Труба под дорогу: разновидности водопропускных труб и последовательность монтажа

Труба под дорогу: разновидности водопропускных труб и последовательность монтажа

  • Разновидности и характеристики водопропускных труб
    • Железобетонные водопропускные трубы
    • Пластиковые трубы
    • Металлические трубы и СМГК
  • Последовательность монтажа водопропускных труб

Водопропускные трубы под насыпями могут выступать в качестве своеобразной альтернативы мостам. Внешне устройство таких труб похоже на тоннели, проходящие сквозь дорожные насыпи. Металлические гофрированные водопропускные трубы нашли широкое применение в дорожном строительстве. Габариты выпускаемых труб позволяют использовать их и для отвода потока талой или дождевой воды, и для монтажа дренажной системы, а также для обустройства подземных переходов. Конечно, вместо водоотвода возможно возведение полноценного моста, но в случае низкой высоты дорожного полотна единственным правильным решением станет устройство водоотвода.

Схема элементов железобетонной прямоугольной водопропускной трубы.

Разновидности и характеристики водопропускных труб

Современный рынок предлагает обширный ассортимент труб для создания водопропускных тоннелей. Основой классификации этого ассортимента является принцип деления продукции по типу применяемого конструкционного материала. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются железобетонные водопропускные трубы, пластиковые трубы водопропускного типа и металлические гофрированные трубы для пропуска воды.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Железобетонные водопропускные трубы

К достоинству таких труб можно отнести возможность их изготовления прямо на месте укладки дороги. Их самостоятельное изготовление предполагает процесс заливки бетонного раствора в армированную опалубку. Процедура эта занимает довольно много времени, поэтому для обустройства водоводов железобетонные и бетонные трубы поступают на строительную площадку в уже готовом к эксплуатации виде. Они отличаются особой прочностью и способны выдерживать сейсмические нагрузки до 9 баллов.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Пластиковые трубы

Схема монтажа круглой водопропускной трубы.

Преимуществом пластиковых водопропускных труб является их способность сопротивляться высоким внешним нагрузкам. Но их монтаж требует усиления полотна над каналом путем сооружения бетонной арки, для чего внешняя сторона трубы используется в качестве опалубки.

Частичная разгрузка пластиковой трубы реализуется и с помощью металлических коробов (габионов), заполняемых крупными валунами. Таким образом, слоеная конструкция со стойкой сердцевиной и надежной внешней частью может эксплуатироваться не один десяток лет.

Пластичный водовод, созданный из полимерных труб, гораздо легче переносит подвижки грунта, чем жесткая конструкция из бетона.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Металлические трубы и СМГК

Если рассматривать использование металлических водопропускных труб с точки зрения прочностного расчета, то данный вариант может претендовать на идеальное решение вопроса. Конечно, способность металла хорошо удерживать внешние нагрузки является главным преимуществом металлических труб, но данное достоинство практически сводит к нулю высокая восприимчивость металла к коррозийным разрушениям. Поэтому обычные металлические трубы принято использовать для временного решения проблемы. В частности, их применяют при разовом проколе полотна дороги для осушения прилегающей местности.

Подобные проколы очень актуальны в ситуациях, когда невозможен ремонт водопропускных труб основного водовода и его эксплуатация вследствие засорения или даже разрушения. Такая дренажная система помогает сбрасывать уровень воды и дает возможность расчистки или починки основного водовода под дорогой. Кроме того, металлические трубы могут использоваться не только в качестве водовода, но и как своеобразный футляр, защищающий внутренний трубопровод. Оптимальным вариантом использования металлических временных труб является обсадное изделие, применяемое для армирования буровых скважин (их стенок).

Схема надфундаментных частей средних частей труб.

Для монтажа постоянных водопропускных сооружений под дорогой используют специальные сборные металлические гофрированные конструкции (СМГК). Исходя из классического определения, такие изделия не относятся к категории труб, поскольку металлические гофрированные листы преобразуются в сборную конструкцию прямо на месте сооружения водовода возле дороги. Нестандартные металлические гофрированные конструкции и тоннели из них наделены целым рядом достоинств, недоступных для водопропускных каналов, созданных из труб. Данные преимущества базируются на том, что гофрированные металлические системы в процессе сборки могут принимать разнообразные сложные формы, в которые нереально перевоплотиться обычным трубам, а срок их эксплуатации достигает 50-60 лет, да и к тому же гофрированные металлические конструкции на 25-30% дешевле своих бетонных аналогов и, несмотря на это, наделены повышенной сейсмоустойчивостью.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Последовательность монтажа водопропускных труб

Весь процесс установки водопропускных труб под дорогу разделяется на несколько этапов:

  • рытье котлована;
  • укладка фундамента;
  • монтаж труб;
  • обустройство насыпи дороги.

Итак, первый этап подразумевает рытье котлована, размеры которого определяются параметрами основания водовода. Важную роль здесь также может играть и тип почвы, который должен удержать массивную конструкцию. От типа грунта будет зависеть и обустройство откосов котлована.

Котлован роется по классической схеме, то есть сначала снимается верхний плодородный слой, затем осуществляется разработка первой ступени, снова выемка грунта на втором уровне и т.д. Глубина котлована в обязательном порядке должна достигать уровня промерзания грунта. В противном случае система водовода может быть деформирована в ходе пучения грунта. Для отвода влаги из котлована используется дренажная система из траншей или водяной насос.

Так как пропускные водоводы под дорогой обычно сооружаются на довольно влажных участках, обязательным условием их успешной эксплуатации является хорошо продуманная дренажная система.

Схема бестраншейной прокладки труб.

Стенки котлована и близлежащая насыпь укрепляется особыми модулями — габионами, устройство которых состоит из металлической сетки, заполненной камнями. Для упрочнения конструкции под габионами монтируется дополнительный слой гидроизоляции.

На втором этапе укладывается фундамент, в качестве опоры для которого выступает специально выполненная песчано-гравиевая подсыпка. Необходимость укладки подсыпки связана с тем, что она гарантирует сохранность целостности конструкции в случае воздействия деформации грунта в период пучения.

Стандартными фундаментами для укладки водопропускных труб являются блочный и монолитный.

Блочный фундамент укладывается, начиная с блока под оголовок трубы, который углубляется в грунт на 25-30 см ниже отметки промерзания грунта. После этого на песчано-гравийную подушку монтируются остальные блоки, перепады высоты между платформами при этом заполняются песчано-гравийной подсыпкой. Элементы конструкции начинают монтироваться с выходного оголовка, постепенно перемещаясь к входному участку.

Большие перепады высот в элементах конструкции для поддержки страхуются установкой свай.

К преимуществу монтажа блочного фундамента можно отнести скорость выполнения работ.

Монолитный фундамент укладывается в классическую опалубку, монтируемую поверх гидроизолирующего слоя. Заливка такого фундамента выполняется в один проход, для чего тщательно высчитывается объем основы. В ходе заливки используется только съемная опалубка, которая удаляется после застывания цемента.

Схема типов оголовков труб.

Основным достоинством монолитных конструкций фундамента является их высокая прочность. При качественном армировании такой фундамент способен выдержать и сейсмические колебания, и нагрузки пучения грунта дороги.

На следующем после укладки фундамента этапе начинается монтаж труб. Устанавливается бровка земляного полотна, монтируются выходные оголовки труб, затем поверх фундамента укладываются узлы СМГК или арочные элементы железобетонных труб. Пространство между фундаментом и стенками трубы заполняется песчано-гравийной смесью с добавлением портландцемента.

СМГК крепятся между собой заклепками или защелками, для усиления верхней части используется особая цементная стяжка. Элементы железобетонного туннеля фиксируются тоже с помощью цементных стяжек. Арочные конструкции монтируются на плиты, причем даже без укладки подсыпки.

На последней стадии после обустройства армирующей стяжки конструкция укрепляется бетонными бровками или габионами и засыпается 2-, 4- или 6-метровым слоем грунта дорожного полотна (в зависимости от прочности трубы).

Поделитесь полезной статьей:

Похожие статьи:Избранные статьи

Услуги по монтажу отопления водоснабжения

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > /otoplenie-dachi.html

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.

Водопропускные трубы для автомобильных и железных дорог: виды и особенности

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.

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:

По количеству очков в сечениях:

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:

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

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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Вентиляция бассейна в коттедже и частном доме: схема, расчет

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.

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:

  1. В первую очередь необходимо изготовить или приобрести уже готовую опалубку.
  2. Далее подготавливается необходимый для заливки бетонный раствор.
  3. На третьем этапе подготовленный заранее бетонный раствор заливается в опалубку.
  4. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

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.

Обр атите внимание! Все ремонтные работы занимают всего несколько часов, поэтому такой способ ремонта водопропускного трубопровода является очень популярным.

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:

  1. Внутри ремонтируемого канала навивают профиль. Профиль, как правило, изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ) и армируется специальными вставками.
  2. Производится заливка раствора в зазор между ремонтируемой трубой и корпусом.

После ремонта с использованием технологии SPR, несущие показатели конструкции увеличиваются в 2–3 раза.

Релайнинг

Релайнинг выполняется путём прокладки в старую водопропускную трубу новой, которая сделана из стеклопластика. Внутри происходит стыковка звеньев, а затем зазор между двумя стенками заливается, как и в прошлом случае, цементным раствором.

Стоит отметить, что в мире существует множество технологий по ремонту водопропускных труб, однако наиболее популярных, проверенных временем способов всего несколько и их применяют практически во всем мире.

Какую водопропускную трубу под дорогой проложить – виды, особенности, преимущества материалов

Водопропускные трубы, расположенные под дорогой – это нечто вроде альтернативы мостам, поэтому при отсутствии необходимости в последних можно воспользоваться такой заменой. К тому же, в некоторых ситуациях возведение моста попросту невозможно – например, если дорога расположена слишком низко.

Конструкция водопропускной трубы – это канал, проходящий через дорожную насыпь. Для обустройства водопропускного канала используются трубы такого диаметра, чтобы его было достаточно для транспортировки большого объема атмосферных осадков. Кроме того, нередко такие трубы используются при создании крупных дренажных систем и подземных переходов. В данной статье речь пойдет о водопропускных трубах и особенностях их применения.

Виды водопропускных труб

На современном рынке стройматериалов водопропускные трубы представлены очень разнообразно. Основным параметром, по которому классифицируются такие трубы, является материал изготовления.

Согласно такому способу классификации выделяют следующие виды водопропускных труб:

  • Железобетонные;
  • Пластиковые;
  • Металлические гофрированные.

Каждый материал имеет свои особенности.

Железобетонные водопропускные трубы

Одним из главных достоинств железобетонных конструкций для отведения воды является возможность их создания на том месте, где они будут устанавливаться. Процесс обустройства в данном случае предполагает установку армированной опалубки, в которую будет заливаться раствор бетона.

Описанное выше качество можно назвать достаточно полезным, но у него есть серьезный недостаток – железобетонная водопропускная труба под дорогой устанавливается очень долго. Конечно, у такой проблемы имеется решение, которое заключается в приобретении готовых железобетонных конструкций и доставке их к месту монтажа. Главное качество такого материала – способность выдерживать воздействие различных внешних факторов. Читайте также: “Виды железобетонных труб, характеристики и применение”.

Пластиковые водопропускные трубы

Различные варианты полимерных изделий для обустройства водопропускных каналов являются хорошим решением. Пластиковые трубы хорошо выдерживают внешние нагрузки, но для этого их приходится дополнительно усиливать при помощи бетонной арки, которая заливается по наружному краю трубы, причем слабая сопротивляемость бетона подвижкам грунта в данном случае не имеет никакого значения.

При необходимости можно снизить нагрузку на систему, используя специальные металлические короба, заполненные камнями. Установленная таким образом водоотводная труба под дорогой сочетает в себе надежность и долговечность – срок службы пластикового водопропускного канала может достигать 50 лет.

Металлические трубы и СМГК

Водопропускные трубы из металла – это неплохой вариант решения проблемы отведения воды, но только если рассматривать его с одной стороны. Металлические конструкции имеют лучшие показатели прочности по сравнению с аналогами, но это достоинство полностью нивелируется слабой устойчивостью к коррозии. Из-за этого металлические трубы используются для обустройства водопропускных каналов только временно.

Впрочем, есть еще одно применение изделиям из металла. Их часто используют для проколов дорожного полотна. Дело в том, что возможность ремонта водопровода, проходящего под дорогой, есть не всегда, поэтому труба расчищается при помощи внешней дренажной системы, позволяющей провести ремонт или качественную очистку системы.

Неплохим решением является использование металлических труб в качестве внешнего защитного кожуха, обеспечивающего защиту основного трубопровода. Обычно для этих целей применяются трубы, используемые для армирования стенок буровых скважин.

Чтобы создать надежный и качественный водопропускной канал, лучше всего использовать СМГК – сборные металлические гофрированные конструкции. Согласно общей классификации, обычными трубами такие конструкции не являются – цельная система становится таковой только в том месте, где необходимо выполнить монтаж водопропускных труб.

СГМК имеют массу положительных качеств, которыми обделены простые трубы. Основное достоинство сборной конструкции заключается в возможности обустройства сложных конструкций, которые способны прослужить несколько десятков лет и при этом спокойно переживать воздействие сейсмических сдвигов. Гофрированная дорожная труба, помимо всего прочего, обходится почти на треть дешевле, чем альтернативные варианты.

Монтаж водопропускных труб под дорогой

Технология обустройства водоотводных каналов под дорогой включает в себя несколько этапов:

  1. Подготовка котлована.
  2. Заливка фундамента.
  3. Укладка трубопровода.
  4. Обустройство дорожной насыпи.

Первым делом необходимо выкопать котлован, размеры которого совпадают с рассчитанными в ходе проектирования. Также важно учитывать грунт, который преобладает на участке – неподходящая почва может помешать обустраивать тяжелую конструкцию. Кроме того, тип грунта напрямую влияет на то, как будут обустраиваться стенки котлована. Читайте также: “Виды водопропускных труб, способы и сферы использования”.

Создание котлована осуществляется традиционным образом:

  • Сначала извлекается верхний слой грунта;
  • Первая ступень разрабатывается;
  • Операция повторяется на каждом уровне грунта, вплоть до расчетной глубины.

Глубина котлована не должна быть меньше, чем уровень промерзания почвы в данном регионе, иначе водопропускная система попросту придет в негодность из-за воздействия вспучившегося грунта. Чтобы отвести воду из котлована, применяются обычные дренажные системы или насосы. Это важный момент – водопроводящие каналы чаще всего проходят по влажным участкам, поэтому необходимо позаботиться о качественной дренажной системе, которая позволит конструкции нормально функционировать.

Для укрепления стенок котлована и насыпи используются габионы – специальные модули, заполненные обычными камнями. Чтобы система получилась максимально надежной, под ней укладывается гидроизоляционный материал.

Фундамент, как основа

Следующий шаг – создание фундамента. Естественно, почва должна выдерживать фундамент вместе со всей конструкцией, поэтому базовым опорным слоем является смесь из песка и гравия. Засыпка такого слоя позволит предотвратить повреждение элементов водопропускного канал при пучении грунта.

Сам фундамент может выполняться по одной из двух схем:

  1. Блочный фундамент. Процесс укладки в данном случае начинается с блока, расположенного прямо под оголовьем трубы. Этот блок укладывается примерно на 30 см ниже уровня промерзания почвы. Далее устанавливаются последующие блоки. Возникающие высотные перепады компенсируются за счет песчано-гравийной смеси, а при большой разнице высот используются сваи. Укладка блоков фундамента начинается с заднего конца трубы.
  2. Монолитный фундамент. Такой тип фундамента знаком даже тем, кто не занимался строительством. Для монтажа устанавливается съемная опалубка, выставленная на слое гидроизоляции. Заливать монолитный фундамент нужно с одного прохода, поэтому перед работой придется тщательно рассчитать необходимый объем.

Блочная конструкция фундамента отличается быстротой обустройства, а монолитная – высокой механической прочностью, которой достаточно для сопротивления сильным подземным толчкам. Перед созданием фундамента нужно точно знать, какие виды оголовков водопропускных труб будут использоваться – этот фактор может повлиять на конструкцию фундамента.

Когда фундамент застынет, на него можно будет устанавливать водопропускные трубы. Сначала нужно установить бровку грунта, потом сформировать выходы для труб, после чего приходит пора монтировать СМГК или железобетонные изделия. Все свободное пространство от фундамента до стенок труб должно заполняться смесью песка и гравия.

Фиксация СМГК осуществляется посредством заклепок или защелок, а верх конструкции усиливается специальной стяжкой, добавляющий системе надежности. Железобетонные конструкции тоже укрепляются цементной стяжкой, но монтаж арок осуществляется прямо на плиты без какой-либо подсыпки.

Финальный этап работы – укрепление водопропускных труб при помощи габионов или бетона, после чего их можно засыпать грунтовым слоем, толщина которого напрямую зависит от прочностных показателей трубы. Когда перепускная труба под дорогой установлена, можно спокойно приступать к обустройству самого дорожного полотна.

Заключение

Использование водопропускных труб позволяет перемещать влагу под дорожным полотном. Конечно, такие системы актуальны далеко не во всех ситуациях, но иногда они являются единственным вариантом отведения воды.


Дорожные водопропускные трубы

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.

Читайте также:  Электродный котел Галан: цена, технические особенности

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.

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.

Трубы для водопропускных систем: назначение и виды

Водопропускные системы сооружаются под полотном дороги в местах, где дорога пересекается с проточными водоёмами естественного или искусственного происхождения, и представляют собой альтернативу небольшим мостам.

Преимущества водопропускных систем перед мостами

Водопропускные системы с использованием труб для ливневой безнапорной канализации обладают рядом преимуществ в сравнении с небольшими мостами:

  • материальные затраты на устройство трубной системы водопропуска намного ниже в сравнении со строительством моста;
  • трубная конструкция не оказывает отрицательного разрушающего влияния на непрерывность и целостность земляного массива;
  • допустимая и оптимальная толщина засыпного слоя от низа дорожного полотна до верха трубы должна быть не меньше 50 см, но эксплуатационные характеристики остаются на высоком уровне и при толщине вала из грунта более 2 м.
  • в безаварийной эксплуатации автомобильных дорог очень важно, что дорожное полотно над трубами не покрывается тонкой наледью, в отличие от мостов.
Читайте также:  Чиллер что это такое и как он работает — просто о сложном

Какие трубы применяются?

Для строительства водопропускных систем применяются следующие типы труб:

  • полимерные;
  • металлические;
  • железобетонные;
  • гофрометаллические конструкции.

Пластиковые водопропускные трубы

Для сооружения водопропускной системы хорошо подойдут пластиковые трубы для безнапорной канализации большого диаметра. Конструкции из пластиковых труб могут эксплуатироваться в любых условиях и очень долго, но в монтаже применяется метод защитных бетонных арок или возведение габионов.

При сооружении арок из железобетона верхняя часть пластиковой трубы является опалубкой, что значительно упрощает создание конструкции. Металлические короба – габионы –выполняют функцию разгрузки пластиковой трубы, а сама пластиковая конструкция с внешней защитой может эксплуатироваться десятилетиями. Завод «СТС» предлагает для таких целей использовать трубы Double-Plast SN8 с сечением до 630 мм.

Металлические водопропускные трубы

Металлические трубы идеальны с точки зрения прочности, но при длительной эксплуатации разрушаются от коррозии, поэтому рациональнее их использовать для разовых проколов под дорожным полотном с целью проведения дренажных работ.

Эта проблема актуальна при невозможности проведения ремонтных работ по восстановлению либо прочистке основного водовода. Иногда трубы из металла используются в качестве футляра для защиты внутреннего трубопровода. В большинстве же случаев такие трубы уступают по многим параметрам современным полимерным трубам.

Сборные конструкции из гофрированного металла (СМГК) не являются трубами в точном определении, но всё чаще применяются в водопропускных системах постоянного использования.

Обладают рядом достоинств:

  • гофрированные листы приобретают необходимые параметры водопропускной системы непосредственно на месте установки;
  • гофрированным системам можно придавать различные сложные формы;
  • расчётный срок эксплуатации систем из гофрометалла достигает 60, а отдельных случаях и 100 лет;
  • обладают повышенной сейсмоустойчивостью;
  • почти на треть дешевле аналогичных железобетонных изделий;
  • допустимый диаметр от 1 до 15 м;
  • могут эксплуатироваться в любом климате;
  • сечению можно придать самые необычные формы: грушевидную, арочную, эллипсовидную.

Трубы водопропускные железобетонные

Такие изделия можно изготовить на месте монтажа, что является важным преимуществом в удалённых от заводов-производителей местах монтажа и при необходимости изготовления нестандартной конструкции. ЖБИ отличаются прочностью и стойкостью к сейсмическому воздействию, однако монтаж обойдется дороже и займёт больше времени.

Дополнительные элементы водопропускной системы

Оголовки необходимы для стыковки трубы и насыпи, создания благоприятных условий протекания водных потоков. Изготавливаются в нескольких вариантах: портальные, обтекаемые, воротниковые, и раструбные.

Звенья необходимы для обеспечения удлинения системы водопропуска, эффективны на подвижных грунтах.

Монтаж труб при обустройстве водопропускной системы

Можно выделить основные этапы монтажа:

  • разработка грунта в котловане;
  • устройство фундамента и подушки;
  • монтаж и укладка труб;
  • обустройство или восстановление дорожной насыпи.

Котлован

Важными критериями при устройстве котлована считаются параметры водовода и тип грунта для удержания конструкции.

Дренаж

Разработка котлована производится до проектной глубины ниже отметки промерзания на 20-30 см либо исходя из расчётов нагрузок и насыпного вала. Так как практически всегда водовод строится на влажных и заболоченных почвах, предварительно разрабатывается система дренажа, отвода излишней влаги из котлована.

В отдельных случаях достаточно использования насоса или системы насосов на период рытья котлована и монтажа водоотводной системы.

Блоки и габионы

Часто для укрепления стен котлована применяются габионы – изделия из металлической сетки, наполненной камнями.

Под фундамент выполняется песчано-гравийная подсыпка с уплотнением. Основание выполняется из монолитного железобетона или стандартных бетонных блоков.

В случае исполнения фундамента из блоков, монтаж начинается с выходного оголовка, продвигаясь к входному. В случае значительного перепада высот возможно использование железобетонных свай.

Монолит

Бетонная смесь для монолитного фундамента заливается в съёмную опалубку по предварительно подготовленному уплотнённому песчано-гравийному подстилающему слою.

Армируется фундамент согласно проекту, предусматривающему возможную сейсмичность или особенности грунта.

Укладка труб

Трубы монтируются на всю ширину дорожного полотна сразу либо стыкуются в котловане: железобетонные с помощью цементно – песчаного раствора, а СМПГ – защёлками и заклёпками. Пластиковые трубы зачастую комплектуются удобными раструбами, что существенно облегчает монтаж, для полимерных труб от «СТС» это обязательное условие. Для герметичности можно использовать дополнительные уплотнители. Если раструба нет, или когда требуется особая прочность соединения, может применяться сварка пластика.

Пустоты вокруг труб заполняются песчано-гравийной смесью, иногда смешанной с цементом. На заключительном этапе котлован засыпается грунтом с послойным трамбованием либо без него. Слой насыпного грунта зависит от проектной прочности трубы и может составлять слой толщиной 6 м.

Трубы для водопропускных систем от «СТС»

Завод «СТС» осуществляет оптовые поставки пластиковых труб для ливневой канализации. Если перед вами стоит задача обустроить водопропускную систему, мы поможем вам. При необходимости мы можем изготовить трубы нужного вам диаметра под заказ.

Трубы водопропускные для автомобильных дорог — устройство

Водопропускные трубы используют в дорожном строительстве. С помощью таких труб обустраивают тоннели, пронизывающие дорожную насыпь. Причем, в некоторых случаях, размеры тоннелей на базе водопропускных труб имеют вполне приличные габариты, достаточные и для монтажа дренажной системы, и для обустройства подземного перехода.

Проще говоря, с помощью подобных труб строится своеобразная альтернатива моста. И в данной статье мы изучим изделия, составляющие основу такого необычного сооружения – водопропускные каркасы и трубы. Кроме того, мы познакомимся с методами монтажа подобных конструкций.

Целесообразность использования водопропускных труб

Водопропускные трубопроводы обеспечивают дренаж дорожной насыпи. Причем строительство водопропускных труб, чаще всего, оправдано необходимостью отвода ручья или русла небольшой реки. Кроме того, пропускную трубу можно использовать для отвода потока дождевой или талой воды.

Разумеется, водоотвод можно заменить полноценным мостом, однако при низкой высоте дорожного полотна это решение является единственно возможным.

Кроме того, устройство водопропускных труб в дорожном полотне гарантирует улучшение качества дороги за счет следующих преимуществ:

  • Сохранения прочности дорожного полотна. Использование трубы обеспечивает сохранность целостности насыпи, которую, в ином случае, пришлось бы разделять мостом. В итоге, усиливается прочность основы дороги.
  • Снижения стоимости строительства дороги. Альтернатива пропускной трубы – железобетонные водопропускные и автодорожные мосты стоят намного дороже. А за счет сэкономленных средств мы можем усилить качество дорожного полотна.
  • Возможности обустройства водопропускного канала и после завершения строительства насыпи. В случае с мостом такая возможность либо отсутствует, либо обойдется слишком дорого. Здесь водоотвод выступает в роли спасителя нерадивых проектировщиков, не сумевших просчитать направление движения сточных вод.
  • Высокой скорости процесса монтажа водопропускного канала. По сравнению с мостом этот способ водоотвода обустраивается с просто невиданной скоростью.

Словом, в определенных условиях, использование трубчатых водоотводов сулит только выгоду. К тому же, при высоте насыпи над верхней точкой трубы водовода в два и более метра строители дороги могут сэкономить на дополнительном укреплении стенок.

Впрочем, конкретный перечень выгод от факта использования пропускного водовода зависит от разновидностей труб, из которых собирался данный канал. Поэтому нам стоит присмотреться к сортаменту подобной продукции.

Водопропускная труба: разновидности и характеристики

Современные производители наладили выпуск обширного ассортимента труб для водопропускных тоннелей. Причем основу классификации такого ассортимента составляет принцип деления изделий по типу используемого конструкционного материала.

Железобетонные водопропускные трубы

Бетон и железобетон являются самым дешевым материалом для обустройства водоводов. Бетонные трубы отличаются высокой прочностью и хорошей герметичностью. Вдобавок, они поставляются к месту строительства в виде стандартных изделий. Железобетонные трубы крепче и долговечнее бетонного варианта.

У таких изделий есть очень важное преимущество – строительство водопропускных труб из железобетона можно развернуть прямо на месте укладки дорожного полотна. Ну, а прочие варианты доставляются к месту монтажа только из магазина или склада.

Самостоятельное строительство предполагает заливку бетона в армированную опалубку. Но эта операция увеличит время строительства. Поэтому бетонные и железобетонные трубы заезжают на площадку в виде готовых изделий.

Минимальный внутренний диаметр таких труб равен 0,5 метра, а максимальный – 4 метра . Такие трубы выдерживают сейсмическую нагрузку до 9 балов и позволяют обустраивать тоннели в дорогах, рассчитанных на колею шириной более 1,5 метров. Трубы выпускаются в виде звеньев длиной от 1 до 4 метров. Сортамент таких труб определен в ГОСТ 24547-81.

Пластиковые трубы водопропускного типа

В наши дни пластиковые трубы водопропускные в полотне дороги встречаются достаточно часто, поскольку современная промышленность все же сумела наладить выпуск труб, способных сопротивляться высокой внешней нагрузке.

Например, канализационные трубы 16 класса жесткости могут использоваться не только в качестве элемента безнапорного трубопровода, но и в роли водопропускного канала для небольшой насыпи.

Однако при монтаже пластикового водовода для усиления полотна над таким каналом необходимо смонтировать бетонную арку, используя внешнюю сторону трубы, как опалубку. Кроме того, частичную разгрузку пластиковой трубы можно реализовать с помощью габионов – металлических коробов, заполненных крупными валунами.

Пластиковые водопропускные трубы

В итоге, слоеная конструкция с прочной внешней частью и стойкой сердцевиной прослужит не один десяток лет. К тому же, пластичный водовод из полимерных труб переносит подвижки грунта намного лучше излишне жесткой конструкции из бетона.

Металлические трубы для пропуска воды

Прочностной расчет водопропускных труб из металла показывает, что этот вариант является просто идеальным решением проблемы обустройства подобных тоннелей. Ведь металл удерживает внешнюю нагрузку лучше бетона и пластика. Однако высокая восприимчивость к коррозии сводит на нет все преимущества таких водоводов.

Обычные металлические трубы следует использовать лишь в качестве временной меры. Они годятся для разового прокола дорожного полотна для осушения прилегающей территории. Такой прокол применяют, когда невозможны эксплуатация и ремонт водопропускных труб основного водовода, вследствие их разрушения или засорения. Ведь такой «прокол» дает возможность сбросить уровень воды и приступить к починке или расчистке основного водовода.

Кроме того, металлическую трубу можно использовать не только в виде водовода, но и в качестве кожуха, защищающего внутренний трубопровод. Наилучшим вариантом такой временной трубы для пропускного водовода будет обсадное изделие, используемое для армирования стенок буровых скважин.

Постоянные водопропускные сооружения монтируют на основе сборных металлических гофрированных конструкций (СМГК). И с точки зрения классического определения такое изделие трубой не является. Ведь сборные конструкции водопропускных труб собираются из гофрированных листов прямо на месте обустройства водовода.

Причем нестандартная схема обустройства тоннеля из СМГК наделяет водопропускные каналы целым рядом преимуществ, недоступных для конструкций, созданных из труб. Ведь водоводы из СМГК имеют сколь угодно сложную форму, служат более 50-60 лет (подтверждено практикой!), обходятся на 25-30 процентов дешевле бетонных аналогов и гарантируют высокую сейсмоустойчивость всей конструкции.

Ну а теперь, когда этап знакомства с основой пропускных водоводов закончен, мы можем перейти к изучению способов строительства подобных систем

Трубы водопропускные для автомобильных дорог: особенности монтажа

Технология монтажа пропускных водоводов предполагает разделение процесса на следующие этапы:

  • Рытье котлована
  • Укладку фундамента
  • Монтаж трубы
  • Обустройство насыпи.

И далее мы рассмотрим во всех подробностях каждый пункт из этого списка, описывая типовые операции, необходимые для реализации указанных процедур.

Рытье котлована под пропускной водовод

Котлованы для водопропускных труб обустраивают согласно конструкции будущего фундамента водовода. Ведь размеры котлована определяются размерами основания водовода. Не меньшее влияние на процесс обустройства оказывает еще и тип почвы в месте строительства котлована. Ведь грунт должен удерживать довольно массивную конструкцию. К тому же, от типа грунта зависит и процесс обустройства откосов котлована.

Сам процесс рытья котлована выполняется по классической схеме: снятие плодородного слоя, разработка первой ступени, выемка грунта на уровне второй ступени и так далее. Общая глубина котлована в почву должна быть ниже уровня промерзания грунта. Иначе водовод пострадает от деформации пучения грунта.

Отвод влаги из котлована осуществляется по особым дренажным траншеям или с помощью водяного насоса. Причем процесс отвода жидкости нужно продумать заранее, ведь пропускные водоводы строятся на очень влажных участках.

Для укрепления стенок котлована и близлежащей насыпи используют особые модули – габионы, которые состоят из металлической сетки (короба или матраса), заполняемой камнями. Подобные габионные конструкции водопропускных труб гарантируют не только устойчивость фундамента, но и сохранность насыпи дорожного полотна. Причем в целях упрочнения конструкции под габионами монтируют еще и слой гидроизоляции.

Укладка фундамента под водовод

Любые трубы водопропускные – железобетонные, металлические или пластиковые – монтируют не на «голую» землю, а на особый фундамент. Сам фундамент, в свою очередь, опирается на основу – песчано-гравиевую подсыпку. Зачем такие сложности? Да затем, что без такой подсыпки фундамент просто лопнет под воздействием деформации пучения грунта.

Поэтому на первом этапе строительства фундамента, на дне котлована обустраивается особая подсыпка – основа.

Фундаменты для водопропускных труб могут быть

Укладку блочного фундамента выполняют поверх песчано-гравиевой подсыпки, начиная с блока под оголовок трубы. Причем такой блок должен заглубляться в почву на 25-30 сантиметров ниже уровня промерзания грунта. После чего монтируют остальные блоки, заполняя перепады высоты между платформами песчано-гравиевой подсыпкой.

Монтаж элементов конструкции блочного фундамента начинают с укладки выходного оголовка, постепенно продвигаясь до входного участка.

При больших перепадах высот между элементами конструкции фундамента для поддержки последних используют сваи.

Главным достоинством блочного фундамента является скорость процесса монтажа подобной основы.

Монолитный фундамент льют в классическую опалубку, поверх гидроизолирующего слоя. Заливку такого фундамента следует организовать в один проход. Поэтому очень важно рассчитать объем основы. Причем в процессе заливки нужно использовать только съемную опалубку, которую удаляют после схватывания цемента.

К достоинствам монолитных фундаментов можно отнести высокую прочность подобных конструкций. При надежном армировании такому фундаменту не страшны ни сейсмические колебания, ни нагрузки пучения грунта.

Монтаж или строительство водопропускных труб

Монтаж труб начинается с установки бровки земляного полотна. Далее монтируют выходные оголовки водопропускных труб. После чего, поверх фундамента, укладывают арочные элементы железобетонной трубы или узлы СМГК. Последним элементом такого трубопровода является входной оголовок. Пустота между стенкой трубы и фундаментом заполняется смесью гравия и песка с некоторой частью портландцемента.

Арочные конструкции можно монтировать прямо на плиты фундамента даже без подсыпки. Стыковку элементов железобетонного туннеля выполняют с помощью цементных стяжек. Металлические конструкции из гофрированных листов крепят друг к другу заклепками или защелками. Верхнюю часть СМГК можно усилить особой цементной стяжкой.

Монтаж цельнометаллических труб для аварийного дренажа дорожного полотна выполняется методом прокола насыпи с помощью горизонтальной бурильной установки.

Обустройство насыпи

По завершению монтажа трубы и после обустройства армирующей стяжки, поверх конструкции пропускного водовода насыпается дорожное полотно. В зависимости от прочности трубы, насыпь бывает двух, четырех или шестиметровой глубины.

В качестве подсыпки в месте монтажа водовода используют обычный грунт, а ближе к дорожному полотну применяются совсем другие материалы, выбор которых зависит от технологии строительства дороги.

Кроме того, перед подсыпкой грунта, склоны насыпи у входного и выходного оголовка следует укрепить либо бетонными бровками, либо габионами. Причем укрепленная габионами водопропускная труба прослужит дольше с помощью монолитной бровки. Ведь габион пропускает воду и, со временем, армируется корнями растений, проросших сквозь металлическую сетку и каменную засыпку.

Ссылка на основную публикацию