Конструкции каменных, бетонных и железобетонных труб

КОНСТРУКЦИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

1. Конструкции каменных, бетонных и железобетонных труб

2. Конструкции металлических и полимерных труб

В прошлом каменные и бетонные трубы выполняли из массивных стенок со сводами. Очертания сводов принимают по круговой кривой со стрелой подъёма .

Стены труб могут иметь раздельный или общий фундамент, это зависит от геологических условий. При слабых грунтах устраивают общий фундамент, что снижает величину давления по подошве. Иногда для улучшения работы общего фундамента устраивают обратный свод, который одновременно является лотком для протекания воды. Каменные трубы устраивают из бутового камня.

На дорогах низких технических категорий иногда применяют круглые бетонные трубы из звеньев с плоской подошвой (рис.1, б). Звенья таких труб имеют отверстия диаметром 1 и 1,25 м с толщиной стенок 14 - 18 см и длиной звенв 1м. В подошвенной части звена применяют сварную сетку из арматуры диаметром 10 мм класса А-II. Разработано два варианта звеньев из бетона: класса В30 и В4. Недостаток - эта конструкция требует значительного расхода бетона сравнительно высоких классов. Такие трубы можно укладывать под насыпями высотой до 7 м.

Рис. 1. Конструкция звеньев железобетонных труб;

а - круглой; б - круглой с плоской подошвой; в - овоидальной с плоской подошвой;

1, 2 - рабочая и кольцевая арматура; 3 - хомуты; 4 - арматурная сетка пяты;

5 - арматурная спираль свода

В настоящее время на автомобильных дорогах нашли широкое применение сборные железобетонные трубы. Разработаны типовые проекты круглых железобетонных труб (рис. 1, а) с отверстиями диаметром 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5 м.

Диаметр труб принимают в зависимости от:

Ø расхода воды;

Ø длины трубы (категшории дороги);

Ø высоты насыпи.

Таблица 1

Условия применения труб, в зависимости от диаметра

Диаметр труб, м	Высота насыпи, м
0,5	на съездах автомобильных дорог
0,75	при насыпях высотой до 1,5
1,0; 1,5	при насыпях высотой до 7,5

Длину звеньев труб принимают 2,0…3,0 м. Арматурный каркас круглых труб состоит из двух рядов рабочей арматуры класса А-II, расположенной по окружности и выполненной в виде спирали, поперечной арматуры в виде хомутов и распределительной продольной арматуры класса А-I. Толщина стенок звеньев h=8…16 см. Железобетонные трубы изготавливают из тяжёлого бетона со средней плотностью от 2,2 до 2,54 т/м³ классом не ниже В30, водонепроницаемостью не менее W6 и морозостойкостью для умеренных условий (среднемесячная температура наиболее холодного месяца -10⁰С и выше) F200, для суровых и особо суровых условий - F300.

Звенья круглых железобетонных труб сложног равномерно опирать на основание или фундамент. Для устранения этого недостатка разработан типовой проект звенньев круглых железобетонных труб с отверстием 1,0; 1,25; 1,5; 2,0 м с плоской подошвой (рис. 1, б). Длина звеньев 2, 3 м, толщина стенки 10…24 см. Шири на подошвы 0,8D. Армирование у этих звеньев принять таким же, как у звеньев круглых труб.

Кроме того, пята армаруется дополнительными сетками. Эти трубы с отверстием 1,0 и 1,25 м запроектированы для насыпей высотой 7 и 8 м соотвественно, а трубы с отверстием 1,5 и 2,0 м - под насыпи высотой до 20м.

При высоких насыпях поперечному сечению трубы придают овоидальное очертание (рис. 1, в), близкое к кривой давления насыпи в целях уменьшения возникающих изгибающих моментов. В таких трубах верхний свод работает как внецентренно сжатый элемент, что позволяет упростить схему армарования. Такая конструкция труб может быть применена при насыпях высотой более 12 м.

При сооружении водопропускных труб часто применяют железобетонные звенья, предназначенные для коллекторов, длиной 2…6 м, имеющие торцевые участки раструбной формы. Технико-экономические расчеты Воронежского филиала Гипродорнии показали, что эти трубы из длинномерных звеньев по сравнению с трубами из обычных (коротких) звеньев имеют следующие преимущества: удобство монтажа, существенная экономия материалов, темпы строительства повышаются и т. д. Им были разработаны проектные решения водопропускных труб из длинномерных звеньев на основе существующего типового проекта для труб с короткими звеньями. Предусмотрены два варианта труб: бесфундаментные и на жёстких фундаментах (рис. 2).

Рис. 2. Схема труб из длинномерных звеньев на жёстком фундаменте:

1 - длинномерные звенья; 2 - противофильтрационный экран; 3 - щебёночно-песчаная подушка; 4 - опорный блок из монолитного бетона

Для этих труб разработаны звенья длиной 5 м из обычного железобетона с отверстиями 1,0; 1,25; 1,5 м, а также из предварительно-напряжённого железобетона с отверстиями 1,0; 1,2; 1,6 м. Для удобства объединения звеньев на одном их конце создаётся раструбное уширение.

Прямоугольные звенья труб применяют при необходимости пропуска относительно больших расходов воды, а также при использовании их в качестве скотопрогонов. Применяют две разновидности сборных прямоугольных труб: замкнутые и незамкнутые.

Замкнутое звено прямоугольной трубы удобно при монтаже в короткие сроки. Для насыпей высотой до 20 м разработаны типовые проекты таких звеньев с отверстиями 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 м. Длина этих звеньев при ширине до 4 м принята 1м. Для труб с отверстием шириной 4 м, предназначенных для наибольшей высоты насыпи, в целях уменьшения их монтажного веса принята длина 0,75 м. В их стенках толщиной 13…30 см, выполненных из гидротехнического бетона класса В30, применена рабочая арматура периодического профиля класса А-I. Масса звеньев составляет от 3,5 до 10,3 т. Звенья прямоугольных труб укладывают на сборные железобетонные плиты или на монолитные фундаменты, что существенно повышает материалоёмкость водопропускных труб такой конструкции.

Незамкнутые звенья состоят из двух стеновых блоков, одного лоткового и блока перекрытия (рис. 3).

Рис. 3. Конструкция прямоугольных труб из сборных блоков:

1 - блоки перекрытия; 2 - стеновые блоки; 3 - лотковые блоки; 4 - стык омоноличивания

При сооружении труб из этих звеньев необходимо устраивать монтажные стыки, это требует применять сварку и выполнять работы по бетонированию, что усложняет работы и увеличивает их продолжительность.

Дата добавления: 2014-01-13