Металлические водопропускные трубы на автомобильных дорогах

Металлические водопропускные трубы на автомобильных дорогах

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.

Дороги автомобильные общего пользования

ТРУБЫ ДОРОЖНЫЕ ВОДОПРОПУСКНЫЕ

Automobile roads of general use. Road pipe culverts. Technical requirements

Дата введения 2015-07-01
с правом досрочного применения

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский дорожный научно-исследовательский институт" (ФГУП "РОСДОРНИИ") Министерства транспорта Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 "Дорожное хозяйство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 июня 2014 г. N 45)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 февраля 2015 г. N 112-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32871-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий межгосударственный стандарт разработан для государств – членов Таможенного союза и устанавливает технические требования к дорожным водопропускным трубам на автомобильных дорогах общего пользования.

Межгосударственный стандарт разработан в связи с включением его объекта стандартизации в перечень изделий, подлежащих подтверждению соответствия в форме сертификации Технического регламента ТР ТС 014/2011 [1].

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на дорожные водопропускные трубы, а также изделия, предназначенные для их устройства под насыпями автомобильных дорог общего пользования, и устанавливает технические требования к ним.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 9.302-88 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля

ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 15.009-91 Система разработки и постановки продукции на производство. Непродовольственные товары народного потребления

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 1577-93 Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали. Технические условия

ГОСТ 3640-94 Цинк. Технические условия

ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия

ГОСТ 5915-70 Гайки шестигранные класса точности В. Конструкция и размеры

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 7798-70 Болты с шестигранной головкой В. Конструкция и размеры

ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования

ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости

ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 12730.0-78 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия

ГОСТ 17066-94 Прокат тонколистовой из стали повышенной прочности. Технические условия

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры

ГОСТ 17769-83 Изделия крепежные. Правила приемки

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

Читайте также:  Ручная швейная машинка инструкция на русском

ГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ 24705-2004 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 26433.0-85 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 водопропускная труба: Инженерное сооружение, укладываемое в теле насыпи автомобильной дороги для пропуска водного потока.

3.2 грузоподъемность: Характеристика трубы, определяемая максимальным действием постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок, воздействие которых является безопасным для ее элементов при расчете по первому предельному состоянию.

3.3 диаметр трубы: Наибольший размер отверстия в свету звена круглой трубы.

3.4 длина трубы: Размер между наружными гранями входного и выходного оголовков.

3.5 отверстие трубы: Наибольший горизонтальный размер или сумма наибольших горизонтальных размеров (для многоочковых труб) тела трубы в свету.

3.6 режим работы трубы: Работа трубы в зависимости от заполнения входного сечения водным потоком.

3.7 тело трубы: Основная часть трубы между входным и выходным оголовками, находящаяся в грунте насыпи, имеющая замкнутую или разомкнутую форму поперечного сечения, по которой осуществляется пропуск воды.

3.8 элементы (изделия) конструкции трубы: Звено (сегмент для металлической трубы), оголовок, фундамент (если он предусмотрен), гидроизоляция.

3.8.1 звено трубы: Элемент сборной трубы, являющийся частью ее тела.

3.8.2 оголовок: Крайний, замыкающий тело трубы элемент, удерживающий откос насыпи по концам трубы и обеспечивающий необходимые условия входа водного потока в трубу и выхода из нее.

Примечание – По положению в теле трубы оголовки различают на:

– входной – оголовок трубы с верховой стороны;

– выходной – оголовок трубы с низовой стороны.

3.8.3 гидроизоляция: Конструктивный элемент, защищающий несущие элементы и стыки звеньев труб от воздействия поверхностных и грунтовых вод.

3.8.4 лоток металлической гофрированной трубы: Дополнительное покрытие из бетона или асфальтобетона, устраиваемое на внутренней поверхности металлической гофрированной трубы в нижней части сечения (лотковая часть), которая подвержена интенсивному размыву под действием водотока.

3.8.5 фитинг: Деталь для соединения труб одинаковых и разных диаметров, а также выполненных из различных материалов.

3.8.6 входной и выходной лоток: Площадка, выполненная из бетона, габионных конструкций, каменной наброски в пределах входного и выходного оголовков, предназначенная для предотвращения размывов грунта.

4 Классификация труб

4.1 По числу отверстий

Трубы по числу очков в сечении следует подразделять:

– на одноочковые: сооружения, состоящие из одной трубы;

– двухочковые: сооружения, состоящие из двух труб;

– многоочковые: сооружения, состоящие из трех и более труб.

4.2 По форме поперечного сечения

Трубы в зависимости от поперечного сечения следует подразделять на имеющие замкнутую или разомкнутую форму поперечного сечения.

К трубам, имеющим замкнутую форму поперечного сечения, следует относить прямоугольные, круглые, овоидальные (горизонтального и вертикального эллипса, замкнутого арочного типа) конструктивные решения.

К трубам, имеющим разомкнутую снизу форму поперечного сечения (в основном гофрированные трубы), следует относить арочные, усиленные арочные, арочные многорадиусные и коробчатые конструктивные решения. Данные конструкции приведены на рисунке 1 в соответствии с [1].

Для труб с замкнутой и разомкнутой формами поперечного сечения размер отверстия устанавливают в соответствии с 3.5 и дополнительным указанием формы сечения, а также горизонтальных и вертикальных радиусов, если они имеются.

Рисунок 1 – Конструкции труб с арочной и коробчатой формой поперечного сечения [2], [3]

Рисунок 1 – Конструкции труб с арочной и коробчатой формой поперечного сечения [2], [3]*

________________
* Поз. [3], [5], [6] см. раздел Библиография. – Примечание изготовителя базы данных.

4.3 По материалу изготовления

Трубы по материалу изготовления следует подразделять на:

– бетонные – тело трубы выполнено из неармированного бетона;

– железобетонные – тело трубы выполнено из армированного бетона;

– металлические гофрированные трубы (далее – гофрированные трубы) – конструкции из сборных металлических гофрированных сегментов и гофрированные спиральновитые трубы;

– композитные – тело трубы выполнено из композитного материала с жесткой матрицей и полимерным вяжущим.

4.4 По режиму работы

Режим протекания в водопропускных трубах (режим работы) следует определять в зависимости от глубины подтопления и типа входного оголовка.

Различают следующие режимы:

– безнапорный – если подпор меньше высоты трубы на входе либо превышает ее не более чем на 20%; на всем протяжении трубы водный поток имеет свободную поверхность;

– напорный – устанавливается при специальных входных оголовках обтекаемой формы, если подтопление верха трубы на входе более, чем на 20%. Труба на большей части работает полным сечением, а у выхода может иметь свободную поверхность;

– полунапорный – возникает при оголовках обычных типов, если подтопление верха трубы на входе более, чем на 20%. Труба на входе работает полным сечением, а далее на всем протяжении поток имеет свободную поверхность.

При устройстве водопропускных труб, как правило, следует предусматривать работу в безнапорном режиме. Трубы в полунапорном и напорном режимах должны устраиваться с коническим входным звеном и применяться в стесненных условиях с учетом технико-экономического обоснования.

4.5 По условиям опирания

Трубы по условиям опирания (типу основания) следует подразделять на:

1) на земляном ложе, спрофилированном по очертанию трубы;

2) на грунтовом основании;

3) на гравийно-песчаной подготовке, щебеночной подушке;

б) на фундаментах:

1) на фундаменте из лекальных блоков;

2) на фундаменте из монолитного бетона или железобетона;

в) на свайном основании.

4.6 По грузоподъемности и несущей способности

Водопропускные трубы по грузоподъемности и несущей способности подразделяют на четыре группы. Технические параметры по группам приведены в 5.2.1.

5 Технические требования

Согласно ТР ТС [1] и с учетом требований настоящего стандарта дорожные водопропускные трубы подлежат подтверждению соответствия в форме сертификации, согласно утвержденным единым принципам и правилам технического регулирования.

5.1 Основные характеристики

5.1.1 Для труб основными характеристиками являются:

– грузоподъемность (несущая способность – для звеньев);

– тип основания;

– число очков в сечении (определяет водопропускную способность трубы);

– режим работы трубы;

– отверстие трубы;

– длина трубы.

5.1.2 Водопропускные трубы должны удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

– прочности;

– надежности и безопасности пропуска водного потока;

– устойчивости к повреждениям;

– огнестойкости;

– экономичности;

– экологичности;

– долговечности.

5.1.3 Основными условиями, влияющими на назначение и определяющими выбор материала и конструкции трубы, являются:

– климатические условия;

– геологические условия;

– гидрологические условия;

– условия агрессивности окружающей среды.

5.2 Требования к техническим параметрам

5.2.1 Трубы (для железобетонных труб – звенья) следует подразделять на группы соответственно по грузоподъемности и несущей способности при расчетной высоте насыпи (над верхом изделия) [3]:

– 1-я группа – до 5 м включительно;

– 2-я группа – от 5 до 10 м;

– 3-я группа – от 10 до 15 м;

– 4-я группа – от 15 до 20 м.

В зависимости от разделения труб на группы для выполнения требований, указанных в 5.1.2, должны устанавливаться следующие параметры:

– толщина стенки (листа для металлических труб);

– вид армирования;

– класс бетона;

– класс прочности стали.

5.2.2 Для обеспечения долговечности водопропускных труб, наименьшую толщину засыпки над звеньями труб следует принимать на автомобильных дорогах равной 0,5 м до низа дорожной одежды, но не менее 0,8 м до верха дорожного покрытия [4].

5.3 Требования к геометрическим параметрам

5.3.1 Размер отверстия железобетонных труб следует устанавливать не менее:

– 1,50 м – при длине трубы более 30 м;

– 1,25 м – при длине трубы от 20 до 30 м;

– 1,00 м – при длине трубы не более 20 м (на автомобильных дорогах III-V категорий);

– от 0,50 до 0,75 м – на съездах (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

5.3.2 Размер отверстия металлических гофрированных труб следует устанавливать не менее 1 м, а при длине трубы более 20 м – не менее 1,5 м. Размер отверстия металлических гофрированных труб следует назначать от 0,50 м – на съездах (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

5.3.3 Размер отверстия металлических гофрированных труб в районах с расчетной минимальной температурой воздуха ниже минус 40°С должен быть не менее 1,5 м.

5.3.4 Изделия круглого сечения по всей длине должны иметь правильную цилиндрическую или коническую (для оголовков) форму, а изделия прямоугольного сечения – призматическую.

5.3.5 Основные размеры звеньев железобетонных труб:

а) внутренний диаметр цилиндрических и меньший диаметр конических изделий: 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1250, 1400, 1500, 1600, 2000 мм;

Читайте также:  Трава молодости и красоты

б) отверстия прямоугольных труб: 1000, 1250, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000 мм;

в) длина звена труб:

1) круглых – не менее 1000, кратно 500 мм;

2) прямоугольных – не менее 750, кратно 250 мм.

Наименьшую толщину стенки трубы следует устанавливать в 100 мм, а при диаметре трубы 500 мм и 750 мм – 80 мм, с учетом защитного слоя. Наименьшую толщину защитного слоя бетона следует устанавливать согласно 5.6.1.6.

5.3.6 Основные размеры внутреннего диаметра металлических гофрированных труб: 1000, 1250, 1500, 2000, 3000, 5000 мм и более (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

5.3.7 Параметрами гофрированных элементов являются длина и глубина волны гофра, толщина элемента.

Требования к параметрам круговых контуров:

– длина волны: 68, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 164 мм;

– глубина волны – от 13 до 57 мм;

– толщина элемента – от 2,0 до 8 мм.

Требования для арочных контуров, не менее:

– длина волны – 200 мм;

– глубина волны – 55 мм;

– толщина элемента – от 3 до 8 мм.

5.3.8 Внутренний диаметр труб из композитных материалов следует устанавливать: 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1250, 1400, 1500, 1600, 2000 мм и более* (при соответствующем технико-экономическом обосновании), с учетом требований 5.2.1, 5.3.1.
_______________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 54560-2011 "Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных стекловолокном. Технические условия".

5.4 Предельно допустимые отклонения параметров и размеров элементов труб

5.4.1 Допустимые отклонения размеров звеньев, оголовков, фундаментных блоков железобетонных труб не должны превышать следующих значений:

– по длине звена – не более 5 и не менее 10 мм;

– по толщине стенок – не более 10 и не менее 5 мм;

– по внутреннему диаметру (ширине, высоте) – не более 10 и не менее 10 мм;

– перекос торцевой поверхности звена – не более 5 мм;

– защитный слой бетона до арматурного элемента – не более 3 и не менее 2 мм.

5.4.2 Для звеньев, изготавливаемых в формах с внутренним конусообразным вкладышем, отклонение по толщине стенок следует относить к верхнему (во время формования) торцу звена. Конусность внутренней поверхности форм (разность диаметров звена) не должна превышать 0,01L, где L – длина звена.

5.4.3 Отклонения действительных размеров элементов металлических гофрированных труб от принятых в настоящем стандарте не должны превышать значений, указанных в таблице 1.

Таблица 1 – Предельно допустимые отклонения изготовленных элементов

Допускаемые отклонения, мм

Длина гофрированного листа

Расстояние между центрами образованных по шаблону с втулками отверстий:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

• на слой уплотненного грунта;

• на грунтовую подушку;

• на сборные или монолитные железобетонные фундаменты;

• на подушку свайного ростверка.

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

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

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

Читайте также:  Площадь и периметр сечения

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

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

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

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

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

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

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

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


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

Конструктивно гидроизоляция состоит из следующих элементов:

• защитный слой из цементного раствора толщиной 30 мм;

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

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

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

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

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

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

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

• заливать водой горящий битум запрещается;

• котлы следует очищать от остатка материалов;

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

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

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

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

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

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

• законченные участки гидроизоляции следует ограждать.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• затраты на содержание подобных конструкций минимальны.

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector