Виды водопропускных труб, способы и сферы использования

Содержание:

Сферой применения водопропускных труб стало дорожное строительство. С помощью такой трубной продукции обустраивают своеобразную альтернативу мостового сооружения. Размеры тоннелей, для создания которых используется водопропускная труба, иногда имеют довольно приличные габариты.

С помощью данных изделий строят искусственные сооружения, способные пропускать под дорожными насыпями незначительные объемы постоянных или периодически возникающих потоков воды. Иногда такие трубы выполняют функцию путепроводов или используются для перегона скота.

При проектировании дорожных магистралей, когда насыпь будет иметь незначительную высоту, выбирают один из двух типов искусственных сооружений: возведение малого моста или прокладка труб.

По ряду причин в некоторых случаях устройство водопропускной трубы под дорогой становится лучшим вариантом:

1. Такое конструкционное решение не приводит к нарушению целостности земляного полотна и верхней части строения дорожного пути.
2. Обслуживание и эксплуатация водопропускных конструкций обойдутся дешевле, чем ремонт моста.
3. Если высота засыпки над трубами превышает двухметровую отметку, влияние оказываемых временных нагрузок понижается, а с увеличением высоты слоя может практически исчезнуть.

Виды водопропускных труб

В зависимости от материалов изготовления данная трубная продукция бывает:

• железобетонной;
• бетонной;
• полимерной;
• металлической.

Помимо этого, водопропускные трубы отличаются по ряду параметров:

• форме поперечного сечения – оно бывает круглым, прямоугольным и овальным;
• количеству очков в сечении – одно, два и больше;
• особенности функционирования поперечного сечения.

Что касается последнего параметра, то они могут быть:

• напорными трубами, которые работают полным сечением по всей протяженности;
• полунапорными изделиями, функционирующими полным сечением лишь у входного оголовка;
• безнапорной продукцией, работающей по всей протяженности неполным сечением.

В свою очередь железобетонную продукцию различают по величине диаметра отверстия:

• когда длина изделия не превышает 30 метров, его размер должен быть минимум 100 сантиметров;
• при протяженности до 15 метров– от 50 сантиметров;
• устройство водопропускной трубы для внутрихозяйственной дороги позволяет использовать изделия с 50-сантиметровым диаметром отверстия при условии, что их длина не больше 10 метров (прочитайте: "Какую водопропускную трубу под дорогой проложить – виды, особенности, преимущества материалов").

Как правило, данный вид трубной продукции обустраивают в безнапорном режиме, а два других варианта задействуют при необходимости пропускать определенный (расчетный) объем воды.

Законодательством запрещена укладка водопропускных труб при наличии на местности наледей или ледохода. Что касается укладки на речках, где нереститься рыба, то для этого потребуется разрешение, выданное инспекцией рыбнадзора.

Монтаж водопропускных систем

При проведении расчетов для прокладки водопропускных систем в обязательном порядке учитывают ряд нюансов:

1. Бровка земполотна в местах подхода к конструкции должна располагаться минимум на 50 сантиметров выше уровня потока. Если трубы будут функционировать в напорном и полунапорном режиме, тогда этот параметр увеличивается до 1 метра.
2. У оголовков должны присутствовать некоторые элементы водопропускных труб, а именно 2 откосных крыла и портальная стенка. Их в процессе строительства нужно заглубить в почву на 25 сантиметров ниже, чем уровень промерзания грунта. Монтаж производят на 10-сантиметровое основание из щебня. При этом находящийся ниже отметки промерзания природный грунт меняют на смесь, состоящую из песка и гравия.

В зависимости от несущей способности изделия делят на 3 группы:

• первая – высота засыпки их грунтом равна 2 метра;
• во второй этот параметр –4 метра;
• в третьей –6 метров.

Но согласно условиям отдельных проектов при обустройстве перехода через водяной поток или препятствия иного вида допускается использование труб, для которых применяют иную расчетную высоту засыпки землей.

Обустройство котлованов

Обычно крепление при подготовке котлованов для укладки таких изделий не задействуют. В данном случае устойчивость стенок нет возможности обеспечить только, если грунт является водонасыщенным, а объем притока воды в нем значителен. Для решения проблемы потребуется разработка почвы и защита ее крепежной конструкцией.

Кроме этого, крепление котлована предусматривают, когда укладка водопропускных труб производится на близком расстоянии от эксплуатируемых построек.

На характеристику котлована влияют следующие нюансы:

1. При проектировании работ технология разработки объекта и его очертаний зависят от конструкционных особенностей трубы, а также от характеристик грунтов основания.
2. При вычислении крутизны откосов принимают во внимание глубину котлована и состояние имеющихся грунтов.
3. При необходимости нанесения на трубы слоя гидроизоляции или выполнения других видов работ, во время проведения которых в котловане будут находиться рабочие, вертикально расположенная стенка объекта должна располагаться на расстоянии не меньше 70 сантиметров от боковой поверхности фундамента. Когда такие мероприятия не запланированы, этот параметр можно сократить до 10 сантиметров.
4. При безопалочном методе бетонирования параметры котлована должны соответствовать параметрам фундамента.
5. При обустройстве котлована, имеющего откосы, расстояние от их подошвы до фундамента не может составлять менее 30 сантиметров.

Размеры котлована следует сопоставлять с возможностями землеройной спецтехники. При обустройстве котлованов необходимо предотвращать заполнение их водами - поверхностными или грунтовыми – для этого вдоль их периметра насыпают небольшие земляные валы.

Если труба сооружается в местах с постоянным водотоком, строят запруды, либо русло речки отводят в сторону, прокладывая канавы.

Удалить воду из котлована можно одним из следующих способов:

1. В его низовой части сооружают выпуск в канаву – этот метод задействуют при прокладке косогорных труб.
2. Обустраивают водоотлив механического типа. Для этого в низовой части оборудуют ограждаемый приямок, а воду из него откачивают насосом.

Обустройство фундамента

Сооружение фундамента для прокладки труб с использованием сборных элементов осуществляют в определенном порядке:

1. Укладывают фундаментные блоки оголовков, доведя их до подошвы основания трубы.
2. Засыпают пазухи фундаментов оголовков до получения равного уровня.
3. Делают засыпку пазух оголовочного фундамента, задействуя местный грунт.
4. В места, где фундаменты сопрягаются с разными глубинами заложения, насыпают смесь песка с гравием или со щебнем.
5. Засыпку сначала уплотняют послойно и потом заливают цементный раствор.
6. Создание фундаментов для оголовков и посекционную укладку фундамента трубы делают одновременно.

Работу начинают с места расположения выходного оголовка трубы, передвигаясь в сторону входного оголовка.

1. Монолитный фундамент обустраивают поэтапно:
2. Изготавливают и устанавливают опалубку.
3. Приготавливают бетонную смесь и заливают ее.
4. Ухаживают за уложенным слоем бетона.
5. Демонтируют опалубку.
6. Засыпают пазухи.

При обустройстве оснований сборно-монолитного типа сначала готовят подушку или основу и в межсекционные швы помещают опалубку. Имеющиеся пустые промежутки заполняют бетонной смесью. На местности со слабыми грунтами строят свайный фундамент.

После завершения обустройства основания и засыпки пазух приступают к укладке сборных оголовков и тела трубы.

Чтобы выполнить укладку сборной конструкции, например из стальных водопропускных труб, нужны самоходные краны. Последовательность и порядок проведения монтажа зависят от особенностей местности и вида выбранной конструкции для оголовочного участка.

Гидротехнические объекты из водопропускных изделий

Такого типа строения возводят либо непосредственно на водоеме, либо на незначительном удалении от него. Чаще всего можно увидеть водопропускные конструкции из трубной продукции над полотном дорог.

Нередко трубы водопропускные бетонные задействуют для изменения направления русла небольшой реки.

Строительство гидротехнических сооружений в настоящее время обычно выполняют с применением металлических гофрированных конструкций (сокращенно МГК).

Их используют в определенных случаях:

1. При создании водопропускных объектов, предназначенных для укрепления и изменения русла малых рек.
2. При строительстве альтернативы мостовым переходам, имеющим один пролет в форме арки.
3. При укладке труб в полотне автомагистралей или железных дорог в качестве замены бетонных колец.
4. Для возведения многопролетных мостов, в которых промежуток между пролетами достигает 18 метров, в качестве альтернативы мостовым переходам из металла или бетона.

Сборные МГК

Сборного типа гофрированные металлоконструкции (сокращенно СМГК), используемые при обустройстве водопропускных сооружений, имеют меньшую стоимость по сравнению с железобетонной продукцией.

Они обладают рядом преимуществ:

1. Благодаря наличию разнообразных поперечных сечений можно легко подобрать изделия для проведения конкретных строительных работ.
2. Незначительный вес позволяет без проблем транспортировать листы СМГК, а возможность их упаковывать в паллеты уменьшает заполняемое ими пространство.
3. Несложный монтаж позволяет укладывать трубы из листов СМГК без наличия специальной квалификации и особых навыков.
4. Гибкость и прочность получаемой конструкции, обеспечиваемая при их применении вместе с засыпным грунтом. Благодаря этому возведенное строение имеет большую сейсмостойкость по сравнению с сооружениями из бетона.
5. Продолжительный срок эксплуатации, который может достигать 80-100 лет, подтверждением чему является многолетний опыт использования конструкций.
6. Невысокая цена позволяет снизить сумму затрат за счет использования СМГК примерно на 30-50%, если сравнивать с применением других материалов.
7. Выполнять работы по прокладке труб из СМГК можно в различных климатических условиях.

Водопропускные металлические трубы гофрированные по мнению специалистов являются наиболее выносливыми к нагрузкам. Это преимущество объясняется тем, что железо как материал лучше всего справляется с внешними воздействиями по сравнению с бетоном и пластиком.

Существенным недостатком, который препятствует повсеместному распространению труб из данного материала, является то, что они в большой степени подвержены коррозийным процессам, а значит, боятся влаги.

Габионные конструкции

При обустройстве стабилизирующих и удерживающих, отводящих воду и водопропускных объектов, подпорных стен и локальных очистных конструкций дорожно-мостового типа стали широко востребованными габионные изделия.

В уже построенном виде подобный объект имеет вид водопропускной трубы определенного диаметра, укрепленную габионами, которые приобрели популярность по причине наличия у них следующих положительных качеств:

• прочность;
• гибкость и сопротивляемость нагрузкам;
• устойчивость к негативному воздействию осадков и влажного воздуха;
• обладание возможностью дренирования, которому не требуются дополнительные расходы на монтаж специальной конструкции и обратного фильтра;
• несложное проведение строительных работ;
• простота, надежность и продолжительность эксплуатации;
• эстетичный вид и экологическая безопасность;
• небольшие временные и финансовые затраты на строительство;
• возможность эксплуатации с сооружениями разных типов.

Проведение работ с применением водопропускной трубной продукции необходимо выполнять особо тщательно, с соблюдением строительных норм и требований, поскольку их нарушение приводит к разрушению и трубы, и дорожного полотна, под которым она проложена.