Толщина стенки металлических водопропускных труб

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.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Пример трубы

  • 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.

Особенности водопропускных труб

Пример трубы

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.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Трубы водопропускные

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

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Процесс строительства

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.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Пример трубы

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

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Строительство трубы

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.

  • Толщина стенки металлических водопропускных трубЖелезобетонные 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

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Пример трубы

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

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Труба водопропускная

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.
Читайте также:  Арматура для фундамента: какую использовать

Сборные гофрированные металлические конструкции

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Сборная ГМК

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

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Габионная конструкция

  1. 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.
  2. В готовом виде такое сооружение представляет собой укрепленную габионами водопропускную трубу необходимого диаметра.
  3. 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.

Технические требования к трубам для водопропускных трубопроводов автомобильных дорог

Рельеф земной поверхности большинства территорий, по которой будут прокладываться автомобильные дороги всех существующих категорий, характерен значительными неровностями, чередованием повышенных и пониженных участков. Как показывает статистика, в среднем на каждый километр трассы дорог приходится примерно одно понижение.

Чтобы обеспечить сток воды от выпадающих осадков в местах пересечения дорогами пониженных участков рельефа, необходимо будет устраивать водопропускные сооружения (ВПС). Как показывает практика, почти 90 % из них включают водопропускные трубопроводы (ВПТ). На устройство ВПТ (рис.

1) должно пойти значительное количество различных видов труб, которые, естественно, должны удовлетворять стандартизированным в ГОСТ 32871-2014 требованиям.

Эти требования касаются только бетонных (БТ), железобетонных (ЖБТ), металлических гофрированных (МГТ) — наборных металлических гофрированных (НМГТ) и спиральновитых гофрированных металлических (СВГМТ), а также композитных (КТ) труб.

В стандарте отсутствуют требования к трубам из полиолефинов со структурированной стенкой (ТПСС) [2], которые в последнее время стали широко применяться в стране для устройства подземных водоотводящих трубопроводов [3].

Однако, по нашему предположению, из ТПСС вполне возможно достаточно качественно и производительно устраивать долговечные и надёжные водопропускные трубопроводы.

Для обоснования этого предположения и появилась острая необходимость в подробном рассмотрении требований стандарта к трубам для ВПТ, с тем чтобы оценить, насколько им удовлетворяют ТПСС отечественного производства. Требования будут рассмотрены нами собранными в нескольких группах.

  • Первая группа требований, в порядке очерёдности расположения в стандарте, касается материалов и способов изготовления труб для ВПТ.
  • БТ должны изготовляться из неармированного бетона установленных в ГОСТ марок в заводских условиях.
  • ЖБТ должны изготовляться также в заводских условиях из бетона и арматуры установленных марок. При этом ЖБТ должны отвечать требованиям:
  • по показателям прочности (классу на смятие и отпускной, трещино стойкости, водонепроницаемости и морозостойкости бетона, а также удельной эффективной активности естественных радионуклидов в бетоне);
  • по соответствию арматурных изделий рабочим чертежам, точности геометрических параметров (внутреннему диаметру цилиндрической части и толщине стенки, прямолинейности профиля по продольному сечению, отклонениям от перпендикулярности);
  • к толщине защитного слоя бетона до рабочей арматуры, ширине раскрытия трещин и качеству бетонных поверхностей — по отсутствию отслоений защитного слоя бетона, а также наличию и правильности нанесения маркировки и комплектности.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Композитные трубы (в качестве таких труб в стандарте считаются трубы из реактопластов [4-8]) должны производиться также в условиях заводов из композитного материала с жёсткой матрицей и полимерным вяжущим.

Для получения жёсткой матрицы при изготовлении композитных труб следует использовать следующие виды сырья и материалов: стеклянные, базальтовые или углеродные волокна; синтетические волокна из различных материалов; фторопласты и резинопласты различных марок.

В качестве полимерных вяжущих при изготовлении композитных труб следует использовать следующие виды сырья и материалов: полиэфирное связующее; эпоксидное связующее; термореактивные смолы; армирующие наполнители — различные виды волокон (рубленные, измельчённые) для армирования реактопластов (стекловолокна) щёлочно-кальциево-силикатного стекла с добавлением диоксида циркония или триоксида бора; инертные наполнители (кварцевый песок или другие виды минеральных наполнителей); дополнительные компоненты (ускорители, катализаторы (отвердители) и ингибиторы, тиксотропные добавки).

Материалы, используемые в трубах, не должны выделять опасные вещества выше максимально допустимых значений, указанных в стандартах или сертификатах на соответствующие материалы. Материалы должны быть устойчивы к воздействию низких температур и к УФ-излучению. Материалы, используемые для изготовления элементов композитных труб, должны приниматься согласно действующим стандартам.

НМГТ должны собираться посредством болтовых соединений из стальных сегментов непосредственно на строительной площадке. Все элементы и покупные изделия (болты, гайки, шайбы и др.) для НМГТ должны быть изготовлены из качественных сталей. Их химический состав и механические свойства должны быть определены производителем и подтверждены документами качества — сертификатом, паспортом и т.д.

Все материалы, используемые в производстве, должны подвергаться входному контролю в соответствии с нормативнотехнической документацией, утверждённой в установленном порядке: листовой прокат в зависимости от типоразмеров по ГОСТ 19281 «Прокат повышенной прочности. Общие технические условия», крепёжные изделия по ГОСТ 17769 «Изделия крепёжные. Правила приёмки», цинковое покрытие элементов по ГОСТ 9.307 «Единая система защиты от коррозии и старения. Общие требования и методы контроля».

Размеры и взаимное расположение поверхностей, радиусы гибки и окаймляющие конструкции должны строго соответствовать рабочим чертежам. Изготовленные элементы должны быть взаимозаменяемыми. Это должно устанавливаться контрольной сборкой секций, производимой согласно утверждённой документации изготовителя.

СВГМТ производятся с использованием спиральной навивки стальных лент, изготовленных из марок стали в соответствии с конструкторской и рабочей документацией заводов-изготовителей, содержащих показатели качества, профиля волны гофра, геометрические размеры, антикоррозийного покрытия, комплекта поставки и маркировки.

Вторая группа требований касается обеспечения условий для создания необходимого режима работы водопропускных трубопроводов.

Безнапорный режим будет создан, если высота водного потока воды H перед входом в трубопровод не превысит 20 % его внутреннего диаметра D (рис.

2); напорный режим — H, при оголовках обтекаемой формы, превысит величину 20 % D; полунапорный — H, при оголовках обычных типов, также превысит 20 % D.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Третья группа требований касается основных характеристик ВПТ:

  • грузоподъёмности (несущей способности БТ, ЖБТ, НМГТ, СВГМТ и КТ);
  • внутренних диаметров (БТ, ЖБТ, НМГТ, СВГМТ и КТ);
  • длин и числа рядов (определяют водопропускную способность ВПС);
  • типов оснований (рис. 3; а — бесфундаментные на земляном ложе, спрофилированном по очертанию трубы, на грунтовом основании и на гравийно-песчаной подготовке, щебёночной подушке; б — на фундаментах из отдельных блоков, из монолитного бетона или железобетона; в — на свайном основании).
Читайте также:  Полиэтиленовые трубы пэ 100 или пэ 80

Четвёртая группа касается эксплуатационных требований: прочности, надёжности и безопасности пропуска водного потока, устойчивости к повреждениям, огнестойкости, экономичности, экологичности и долговечности.

Пятая группа требований касается условий, определяющих выбор материала и конструкции ВПТ — климатических, геологических, гидрологических и агрессивности окружающей среды.

Шестая группа требований касается технических параметров ВПТ, учитывающих грузоподъёмность и несущую способность при расчётной высоте насыпи Нн над верхом ВПТ (рис. 4): ≤ 5 м — первая группа, 5-10 м — вторая, 10-15 м — третья и 15-20 м — четвёртая группа.

Седьмая группа требований касается наименьшей толщины засыпки над трубами для обеспечения долговечности ВПТ: 0,5 м до низа дорожной одежды, но не менее 0,8 м до верха непосредственно дорожного покрытия.

Восьмая группа требований касается внутренних диаметров ВПТ D.

При использовании ЖБТ: D ≥ 1,5 м — при длине > 30 м, D ≥ 1,25 м — при длине трубы 2030 м, D ≥ 1 м — при длине трубы не более 20 м (на автомобильных дорогах III-V категорий) и D = 0,5-0,75 м — на съездах (при наличии ТЭО). При использовании МГТ: D ≥ 1 м, а при длине > 20 м — D ≥ 1,5 м и D ≥ 0,50 м — на съездах (при наличии ТЭО).

Толщина стенки металлических водопропускных труб

  1. Девятая группа требований касается основных размеров труб.
  2. Для круглых железобетонных труб стандартизированы внутренние диаметры D: 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1250, 1400, 1500, 1600 и 2000 мм, длина ≥ 1 м с последующей кратностью длины 0,5 м и наименьшие толщины стенок — 100 мм, а при диаметрах 500 и 750 мм — 80 мм, с учётом защитного слоя.
  3. Размеры круглых МГТ должны соответствовать стандартизированным значениям по внутреннему диаметру D: 1000, 1250, 1500, 2000, 3000 и 5000 мм и более (при ТЭО), длине волны (68, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160 и 164 мм), глубине (13-57 мм) и толщине элемента 2-8 мм.
  4. Для КТ стандартизированы [1] только внутренние диаметры D: 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1250, 1400, 1500, 1600 и 2000 мм и более (при наличии ТЭО).
  5. Десятая группа требований касается предельно допустимых отклонений параметров и размеров труб.

У ЖБТ допустимые отклонения размеров не должны превышать: по длине — не более 5 и не менее 10 мм, по толщине стенок — не более 10 и не менее 5 мм; по внутреннему диаметру — не более 10 и не менее 10 мм; перекосов торцевой поверхности — не более 5 мм; защитный слой бетона до арматуры — не более 3 и не менее 2 мм. Отклонения действительных размеров элементов НМГТ не должны превышать указанных (табл. 1) значений, а от прямолинейности (измеряемой по образующей) — 5 (на длине 1 м) и 10 мм (на всей длине изделия).

Для КТ предельно допустимые отклонения размеров должны соответствовать значениям, указанным в действующем национальным стандарте [4].

Одиннадцатая группа касается требований к качеству поверхности труб.

В БТ не допускается наличие трещин за исключением местных поверхностных усадочных трещин шириной раскрытия не более 0,05 мм, а размеры раковин, местных наплывов, впадин, сколов бетона на поверхностях и торцах не должны превышать указанных (табл. 2) значений.

Композитные трубы должны иметь внешний вид наружных, внутренних и торцевых поверхностей, соответствующий контрольному образцу-эталону внешнего вида, выполненного согласно требованиям ГОСТ 15.009 «Система разработки и постановки продукции на производство».

На наружных, внутренних и торцевых поверхностях, а также на калиброванных под муфтовое соединение поверхностях труб и муфт не должно быть расслоений, выходов стекловолокна, посторонних включений, неровности.

На торцах и фасках, в канавках муфты и на калиброванных концах труб должно быть выполнено ламинирование полиэфирной смолой или нанесён защитный слой.

Внутренние и наружные поверхности МГТ не должны иметь неровности.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

Открытые стальные поверхности, закладные изделия и выпуски арматуры должны иметь антикоррозийное покрытие. Вид, качество и толщина антикоррозионных покрытий поверхностей изделий должны соответствовать рабочим чертежам.

В случаях, предусмотренных в нормативных документах или рабочей документации на изделия конкретных видов, антикоррозионные покрытия должны удовлетворять требованиям по адгезии с бетонной поверхностью и паропроницаемости в соответствии с ГОСТ 13015 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Правила приёмки, маркировки, транспортирования и хранения».

Двенадцатая группа требований касается гидроизоляции и вторичной защиты (по ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования») элементов труб и стыкуемых элементов.

Их необходимо предусматривать исходя из требований обеспечения эксплуатационной надёжности в интервале температур воздуха в районе строительства (от абсолютной максимальной до средней наиболее холодных суток) и агрессивности окружающей среды.

Гидроизоляция должна быть: водонепроницаемой по всей изолируемой поверхности; водо-, био-, тепло-, морозо- и химически стойкой; сплошной и неповреждаемой при возможном образовании на изолируемой поверхности бетона трещин с допустимым раскрытием; прочной при длительных воздействиях постоянной и временной нагрузок и возможных деформациях бетона, давления грунта насыпи и гидростатического давления воды в соответствии с ГОСТ 31384.

Для устойчивости МГТ к воздействию воды, в зависимости от климатических условий и агрессивности окружающей среды, необходимо применять: различные виды цинкования (толщиной слоя не менее 80 мкм); алюминиевое покрытие (толщиной слоя не менее 200 мкм); полимерные (толщиной слоя 1-1,5 мм) и также лакокрасочные покрытия; дополнительную защиту мастиками, полимерными лакокрасочными материалами или эмалями.

Тринадцатая группа требований касается маркировки, которой должны быть подвергнуты все трубы независимо от материала изготовления. Маркировочные надписи должны быть нанесены несмываемой краской на внутренней поверхности каждого звена (листа).

Надпись должна содержать товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя, номер партии, марку трубы (листа), дату изготовления (число, месяц, год), заводской номер трубы, массу в килограммах, штамп отдела технического контроля или заводской инспекции. Маркировка производится согласно ГОСТ 14192 «Маркировка грузов», ГОСТ 13015.

Маркировку труб следует выполнять набором букв и цифр, разделённых точкой на три группы. В первой группе указывается обозначение изделия и габаритные размеры в сантиметрах. Во второй группе указывается группа по несущей способности. В третьей группе через дефис указываются материал изготовления и его основные показатели.

Для маркировки изделий допускается нанесение на поверхность композитных труб лакокрасочных материалов.

В заключение следует отметить, что собранные в тринадцати группах стандартизированные требования к трубам для водопропускных трубопроводов автомобильных дорог должны позволить обосновать техническую возможность использования также и труб из полиолефинов со структурированной стенкой. Такое обоснование, в случае заинтересованности широкой научно-технической общественности и, естественно, редакции журнала, будет нами рассмотрено в следующих статьях.

Толщина стенки металлических водопропускных труб

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.

Читайте также:  Запорная арматура краны что это такое

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.

Проектирование водопропускных сооружений

Вода, образовавшаяся на поверхности земли в результате ливня или снеготаяния, собирается и стекает к пониженным местам с определенной территории. Железнодорожный путь пересекает пониженные места земной поверхности, в которые может притекать вода по постоянным (реки, ручьи, ручьи) или периодическим (периоды дождей, ливней, таяния снега) водотокам.

Воду необходимо отвести от железнодорожного пути, что бы исключить подтопление и нарушение целостности земляного полотна. Отвод воды вдоль трассы железной дороги осуществляется продольными водоотводами: нагорными и водоотводными канавами, резервами, лотками и т.п.

Проектирование и расчет таких водоотводных сооружений необходимо вести с учетом водосбора и водоразделов.

Для пропуска воды через земляное полотно в местах пересечения водотоков проектируются и строятся водопропускные (искусственные) сооружения: мосты, трубы, лотки, а в отдельных случаях акведуки, дюкеры и фильтрующие насыпи. Мосты и трубы являются наиболее распространенными водопропускными сооружениями для устройства водоотвода при проектировании и строительстве.

В современных условиях большое применение находят гофрированные трубы.

При некоторых ограничениях по водопропускной способности и возможностям применения по допускаемым высотам насыпей эти трубы обладают весьма существенными преимуществами связанными с уменьшением транспортных затрат (на доставку к месту строительных работ) и общим уменьшении трудоемкости и стоимости их строительства.

Водоотведение поверхностных вод на железных дорогах подразумевает под собой сбор и удаление грунтовых и поверхностных вод с территории железнодорожной станции, земляного полотна, различных сооружений.

Водоотведение осуществляется системой водоотводных устройств, отсутствие которых или их плохая работа могут стать причиной насыщения водой земляного полотна, его размыва, подтопления железнодорожным путей, стрелочных переводов на территории предприятия.

Насыщение земляного полотна водой может привести к деформации основной площадки, выплескам, образованию балластных корыт и пучин, обвалам и оползанию откосов.

Для отведения атмосферных вод, поступающих с поверхности земли к железнодорожной насыпи, устраивают продольный водоотвод. Вдоль насыпи прокладывают водоотводные каналы с сечением трапецеидальной формы. Как правило, глубина и ширина по дну определяются расчетом, но принимается не менее 0,6м.

Такие канавы предусматривают вдоль бровки откоса железнодорожной выемки с ее нагорной стороны – нагорные канавы. Они предотвращают поступление воды в выемку с прилегающей территории и защищают откос от разрушения.

На застроенных территориях промышленных площадок или железнодорожных станциях водоотвод производится по сборным железобетонным лоткам. Обычно водоотводные лотки укладываются с минимальным уклоном 2-3 %. Лотки снабжаются смотровыми колодцами с отстойниками.

В местностях с суровыми климатическими условиями лотки утепляются. Внутренние размеры лотков выбираются в соответствии с гидравлическими расчетами на максимально возможный приток воды.

Водопропускные трубы

Для пропуска водного потока при небольших расходах воды в теле железнодорожной насыпи могут укладываться как малые мосты, так и водопропускные трубы. Преимуществом водопропускных труб перед малыми мостами является меньшие затраты на строительство и эксплуатацию.

Элементы водопропускных труб рассчитывают на действие постоянной нагрузки от веса грунта и переменчивого динамического воздействия от подвижного состава. Размеры отверстия водопропускных труб определяются гидравлическим расчетом.

Водопропускная способность трубы зависит не только от размеров отверстия, но и от формы поперечного сечения трубы, конструкции вводящих и выводящих воду устройств (оголовков), степени шероховатости русла в трубе.

Виды водопропускных труб

Водопропускные трубы бывают напорными (вода заполняет все сечение), полунапорные (на входе в трубу вода заполняет ее сечение, а на части длины и на выходе имеет свободную поверхность) и безнапорные (вода заполняет не все сечение). Водопропускные трубы классифицируются по форме отверстия (круглые, прямоугольные) по числу отверстий (одноочковые, многоочковые) по материалу изготовления (металлические, железобетонные).

Строение водопропускных труб

Водопропускная труба состоит из входного и выходного оголовков, звеньев и фундамента. Оголовки устраиваются на концах трубы для плавного ввода и вывода водного потока, снижения сопротивлению движения воды, повышения водопропускной способности трубы и предохранения от размыва насыпи. Применяются оголовки различных типов.

Портальный оголовок состоит из вертикальной стенки, расположенной параллельно оси насыпи. В оголовок входят конусы насыпи, укрепленные каменным мощением. Оголовок коридорного типа имеет две параллельные вертикальные стенки с закругленными концами. Вертикальный оголовок выполнен из утолщенного звена трубы, срезанного параллельно откосу насыпи.

У раструбного оголовка имеются боковые стенки (откосные крылья), в верхней части срезанные по откосу насыпи. Применяются так же раструбные оголовки с коническим звеном. Металлические гофрированные трубы изготавливают на заводах из стального листа толщиной 1-2 мм с шагом волны 60 мм.

Гибкие и легкие, воспринимающие значительные нагрузки, такие трубы легко монтируются на месте. В большинстве случаев фундаменты устраивают только под оголовками. К недостаткам металлических гофрированных труб можно отнести необходимость применения специальных антикоррозийных сортов стали и специальное оборудование для их изготовления.

Для пропуска воды над полотном железной дороги устраиваются своеобразные мосты, по пролетному строению которых протекает вода, называют их акведуками.

При выполнении проектных работ на территории предприятия при невысоких насыпях и необходимости устройства водоотвода небольшого количества воды от железнодорожного пути применяются водоотводные лотки. Устраиваются они в междушпальном пространстве или в междупутье.

При проведении инженерных изысканий и проектировании железной дороги необходимо выявить все пониженные места и проектом определить количество воды притекающей к этим местам и запроектировать комплекс водоотводных и водопропускных сооружений, обеспечивающих нормальную, бесперебойную работу железной дороги.

Современный подход к железнодорожному проектированию, профессиональные компетенции специалистов компании, позволяют выполнять качественно и в кратчайшие сроки проектные задачи любой сложности.

В процессе работы над проектами специалисты компании используют современное обеспечение, что позволяет сводить к минимуму возможность технологических ошибок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector