдвигу отдельных элементов сооружения.

Существуют следующие виды фундамента:

• Без фундамента (естественное основание).

• Грунтовая подушка, созданная искусственно.

• Из монолитного бетона.

• Из отдельных железобетонных элементов.

Выбор типа фундамента зависит от диаметра трубы, высоты насыпи и геологических условий.

Водопропускная труба располагается строго перпендикулярно оси дороги. Это дает минимальную длину трубы. В отдельных случаях рекомендуется устанавливать сооружение в том направлении, в котором протекает поток. Это снижает вероятность возникновения водоворотов. В таких случаях допускается строительство водопропускных труб в других направлениях.