Водопропускные трубы для автотрасс это искусственные конструкции, которые дают возможность подавать воду подземным путем в постоянном или экстренном режиме. Трубы могут также использоваться в качестве тоннельных мостов или путей.
При создании проекта укладки дорог, особенно если расстояние между асфальтом и подземными коммуникациями небольшое, отдают предпочтение такому сооружению, как малый мост, или проложить трубы.
водопропускные трубы из гофрированного металла
Выбрать водопропускную трубу можно по нескольким причинам:
1. Для прокладывания водопропускной трубы не нужно нарушать целостность асфальта и слоя почвы под ним;
2. Стоимость ремонта таких труб ниже стоимости обслуживания малого моста, а изнашивание конструкции происходит медленнее;
3. Если расстояние от сооружения до асфальта составляет более двух метров, срок ее службы значительно возрастает.
Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.
трубы железобетонные водопропускные раструбные
Металлические и железобетонные трубы классифицируют в зависимости от:
1. Формы поперечного сечения на круглые, прямоугольные и овоидальные;
2. Количества очков сечения на одноочковые, двухочковые и многоочковые;
3. Принципа работы сечения на напорные, полунапорные и безнапорные.
Трубы из железобетона имеют разные диаметры. Размер отверстия пропорционален длине трубы. У водопропускных труб с длиной до 30 м диаметр должен составлять не меньше одного метра. Высокая скорость движения водного потока предусмотрена в трубах, называемых быстроточными, с диаметром от 50 см и длиной до 15 м. Внутрихозяйственные дороги требуют прокладывания труб диаметром в 50 см, имеющих длину до 10 метров. Толщина почвы, которой засыпают трубы, должна составлять от полуметра это расстояние между самим трубами и нижней частью асфальта.
трубы водопропускные монтаж
Железобетонные трубы, а также средние и малые мосты можно прокладывать на тех участках дорог, план которых предусматривает их наличие. Зачастую производят монтаж безнапорных труб, кроме случаев, когда разрешается пропускать по трубам определенное количество воды. Водопропускные трубы нельзя прокладывать под ледоходами и наледями. Если трубу необходимо продолжить по речкам и ручьям с оборудованными местами для метания икры рыбами, разрешение на это действие нужно получить у рыбонадзорной инспекции.
водопропускные трубы на автомобильных дорогах
Конструкции труб
Водопропускные трубы строят зачастую на водоемах или недалеко от них. Водоемы могут быть как природными, так и искусственными. В большинстве случаев водопропускная конструкция имеет вид трубы, которая проходит над автотрассой.
При помощи железобетонной трубы меняют русла небольших рек или корректируют их.
Современные строители чаще всего устанавливают металлические гофрированные конструкции (сокращенно МГК) для таких объектов:
- Водопропускные трубы под железнодорожными путями и автотрассами (вместо труб из бетонных колец)
- Водопропускные конструкции, укрепляющие и меняющие русла небольших рек;
- На замену мостов, имеющих один пролет в форме арок;
- Многопролетные мосты с пролетом до 18 метров вместо бетонных или металлических мостов.
Сборные гофрированные конструкции из металла, или СМГК, снижают стоимость возведения водопропускных конструкций и делают ее ниже, чем у железобетонных аналогов. Их достоинства не ограничиваются лишь ценой:
1. Многообразие видов поперечных сечений и высокая адаптационная способность труб позволяет подбирать их согласно условиям определенного проекта и с учетом особенностей территории.
2. Листы СМГК можно с легкостью переносить благодаря их низкому весу.
3. Листы запаковывать в паллеты, чтобы они занимали намного меньше места.
4. Простота процесса установки СМГК дает возможность произвести монтаж труб, не имея особых профессиональных навыков.
5. Такие конструкции очень гибкие и надежные, особенно если сверху трубы засыпать как большим количеством земли. Устойчивость этих сооружений к сейсмическим факторам выше устойчивости их бетонных конкурентов.
6. Одна конструкция может прослужить около 80-100, что следует из многолетнего опыта их применения.
7. Конструкции относительно дешевые: расходы на СМГК почти на 50% меньше затрат на установку и обслуживание других типов сооружений.
8. Водопропускные трубы такой конструкции устанавливают в любом месте, вне зависимости от климатических условий.
водопропускные круглые железобетонные сборные
Другим распространенным типом конструкций являются габионные сооружения. Их часто используют при прокладывании водопропускных и водоотводных труб, или в процессе постройки поддерживающих конструкций и стен, а также местных очистительных дорожных конструкций.
Габионное сооружение это водопропускная труба, поддерживаемая габионами. Эти сооружения пользуются огромной популярностью благодаря таким параметрам:
- гибкость, устойчивость к нагрузкам и надежность;
- возможность самостоятельного дренирования (поэтому для такой конструкции не нужно дополнительно ставить обратный фильтр и производить монтаж дренажной системы);
- совместимость с другими видами конструкций;
- простая процедура установки и использования конструкции;
- небольшие траты на строительство и эксплуатацию;
- экологически чистый материал и аккуратный вид;
- долгий срок службы сооружения.
водопропускные трубы на автомобильных дорогах типовой проект
Для правильной постройки конструкции данного типа, как и для прокладывания канализационных ходов и монтажа металлопластиковых труб, необходим тщательный и ответственный подход к процессу. Выполнение правил безопасности и соблюдение условий строительства обязательно, иначе вся работа может быть сделана очень некачественно.
Результатом пренебрежения правилами и нормами может стать не только вывод из строя сооружения или его разрушение, но и нанесение непоправимого ущерба дороге, которая построена над этой трубой. Таким образом, убытки могут понести не только коммунальные службы и владелец тумбы пассажиры и водители машин, которые ездят по таким дорогам, также могут серьезно пострадать.
Водопропускные дорожные трубы из полуколец
При строительстве новых дорог, перестройках, асфальтировании часто используют разнообразные устройства для решения технических проблем. Одними из таких механизмов являются водопропускные дорожные трубы из полуколец. Они применяются ввиду несоответствующих характеристик других водопропускных труб.
Характеристики и назначение
Дорожные трубы из полуколец требуются при выпадении ливневых дождей, увеличения талых вод. Эти факторы рассматриваются в зависимости от месторасположения, синоптических условий, масштабов наклона и вида поверхностей. Трубы из полуколец намного эффективнее благодаря конструкции, чем обычные трубы и объясняется это так:
- минимизируют высоту возвышения над трубами, есть возможность проводить маневры высоты при дорожном строительстве и смене асфальта;
- минимизируют издержки на железо и бетона до 40%;
- упрощают способы установки оголовков, увеличивают качество насыпи;
- обладают высокими характеристиками в эксплуатации, меньше подвержены внешним факторам;
- имеют хорошие функции, простые в монтаже;
- эффективность.
Водопропускные дорожные трубы из полуколец в разы быстрее выполняют функции отвода и вывода лишней влаги, воды. Вопрос актуальный, в особенности для жителей Сибири и Дальнего Востока, где погода бывает непредсказуемой, и подобные конструкции необходимы.
Покупка
Купить товары для строительства стоит в нашей компаний, находящейся в Новосибирске. Цена порадует не меньше качества: самостоятельно изготавливаем продукцию, длительное время работаем на этом рынке. Стоимость водопропускных дорожных сооружений из полуколец зависит от объемов и срочности заказов. Обговорить детали можно с менеджерами.
Водопропускные трубы — это искусственные сооружения, которые прокладываются под автомобильной магистралью или железнодорожным полотном и используются для пропуска стоков. Вода может проходить через такие трубы непрерывно или через определённые интервалы. Также такие трубы могут выполнять функцию проходного тоннеля для людей.
Водопропускные трубы чаще всего устанавливаются под автомобильными и железными дорогами для отвода воды и предотвращения размывания насыпи
Особенности и преимущества водопропускных труб
Водопропускной трубопровод позволяет организовать дренаж под автомобильной или железной дорогой. Чаще всего такую конструкцию монтируют в целях отвода ручья или русла небольшой реки. Такой трубопровод применяют и в случаях, когда необходим отвод дождевой и талой воды.
Важно! При небольшой высоте дорожной насыпи нет возможности организовать полноценный мост, поэтому водопропускной трубопровод в таком случае является единственным выходом из ситуации.
Рассмотрим основные преимущества использования водопропускного трубопровода:
- использование таких труб в дорожном полотне не только решает проблему отвода воды, но и позволяет укрепить дорожную насыпь. Благодаря этому прочность дороги повышается и уменьшается риск разрушения насыпи.
- бюджетность устройства водопропускного трубопровода, по сравнению с мостом, позволяет сэкономить на строительстве дороги.
- наличие возможности монтажа водопропускного канала после окончания строительства насыпи. Установка моста в таком случае чаще всего попросту невозможна или обходится гораздо дороже.
- повышенная скорость монтажных работ.
Положительные моменты при монтаже этих конструкций во многом зависят от конкретного случая и от материала, из которого выполнен водопропускной канал.
Зачем нужны трубы под автодорогой?
Кроме обеспечения протока существующих малых рек и ручьев, водопропускная труба под дорогой нужна для:
- отвода талых и паводковых вод со стороны возвышенностей;
- осушения почвы в низинных местах;
- стока дождевых вод с откосов насыпей.
Установка труб не нарушает прочности основания дорожного полотна — они монтируются на бетонные фундаменты, амортизируются насыпными подушками из песчано-гравийных смесей, закрепляются специальными связками. По механической прочности и долговечности водопропускные гофрированные трубы не уступают бетонным. Также их можно сравнить с каменными, железобетонными и металлическими мостами, хотя по стоимости материалов и монтажа трубы намного дешевле.
Виды водопропускных труб
Все водопропускные трубы классифицируют по нескольким основным критериям.
Трубы для водопропускных сооружений могут быть из разных материалов, в том числе полимеров
Водопропускные трубопроводы могут быть изготовлены из следующих материалов:
- металлические;
- бетонные;
- железобетонные (ЖБИ изделия);
- из полимерного материала.
По поперечным сечениям, в зависимости от их формы, водопропускные трубы бывают:
- прямоугольные;
- круглые;
- овальные.
По количеству очков в сечениях:
- одноочковые;
- двухочковые;
- многоочковые.
Кроме этого, существует подразделение водопропускных труб по работе поперечного сечения. Однако такой параметр берут во внимание только в том случае, если проводится гидравлический расчёт труб.
Рассмотрим виды водопропускных труб по работе поперечного сечения:
- безнапорные;
- полунапорные;
- напорные.
Напорные изделия работают всей площадью своего сечения, тем самым создавая максимальные пропускные показатели. Полунапорные работают всем сечением только в области оголовка трубы. Безнапорные постоянно работают только частью своего сечения.
Безнапорные трубы пропускают небольшое количество стоков и устанавливаются там, где объемы воды небольшие
Некоторая классификация
Все водопропускные трубы можно разделить на несколько категорий по разным параметрам. Такими параметрами можно назвать следующие характеристики:
- Материал, из которого труба изготовлена;
- По внешней форме;
- Количество очков сечения;
- По принципу работы поперечных сечений.
Итак, изделия могут быть произведены из следующих материалов:
- Полимер;
- Железобетон;
- Металл;
- Чистый бетон.
По форме различают такие типы:
- С круглым сечением;
- С прямоугольным сечением;
- Овоидального сечения.
Водопропускная труба прямоугольного сечения
По количеству очков различают одноочковые, двухочковые и многоочковые.
Последний параметр, работа поперечного сечения, актуален только тогда, когда проводится гидравлический расчет труб. Различают следующие типы:
- Безнапорные;
- Полунапорные;
- Напорные.
Напорными называются те элементы, которые работают всем своим сечением, то есть обеспечивают максимальную пропускную способность. Полунапорными называют те изделия, которые работают всем сечением только у оголовка, а вся остальная часть работает неполным сечением. Соответственно, безнапорными можно назвать те трубы, которые постоянно работают неполным сечением.
Кроме всего прочего обладают данные изделия и иными характеристиками, которые так же нужны для того, чтобы выполнить расчет водопропускных труб. В первую очередь речь идет о размерах.
Итак, изделия с круглым сечением, которые предназначены для укладки на автомобильных дорогах, могут иметь следующие диаметры:
- 1 метр, при этом длина не превышает 30 метров;
- 0,75 метра, при этом длина не превышает 15 м;
- 0,5 метра, при этом длина делается из расчета ширины дорожного полотна.
Надо сказать, что это далеко не все данные. Вообще у каждого из материалов есть свои особенности, поэтому целесообразно будет рассмотреть классификацию данных изделий по материалу изготовления более детально.
Размеры
Водопропускные конструкции с круглым сечением, монтируемые под автополотном или железной дорогой, могут обладать следующими диаметрами:
- 500 мм — длина таких труб зависит от конкретного случая и рассчитывается исходя из ширины автомобильной дороги;
- 750 мм — такие трубы могут иметь длину до 15 м;
- 1000 мм — конструкция, имеющая такой диаметр, не должна иметь длину выше, чем 30 м.
Конструкция для внутрихозяйственного типа дорог, может обладать сечением 500 мм и длиной до 10 м.
Минимальные размеры труб на автомобильных дорогах
Требования к размерам труб на автомобильных дорогах приведены в СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84. Согласно п.5.13 СП 35.13330.2011 отверстие (и высоту в свету) труб следует назначать, как правило, не менее, м:
- 1,0 — при длине трубы (или при расстоянии между смотровыми колодцами в междупутье на станциях) до 20 м;
- 1,25 — при длине трубы 20 м и более.
Отверстия труб на автомобильных дорогах ниже II категории допускается принимать равными, м:
- 1,0 — при длине трубы до 30 м;
- 0,75 — при длине трубы до 15 м;
- 0,5 — на съездах при устройстве в пределах трубы быстротока (уклон 10‰ и более) и ограждений на входе.
В обоснованных случаях на улицах и дорогах местного значения, а также в районах орошаемого земледелия, в поселках и сельских населенных пунктах на автомобильных дорогах ниже II-с категории допускается применение труб отверстием 0,5 м при длине трубы до 15 м, устройство в пределах трубы быстротока (уклон 10‰ и более) и ограждения на входе.
Отверстия труб на внутрихозяйственных автомобильных дорогах при длине трубы 10 м и менее допускается принимать 0,5 м.
Отверстия труб на железных дорогах общей сети и автомобильных дорогах общего пользования в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С (с обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330) следует назначать не менее 1,5 м независимо от длины трубы.
Отверстия труб и малых мостов допускается увеличивать для использования их в качестве пешеходных переходов, скотопрогонов и для пропуска сельскохозяйственных машин с обеспечением соответствующих габаритов.
Согласно п.5.14 СП 35.13330.2011 для водопропускных труб следует, как правило, предусматривать безнапорный режим работы. Допускается предусматривать полунапорный и напорный режимы работы водопропускных труб, располагаемых на железных дорогах общей сети, для пропуска только наибольшего расхода, на всех остальных дорогах — расчетного расхода по 5.25. При этом под оголовками и звеньями следует предусматривать фундаменты, а при необходимости — также противофильтрационные экраны. При напорном режиме следует предусматривать специальные входные оголовки и обеспечивать водонепроницаемость швов между торцами звеньев и секциями фундаментов, надежное укрепление русла, устойчивость насыпи против напора и фильтрации воды.
Для труб, расположенных в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С, не допускается предусматривать полунапорный и напорный режимы работы, за исключением случаев расположения труб на скальных грунтах.
Согласно п.5.15 СП 35.13330.2011 водопропускные трубы, как правило, следует проектировать с входными и выходными оголовками, форма и размеры которых обеспечивают принятые в расчетах условия протекания воды и устойчивость насыпи, окружающей трубу.
Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без устройства оголовков. При этом нижняя часть несрезаемой трубы должна выступать из насыпи на уровне ее подошвы не менее чем на 0,2 м, а сечение трубы со срезанным концом должно выступать из тела насыпи не менее чем на 0,5 м.
Согласно п.5.16 СП 35.13330.2011 применять трубы не допускается при наличии ледохода и карчехода, а также, как правило, в местах возможного возникновения селей и образования наледи.
В местах возможного образования наледи в виде исключения может быть допущено применение прямоугольных железобетонных труб (шириной не менее 3 м и высотой не менее 2 м) в комплексе с постоянными противоналедными сооружениями.
При этом боковые стенки трубы должны быть массивными бетонными.
Для пропуска селевых потоков следует предусматривать однопролетные мосты отверстиями не менее 4 м или селеспуски с минимальным стеснением потока.
Особенности железобетонных труб
На сегодняшний день стоимость на бетонные и железобетонные конструкции считается наиболее бюджетной из всех возможных вариантов. Низкая цена на эти материалы является определяющим фактором для многих строительных компаний. Кроме этого, такие конструкции обладают отличными показателями прочности и герметичности.
Железобетонные водопропускные трубы более прочные, по сравнению с изделиями из бетона. Главным преимуществом железобетонных труб считается возможность организации их производства на месте монтажа (у дороги). В противном случае их транспортировка выполняется с использованием специальных грузоподъёмных машин.
Как уже было сказано выше, водопропускной трубопровод может служить не только для отвода вод, но и выполнять функцию пешеходного перехода. Диаметр канала может быть от 500 до 4000 мм. Кроме этого, стоит отметить тот факт, что водопропускные железобетонные трубы могут использоваться и в сейсмоактивных районах. Исследования показали, что независимо от показателей диаметра, водоотводный канал может выдерживать даже сильные землетрясения (до 9 баллов по шкале Рихтера).
Железобетонные трубы отличаются высокой прочностью и могут использоваться в сейсмически активных регионах
Производятся такие трубы в виде отдельных сегментов. Звенья железобетонные водопропускных труб могут иметь длину от 1 до 4 м. Железобетонные изделия регламентируются ГОСТом 24547–81.
Особенности производства гофрированных труб
Водопропускные гофрированные трубы СГМТ изготовляются по технологии непрерывной навивки и формовки стального листа. В процессе работы по всей поверхности трубы образуется своеобразное ребро жесткости — фальц. Такие трубы изготавливаются в диаметрах до 3,5 м, что позволяет использовать их даже в качестве оболочки свода подземных переходов, ангаров и других строений и конструкций. Материалом для изготовления труб с гофрированной поверхностью служит сталь S275 или аналогичные по свойствам марки металла. Лист заготовки оцинковывается и обладает очень высокими антикоррозионными свойствами. Часть продукции дополнительно покрывается полимерной защитой, что продлевает рекомендованный срок эксплуатации на несколько десятков лет.
На строительные площадки труба гофрированная поступает мерными отрезками длиной до 13,5 м. Во многих случаях дорожных работ соединения отрезков даже не требуется. Для достижения максимального срока эксплуатации конструкций с применением гофрированных труб, необходимо соблюдение правил монтажа и правильный выбор диаметра трубы. Если прочность свода превышает минимально возможную в данной ситуации и труба выдерживает массу находящегося над ней грунта, дорожного полотна и проезжающих автомобилей, то срок службы таких сооружений достигает 50 лет.
Гофрированные водопропускные трубы — конструкции сравнительно новые. Но опыт эксплуатации позволяет считать их самыми перспективными в дорожном и гидротехническом строительстве. По своим техническим и экономическим характеристикам они способны заменить бетонные трубы и другие аналогичные сооружения.
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).
Трубы из полимеров
На сегодняшний день изделия из полимеров становятся всё более популярными. Кроме этого, возможности современных производств позволяют выпускать полимерные трубы, которые обладают высокими прочностными характеристиками и могут заменить трубы из железобетона или металла. Вместе с тем вес полимерных изделий гораздо ниже в сравнении с другими материалами, что облегчает транспортировку и установочные работы.
Однако, несмотря на высокие прочностные характеристики, водопропускные трубопроводы из пластика монтируются в железные арки. Металлические конструкции позволяют обезопасить сооружение от обвала.
В некоторых случаях вокруг пластикового канала сооружают специальную каменную арку или короб — габион. В результате получается прочная конструкция, которая способна выдерживать большие нагрузки и обладающая устойчивой к коррозийным воздействиям полимерной сердцевиной. Эксплуатационный срок такой конструкции в нормальных условиях может достигать не один десяток лет.
Металлические водопропускные трубопроводы
Металлические конструкции обладают гофрированным корпусом и являются наиболее прочными. Такие водопропускные каналы способны выдерживать колоссальные нагрузки, однако, такие трубы обладают одним большим недостатком — они подвержены коррозии.
Металлические трубы подвержены коррозии, поэтому используются в качестве временных конструкций
Полезная информация! Из-за ржавления металлические водопропускные трубы, как правило, используются в качестве временных конструкций.
Наиболее популярный вариант использования таких труб — временный проход под автомобильной магистралью. Проходы производятся с целью отвода воды с одной стороны дороги на другую. Такая необходимость зачастую возникает в случае засорения или обвала основного водопропускного канала. Кроме этого, металлическую трубу могут использовать как защитный футляр для полимерного трубопровода, обладающего устойчивостью к коррозийным воздействиям.
Гофрированные железные водопропускные трубопроводы применяются и для армирования стенок буровых скважин. Иногда из таких труб всё же монтируют постоянную конструкцию, однако, это происходит крайне редко.
Собираются металлические водоотводные каналы из отдельных сегментов. Сборка, как правило, выполняется на месте установки. Стоит также отметить, что такие трубы могут иметь практически любую форму в готовом виде. Это связано с тем, что они имеют гофрированные стенки, которые способны сгибаться. Если металлические листы имеют защитный антикоррозийный слой, такая конструкция может прослужить до 50 лет. Затраты на обустройства водоотводного металлического канала на 20–30% ниже, чем железобетонного.
Где еще можно использовать водопропускные трубы?
Гофрированные стальные и полимерные трубы выпускаются в широком диапазоне диаметров. Для дорог используются изделия радиусом от 0,5 до 1 м. Конструкции большего размера, преимущественно, представляют собой арки и используются как тоннели. Трубы также очень удобны для монтажа ливневой канализации, различного рода стоков, каналов для кабельных линий и других конструкций, где требуется надежная защита от сдвигов грунта и других внешних воздействий.
Механическая прочность и антикоррозионная стойкость гофрированных труб позволяет использовать их и в качестве временных и постоянных наружных конструкций. Трубы очень технологичны в монтаже и не требуют применения сложной техники. При своей прочности, они относительно легкие и монтируются при помощи обычных автокранов. Для перевозки по дорогам общего назначения специальных разрешений не требуется.
Технология производства
Предприятия, которые производят подобные трубы, придерживаются ряда важных правил:
- каждый составляющий элемент (звено) трубы должен в обязательном порядке проходить необходимую проверку на соответствие стандартам ГОСТа. По ГОСТу длина звена может иметь отклонение от 0 до 10 мм. Толщина стенок тоже может быть с некоторым отклонением — от 5 до 10 мм. Другие показатели могут иметь погрешность до 10 мм;
- места стыков всех элементов должны быть очищены от наплывов, а также брызг бетона, которые могли образоваться в процессе производства. Чистота стыков является необходимым параметром, который влияет на герметичность соединения звеньев;
- сортировка отдельных элементов должен осуществляться в соответствии с маркой. После этого все отсортированные элементы необходимо переместить в одно место.
Произведенные ЖБ трубы проверяются по многим параметрам, которые должны соответствовать стандартам ГОСТ
Таким образом выполняется производственная доработка и сортировка отдельных изделий для водопропускных трубопроводов.
Обратите внимание! Транспортировка этих элементов к месту, где будут проходить монтажные работы, проводится в соответствии с необходимыми нормами, чтобы не допустить порчу продукции. Вся продукция доставляется до места монтажа в таком же виде, в каком она после сортировки была доставлена на склад.
Перед монтажом в обязательном порядке проводятся подготовительные мероприятия.
Подготовительные работы перед монтажом
В самом начале, перед монтажом водопропускного канала, производится подбор площадки, на которой впоследствии развернётся строительство. После того, как необходимое место выбрано, выполняется его очистка от посторонних предметов (травы, веток, мусора и т. д.).
Далее все составляющие будущего водопропускного трубопровода раскладываются в правильной последовательности для последующей сборки. Перед сборкой необходимо провести соответствующую разметку и определить ось изделия, а также контур котлована. Кроме этого, перед подготовительными работами выполняются все необходимые расчёты (включая гидравлический расчёт). Всё это нужно для того, чтобы в процессе монтажа не возникло непредвиденных ситуаций, также от этого зависит нормальная эксплуатация водопропускного трубопровода в будущем.
Нюансы монтажа
Работы по рытью котлована проходят с применением специальной техники, однако, выравнивание стенок котлована выполняется вручную (при помощи лопат). В случае, если почва на дне котлована неустойчивая и мягкая, её прокладывают булыжником. Он прокладывается по всей площади дна котлована с применением специальных инструментов.
Подготовка котлована для труб производится при помощи техники
Рытьё котлована проводится без установки специальных ограждений, но в некоторых случаях ограждения всё-таки необходимы. Например, если в яму могут попасть водяные стоки. Довольно часто перед рабочими встаёт необходимость в укреплении стенок котлована. Подобное укрепление производится с учётом строительных норм и правил безопасности в тех случаях, когда поблизости с разрабатываемым котлованом находятся жилые или производственные постройки.
Размеры котлована, как правило, зависят от конкретного случая и определяются с учётом диаметра и формы сечения водопропускного трубопровода. Углы откосов такой конструкции имеют прямую зависимость от свойств конкретного грунта, в условиях которого осуществляются монтажные работы.
Важно! При обустройстве котлована под водопропускной канал необходимо заранее предусмотреть и удобно спланировать расположение трубы, чтобы в случае поломки водопропускной трубопровод был доступен для ремонтных работ.
Для проведения работ по установке гидроизоляционного покрытия или антикоррозийной защиты необходимо запомнить одно важное правило — расстояние между стенками фундамента и стенками котлована не должно быть меньше 70 см. Это нужно для удобства выполнения работ, ведь эти процедуры осуществляют рабочие. Если же использование людей не является обязательным — этот показатель снижается до 10 см. Стоит также отметить, что при отсутствии необходимости в обустройстве фундамента, котлован для водопропускного трубопровода роется точно по размерам трубы.
Классификация водопропускных труб и мостов.
Классификация труб:
1) По форме поперечного сечения:
*круглые (отверстие диаметром не менее одного метра, толщина стенки разная)
*прямоугольные (отверстие не менее 1000 мм)
*круглые с плоской поверхностью опирания (для того, чтобы исключить лекальные блоки)
*оваидальное (всегда строятся из монолитного бетона или камня, на заводах не выпускается)
*сферические трубы (за рубежом)
Основные формы поперечного сечения на сегодняшний день являются круглые и прямоугольные трубы
2)По размеру отверстия (внутренний диаметр круглой трубы; для прямоугольной и оваидальной – ширина по низу)
—0,5 0,75 1,0 1,25 1,50 2,00 (для круглых труб)
—0,75 (лоток) – 6,0 м (для прямоугольных труб)
—6 метровые трубы – бетонные разборные
По действующим строительным нормам и правилам на железных дорогах должны применяться трубы с отверстием не менее 1 метра, так трубы менее одного метра слишком быстро засоряются, заиливаются и не могут обеспечить пропуск расхода воды при паводке. Тоже самое касается и автомобильных дорог.
Трубы менее одного метра используются для временных дорог
Трубы не разрешается устраивать, где есть возможность корчехода (местность, где очень много кустарника и корней деревьев). Трубы нельзя возводить в условиях вечной мерзлоты, где возможны процессы образования наледей. В этих случаях трубы не строятся, а заменяются на мостовые переходы и для линий 3 и 4 категории – фильтрующими насыпями
3)По материалу:
*Деревянные (они используются как временные сооружения, например, под притрассовыми автомобильными дорогами)
*Металлические (бывают двух разновидностей: из гладкого металла и гофрированного металла)
Гладкие трубы очень жесткие, покрыты коррозионным составом, очень часто использовались на Ямале.
Гофрированные трубы легкие, просты в монтаже, не требуют фундамента, принципиально изготавливаемые для любого размера.
*Из сборного железобетона
Трубы, которые изготавливаются звеньями, длина звена 1м, изготавливаются на предприятиях строительной индустрии
Преимущества: простота в монтаже, качество
Недостатки: возможность монтаже возникает тогда, когда предприятие индустрии находиться близко от места строительства.
Изготавливают трубы круглого, круглого с плоской поверхностью опирания, прямоугольные
*из монолитного железобетона
*бетонные
Бетонные трубы изготавливаются
Их применяют, когда нужно устроить трубу с большим отверстием. Их сложнее содержать, так как очень большое количество швов
*стеклопластик (в нашей стране не пременяются)
4)Количество отверстий
*одноочковые *двухочковые *трехочковые (только для круглых труб)
5)По типу фундамента
– Давление по подошве фундаменты
– Расчетное сопротивление грунтов основания
*фундамент первого типа (один лекальный блок) Применяется при скальных грунтах, крупнообломочные грунты, твердые глины.
*фундамент второго типа (сборный фундамент, из отдельных блоков) Используется на обычных грунтах при обычных условиях.
*фундамент третьего типа (монолитный железобетон). Применяется на обычных грунтах при обычных условиях.
*фундамент четвертого типа (фундамент индивидуального проектирования). Когда нет возможности использовать фундаменты 1,2,3 типа. Как правило, это свайные фундаменты (бывают из типовых железобетонных свай, буронабивные сваи
Классификация малых мостов
1)По материалу
на 99,9% малые мосты сооружают из сборного железобетона, на сегодняшний день металлических малых мостов практически нет
2)По количеству пролетов
Малые мосты как правило сооружают однопролетными и трехпролетными.
Существуют типовые решения для малых мостов. 6,8 и 11 м
3)По типу фундамента
*На свайном основании
*На естественном основании (со сваями стойками)
Комплекс работ по строительству водопропускных труб.
Осуществляется, генподрядными или субподрядными организациями. Организация изучает рабочие чертежи, в частности по строительству искусственных сооружений и изучает сметную документацию.
Подготовительные работы
1.1Строительство подъездных автомобильных дорог к строительной площадке.
1.2Планировка строительной площадки (устройство щебеночной подготовки под размещение временных зданий и сооружений).
.3Оборудования строительной площадки временными зданиями и сооружениями (передвижные вагоны, здания контейнерного типа, бытовки, служебные здания)
1.4Доставка всех необходимых сборных конструкций и инертных материалов на строительную площадку и их складирование. Места складирования определяются ППР. Для типовых сборных труб до 6 м, когда объем строительных работ не превышает 100 м3, то материал доставляется на строительную площадку в полном объеме. График поставки материалов должен увязан с графиком производства работ
1.5Обеспечение строительства электроэнергией, водой, сжатым воздухом, теплом, связью. Временная линия электропередач, которая возводится в подготовительный период. Автономное электроснабжение – передвижные электростанции. Вода для нужд строительства, как правило, присутствует. Обеспечивают доставку воды автомобильным транспортом на строительную площадку. Снабжение сжатым воздухом осуществляется от передвижных компрессоров. Тепло обеспечивают за счет электрообогрев, либо за счет сжигания древесного угля или дров.
1.6Геодезические работы. Вынос в натуру оси трубы и закрепление ее на местности. Создание рабочей реперной сети. Каждое сооружение имеет отметки, в процессе производства работ все работы будут контролироваться, и для этого нужны базовые точки. Закрепление оси на местности производится колышками. Осуществляют разбивку контура котлована
1.7Отвод воды:
А)При новом строительстве ж/д дорог наиболее часто применяется отвод воды во временное русло. Для ограждения котлована используются устройства временных перемычек.
Б)Устройство грунтовых перемычек
В)Комбинация первого и второго – и русло, и временная перемычка
Г)Устройство временных дамб или запруд. По мере накопления воды в дамбе, воды сбрасывают, для этого используют металлические и пластиковые трубы
Д)При небольших расходах иногда используют для водосброса насосы.
Земляные работы
—Рытье котлована
—Крепление стенок котлована
—Водоотлив из котлована
—Устройство подготовки под фундамент
Котлован разрабатывается механизированным способом с использованием экскаватор обратная лопата с ковшом 0,65 – 1 м3 с недобором 5-10 см до проектной отметки. Оставшиеся 5-10 см для чистовой подготовки котлована для щебеночной подготовки делается вручную.
Если грунтовые условия и местные условия позволяют, то целесообразно раскрывать котлован с углом естественного откоса. В случае, если грунты водонасыщены, то стенки котлована приходиться крепить. Котлованы разрабатывают прорезями. Два требования:
o от края любой конструкция должно быть не менее одного метра
o расстояние от стенки до стенки котлована должно быть не менее двух отверстий.
Стенки траншеи крепятся с использованием следующих приспособлений и конструкций:
*при неглубоких котлованах – закладное деревянное крепление. По мере разработки котлована вставляют между двутаврами деревянные доски
*основной – использование металлических шпунтовых свай (иногда используются и деревянные шпунтовые сваи). Основным типом шпунта является «Ларсен-IV» «Ларсен-V». По контуру по периметру забиваются сваи. Как правило, в котлованах не требуется используется дополнительного крепления.
Устройство подготовки под фундамент. При разработке котлована необходимо обеспечить положение отметки низа фундамента в оголовочной части ниже глубины промерзания. В связи с этим дно котлована имеет разные отметки.
Готовый котлован освидетельствуют, составляют акт на скрытые работы (отметки дна). Готовый котлован сразу же сдают под монтаж, котлован без монтажа не простаивает более 1-2 дня.
Подготовка осуществляется, как правило, из щебня. В средней части тоже устраивается подготовка из щебня.
Монтаж фундамента
В случае, если фундамент состоит из сборных железобетонных плит, то в первую очередь проводится установка звеньев, которые составят оголовок будущей водопропускной трубы. Укладка блоков выполняется до уровня подошвы, а дальше проводится работа по заполнению пазух до того же уровня.
Для монтажа фундамента используют бетонные блоки или плиты
Рассмотрим основные этапы обустройства монолитного фундамента:
- В первую очередь необходимо изготовить или приобрести уже готовую опалубку.
- Далее подготавливается необходимый для заливки бетонный раствор.
- На третьем этапе подготовленный заранее бетонный раствор заливается в опалубку.
- Когда раствор застынет, необходимо демонтировать опалубку и залить образовавшиеся пазухи.
Монтаж водопропускной трубы
Перед проведением монтажных работ необходимо очистить все элементы конструкции (звенья, блоки и т. д.) от грязи. Если монтаж проводится зимой, то нужно очистить все изделия от снега и льда. После этого можно приступить непосредственно к монтажу. Монтаж выполняется в три этапа:
- Конструктивные элементы, которые обладают плоскими гранями, монтируют на цементный раствор. Цилиндрические части водопропускного трубопровода устанавливаются на специальные деревянные подкладки. После этого, под цилиндрические звенья заливают раствор.
- Заливка раствора проводится с одной стороны до того момента, пока он не появится с другой стороны. Благодаря этому достигается выравнивание и полное заливание всех швов в конструкции. В случае если бетонирование проводится для каждого звена отдельно — используется раствор с подвижностью по эталонному конусу в 12 см.
- После того, как работы по бетонированию водопропускного канала завершены, осуществляется его гидроизоляция. Ее проводят с помощью мастики.
Ремонт водопропускных труб
На сегодняшний день существует несколько основных вариантов по ремонту водопропускных труб. Как правило, ремонт водопропускных трубопроводов выполняется безкотлованным методом. То есть, ремонтные работы проводятся без откапывания трубы из котлована. Котлованный метод используется гораздо реже — в тех случаях, когда необходима полная замена трубопровода.
Восстановление функций канала может проводиться при помощи новой трубы, которая просто вставляется в старую
Рассмотрим основные варианты по ремонту водопропускных коммуникаций:
- санация;
- технология SPR;
- релайнинг;
Кроме этого, существует ещё один способ ремонта таких труб — микротоннельный, однако, он используется крайне редко из-за больших затрат на оборудование. К тому же, один комплект оборудования подходит только к определённому диаметру трубы с круглой формой сечения.
Санация
Санация — это способ, основанный на протаскивании рукава из пластика внутри ремонтируемого водопропускного трубопровода. После того, как протаскивание рукава закончено, в него закачивают воздух с целью создания избыточного давления. Рукав, накачанный воздухом, повторяет форму трубы изнутри. Затем его облучают ультрафиолетовыми лучами. В результате этого рукав затвердевает и образуется своеобразный дополнительный каркас, который не только ремонтирует трубу, но и усиливает прочностные характеристики конструкции в целом. Толщина стенок подобного рукава составляет примерно 8 мм.
Обратите внимание! Все ремонтные работы занимают всего несколько часов, поэтому такой способ ремонта водопропускного трубопровода является очень популярным.
SPR
Технология SPR является способом ремонта водопропускных конструкций, которые отличаются большими показателями диаметра. Кроме этого, такая технология используется для ремонта труб не только с круглой формой сечения, но и для других.
Процесс ремонта по такой технологии проходит в 2 этапа:
- Внутри ремонтируемого канала навивают профиль. Профиль, как правило, изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ) и армируется специальными вставками.
- Производится заливка раствора в зазор между ремонтируемой трубой и корпусом.
После ремонта с использованием технологии SPR, несущие показатели конструкции увеличиваются в 2–3 раза.
Строительство водопропускных труб
Наиболее распространенными искусственными сооружениями на автомобильных дорогах являются водопропускные трубы, стоимость которых нередко достигает 15 % от общей стоимости дороги. В настоящее время на дорогах устраивают сборные круглые железобетонные трубы из звеньев длиной 1,0 м с внутренним диаметром 0,75…2,0 м. Гораздо реже применяют прямоугольные из звеньев длиной 1,0 м отверстием 1,0…4,0 м.
В зависимости от расхода водотока устраивают одно- и многоочковые трубы. Применение сборных труб обеспечивает сокращение продолжительности, снижение стоимости и повышение качества строительства. Монолитные трубы допускаются только в отдельных труднодоступных районах строительства.
Изготовление элементов сборных железобетонных труб состоит из следующих операций: заготовка арматурных стержней, изготовление сеток, сборка арматурных каркасов; изготовление, сборка, смазка, разборка и очистка опалубки; укладка и уплотнение бетонной смеси; отделка и пропаривание смеси.
Звенья труб изготавливают на заводах или полигонах, обслуживающих строительство автомобильной дороги. От полигона (завода) или ближайшей железнодорожной станции их доставляют к месту постройки трубы автомобилями или тракторами на прицепах.
В подготовительный период устраивают временные дороги, расчищают и планируют территорию строительной площадки, отводят существующее русло водотока при необходимости, устраивают защитные ограждения от паводков.
Строительную площадку (рис. 2.4.1) устраивают в соответствии с технологическим процессом постройки трубы. Особое внимание при этом обращают на расположение монтажного крана, который должен обслуживать, возможно, большую площадь. На площадку доставляют и устанавливают бетономешалку, электростанцию, битумоварочный агрегат и другие машины и оборудование.
Рис. 2.4.1.
План строительной площадки трубы: 1 — склад блоков оголовков; 2 — склад блоков фундаментов; 3 — склад лекальных блоков; 4 — путь движения крана; 5 — склад звеньев трубы; 6 — контейнер с цементом; 7 — бетоносмеситель; 8 — бак для воды; 9 — электростанция; 10 — склад щебня; 11 — склад песка
При перевозке в кузовах автомобилей или прицепах звенья укладывают горизонтально (на бок) или устанавливают вертикально (стоя). Перевозка звеньев круглых труб в вертикальном положении в пересеченной местности и по грунтовым дорогам безопаснее, чем в горизонтальном. При перевозке в горизонтальном положении звенья необходимо надежно закрепить на транспортных средствах, подкладывая под них деревянные подкладки, которые для надежности надо прибить гвоздями к полу кузова. При перевозке звеньев в горизонтальном положении упрощаются и ускоряются погрузочно-разгрузочные работы, тогда как перевозка в вертикальном положении требует дополнительной операции переворачивания звеньев при выгрузке.
Разгрузку элементов труб проводят кранами. Сбрасывать элементы с автомобиля запрещается. В случае производственной необходимости разрешается перекатывание круглых звеньев, но только по горизонтальной поверхности. При этом рабочие должны находиться сзади перекатываемого звена.
Доставленные на строительную площадку элементы труб укладывают вдоль котлована трубы, оставляя берму шириной не менее 4,0 м для проезда крана. Все элементы доставляют на объект, как правило, до начала монтажа тубы. Порядок раскладки элементов принимают в соответствии с технологической последовательностью монтажа трубы.
Разработку котлована начинают непосредственно перед устройством фундамента. Рытье котлована шириной до 3,0 м осуществляют экскаваторами, а при ширине котлована более 3,0 м и отсутствии грунтовых вод — бульдозерами.
При продольной разработке котлована бульдозером отвалы грунта устраивают по сторонам лога, не допуская накопления воды у котлована. Дно котлована окончательно зачищают, планируют и при необходимости уплотняют. Основание без фундаментных труб устраивают при благоприятных геологических условиях. В этом случае на дне котлована устраивают основание из щебня и гравия с уплотнением пневматическими или электрическими трамбовками. Верх основания устраивают с учетом уклона и строительного подъема трубы.
Фундаменты из бетонных блоков устраивают при неблагоприятных геологических условиях. Блочный фундамент монтируют стреловым краном, грузоподъемность которого соответствует максимальной массе блока и вылета стрелы. Сначала собирают фундаменты оголовков до уровня подошвы фундаментов секций трубы. Затем скосы котлована, устраиваемые в местах сопряжения более глубоких котлованов оголовков с подошвой котлована под секции трубы, заполняют щебнем с заливкой цементным раствором или песчано-гравийной смесью слоями 10…15 см с тщательным уплотнением трамбованием.
После этого собирают по направлению от выходного оголовка к входному блоку фундамента под тело трубы. Блоки укладывают на слой цементного раствора толщиной 1…2 см по уровню и с перевязкой швов. Разница соседних блоков по высоте не должна превышать 10 мм.
После окончания сборки и приемки фундамента пазухи между стенками котлована и фундамента засыпают грунтом. Засыпку производят одновременно с обеих сторон фундамента горизонтальными слоями толщиной 15…20 см с послойным уплотнением.
Монолитные бетонные фундаменты устраивают только в тех случаях, когда вблизи строящегося объекта имеется возможность получить готовую цементобетонную смесь.
Оголовки труб собирают краном по монтажным схемам. Сборку оголовков труб устраивают в следующей последовательности: сначала устраивают песчано-гравийное (щебеночное) основание и на него укладывают фундаментные плиты, далее устраивают фундаменты под звенья оголовков и засыпают грунтом скосы котлованов, устраивают откосные крылья. После этого при сборке оголовков круглых труб устанавливают лекальные блоки и конические звенья (рис. 2.4.2, а), при сборке прямоугольных труб — повышенные или нормальные прямоугольные звенья (рис. 2.4.2, б).
Рис. 2.4.2.
Последовательность ( I… III) сборки оголовков труб:
а — круглой железобетонной;
б — прямоугольной железобетонной: 1 — гравийно-песчаное основание; 2 — фундаментные плиты; 3 — портальная стенка; 4 — фундамент; 5 — откосные крылья; 6 — засыпка котлована; 7 — бетонный лоток; 8 — засыпка скоса котлована; 9 — лекальный блок; 10 — коническое звено; 11 — железобетонные плиты; 12 — прямоугольные звенья
Элементы оголовков устанавливают в проектное положение на слой цементного раствора. После окончания сборки оголовка котлован между откосными крыльями послойно засыпают грунтом и тщательно уплотняют. Лотки устраивают из цементобетонной смеси не ниже класса В, 12,5 толщиной 15…20 см на щебеночном или гравийном основании, толщиной 30 см.
Сборку труб начинают со стороны выходного оголовка, последовательно укладывая все элементы в направлении входного. В том случае, когда элементы (блоки) сборного оголовка имеют перевязки с блоками фундамента, оголовок нужно монтировать одновременно с фундаментом. После установки всех элементов оголовка можно начинать монтаж тела трубы по раскладочной схеме, входящей в состав рабочих чертежей трубы на конкретный объект. Последовательность сборки секций труб с блочным и монолитным фундаментом показана на рис. 2.4.3. .
Рис. 2.4.3.
Последовательность ( I… III) сборки секций труб: а — с блочным фундаментом; б — с монолитным фундаментом; 1 — гравийно-песчаная (щебеночная) подготовка; 2 — фундамент; 3 — лекальные блоки; 4 — звенья; 5 — опалубка; 6 — бетонный фундамент; 7 — деревянные подкладки; 8 — цементно-песчаный раствор
Положение устанавливаемых звеньев в плане и профиле контролируют по их внутренней поверхности. Зазоры между торцами звеньев не должны превышать проектные более чем на ±5 мм.
При установке круглых звеньев на фундамент без применения сборных лекальных блоков зазор между нижней образующей звена и плоской поверхностью фундамента обеспечивают деревянными прокладками. Звенья укладывают на предварительно уложенный слой пластичной бетонной смеси, обеспечивая этим плотное опирание звеньев.
Швы между круглыми и прямоугольными звеньями должны соответствовать проектным размерам, и после окончания сборки все должны быть снаружи и изнутри плотно заполнены жгутами из пакли, пропитанной битумом или литыми резиновыми жгутами. Жгуты, поставленные с внутренней стороны, должны быть утоплены в шов на 2…3 см.
После сборки всей трубы наружные ее поверхности, соприкасающиеся с грунтом насыпи, покрывают гидроизоляцией. Двухслойную обмазочную битумную гидроизоляцию наносят кистями. Стыки сборных элементов оклеивают полосами оклеечной гидроизоляции из пергамента и гидроизола, а швы между элементами зачеканивают цементным раствором или полимерными герметиками.
Водопропускные трубы засыпают грунтом после их освидетельствования и приемки. Засыпка труб состоит из следующих операций: заполнение грунтом пазух между стенками котлована и фундамента; устройство уплотненной грунтовой призмы по бокам трубы; возведение земляного полотна дороги над трубой до проектной отметки.