Якими бувають і навіщо потрібні водопропускні труби?

Водопропускні споруди закладаються під дорожнім полотном для його захисту від руху вод.

Водопропускних труба для відводу води

Труби для їх облаштування відрізняються розміром діаметра і матеріалом виготовлення.

Характеристики водопропускних труб

Застосовуються водопропускні труби, як альтернатива малих мостів. У разі однакових техніко-економічних показників моста і труби, вона краще в силу таких своїх переваг:

• не руйнує безперервність земляного масиву;
• вимагає менших матеріальних витрат у порівнянні з мостом;
• демонструє високі експлуатаційні характеристики в валах з товщиною засипки понад 2 м. При цьому товщина засипки від поверхні труби до нижнього шару дороги повинна складати не менше 0.5 м.

До кінцевого споживача потрапляють такі типи труб, в залежності від матеріалу виготовлення:

• залізобетонні конструкції;
• полімерні;
• металеві труби.

Перераховані види можуть відрізнятися між собою такими характеристиками:

• поперечним перерізом (прямокутним, круглим, овальним);
• кількістю очок в перерізі (одне, два або кілька);
• в залежності від поперечного перерізу розрізняють напірні вироби і напівнапірному.

Головною вимогою до облаштування водопропускних конструкцій є відсутність льодоходу або полою. Для здійснення їх монтажу на зарибнених водоймах потрібен дозвіл рибнагляду.

Типи водопропускних труб

Як уже було згадано, розрізняють три типи труб: залізобетонні, пластикові (полімерні) І металеві. Залізобетонні конструкції характеризуються відносною дешевизною, хорошою міцністю і оптимальними показниками герметичності.

Пристрій водопропускної труби під дорогою

Перевагою залізобетонних виробів є можливість їх виробництва прямо на будівельному майданчику. Щоб зробити таку трубу самостійно, потрібно виконати заливку бетону в армовану опалубку. Діаметр виробів становить від 0.5 м до 4.0 м.

вони стійкі до сейсмічної навантаженні в 9 балів. Можуть використовуватися в дорожніх полотнах, з колією понад 1.5 м.

Пластикові конструкції для водопропускних завдань під дорожнім покриттям демонструють досить високий опір зовнішньої навантаженні, тому широко застосовуються в на практиці. Проте, для більш надійної експлуатації рекомендується спорудити бетонну арку над пластикової трубою, зовнішня сторона якої стане опалубкою.

Крім бетонної заливки можна використовувати габіони. Це металеві короби, які заповнюються валунами. Перевага пластикових труб - стійкість до руху грунту, в порівнянні з жорсткими залізобетонними конструкціями.

По своїй міцності металеві труби набагато міцніше пластикових або залізобетонних аналогів.

Однак, вони безпорадні перед корозійними процесами, тому найчастіше застосовуються для одноразового проколу грунтової насипу з метою осушити прилеглу до неї територію.

Така маніпуляція може знадобитися, якщо ремонт основного водопропускної споруди неможливий.

Гофровані металеві конструкції

Останнім часом широкого поширення набули гофровані водопропускні труби. Вони використовуються не тільки для відведення надлишків води під дорожніми полотнами, а й для зміцнення або зміни русла малих річок. З їх допомогою монтуються багатопролітні мости.

Гофровані вироби мають головна перевага - більш низьку вартість. Крім того, вони демонструють такі переваги:

1. Високий ступінь адаптації, завдяки широкому асортименту виробів з різним перетином.
2. Невелика вага і можливість доставки виробів в палетах.
3. Простоту монтажу, доступного фахівцям без досвіду установки водопропускних споруд.
4. Міцність і гнучкість труби, яка в комбінації з оптимальною товщиною засипки грунтом демонструє сейсмологічні показники вище, ніж у бетонних конструкцій.
5. Великий термін експлуатації. Гофровані вироби можуть прослужити до 100 років.
6. Доступну ціну на продукцію, що дозволяє заощадити до 30% вартості споруди водовідведення.
7. Можливість експлуатації в усіх кліматичних зонах.

Гофровані труби випускаються з оцинкованої рулонної сталі. Вони характеризуються діаметром від 1.0 до 15.0 м.

Перетин може мати кілька форм:

• круглу (від 1.5 до 7.0 м);
• квадратну (від 3.0 до 8.0 м);
• грушоподібної (від 1.5 до 8.0);
• аркову (висота конструкції від 2.0 до 13.0 м);
• елліпсовіднимі (від 1.5 до 6.5 м).

Елементи водопропускних труб: оголовки і ланки

Подовження оголовками використовується для сполучення корпусу труби з грунтової насипом, а також для забезпечення оптимальних умов для протікання води.

Полімерна гофрована водопропускна труба

Розрізняють такі типи оголовків:

• портальні;
• розтрубні;
• комірні;
• обтічні.

Портальний оголовок простий у виробництві, проте, його конструкція не забезпечує плавного протікання води. Через це його використовують в місцях з малими обсягами води і нешвидким плином для труб діаметром 0,5-0,75 м.

Розтрубний оголовок складається з портальної стінки і Відкрилки. Два открилка розгорнуті щодо поздовжньої осі трубопроводи під кутом 20-30 . Виріб демонструє хорошу пропускну здатність, тому може використовуватися в напірних і безнапірних трубах. Щоб підвищити ефективність його роботи, у вхідного оголовка монтують конічні або підвищені ланки.

Комірний оголовок облаштовується таким способом, що його оздоблення надаватися на крайнє ланка труби, яке зрізано до порожнини укосу. Пристрій обтічного оголовка забезпечує високу пропускну здатність, але воно складно в виробництві. Воно виконане у вигляді усіченого конуса.

Ланки застосовуються при укладанні насипів під дорожні полотна, а також в сфері споруди доріг промислового або провінційного призначення. Виготовляються ланки з бетону та арматури.

Завдяки міцності матеріалу ланки витримують сейсмічну активність до 9 балів і не мають температурних обмежень. Розрізняють ланки круглі, прямокутні і з плоским обпиранням.

Так як труби залізобетонні відрізняються збірної конструкцією, то ланки забезпечують подовження водопропускної споруди на потрібну відстань. Такі ланки ефективні на нестійких грунтах.

Монтаж і демонтаж гофрованих водопропускних труб (відео)

Монтаж водопропускних систем під дорогою

Монтується водопропускна труба відповідно до наступних етапів:

1. Розробка котловану.
2. Пристрій фундаменту.
3. Установка труби.
4. Облаштування насипу.

Вибір розміру котловану залежить від розмірів водопропускної труби. Також для його розрахунку береться тип структури грунту, так як вона покликана утримувати досить важку конструкцію. Процес розробки котловану включає традиційні етапи: зняття родючого шару грунту, виїмка першого ступеня, виїмка другого ступеня тощо.

Щоб уникнути деформації конструкції внаслідок пученія грунту, потрібно вирити котлован нижче рівня промерзання грунту.

Так як пристрій водопропускних конструкцій відбувається на сильно зволожених ділянках, слід подбати про дренажі. Він облаштовується за рахунок дренажної траншеї навколо споруди або за допомогою насоса. Щоб зміцнити стінки виїмки застосовуються габіони. Під ними з метою захисту споруди встановлюється гідроізоляція.

Який би тип труби не був обраний, вона монтується на спеціальний фундамент, закладений на піщано-гравійної подушці. Подушка захищає пристрій підстави від деформації. Фундамент може бути блоковим або монолітним.

Закладка блочного фундаменту починається з оголовка. Перший блок монтується на глибину до 30 см. Потім перепади висоти компенсують піщано-гравійної засипанням. Монолітна підстава заливається на армований каркас. Його пристрій характеризується максимальною міцністю.

Установка земляний бровки - це початковий етап монтажу труби. Спочатку монтуються вихідні оголовки. Потім поверх фундаменту закладаються арочні елементи конструкції. В кінці проводиться пристрій вхідного оголовка. На з`єднаннях бетонної конструкції зчеплення виконується за допомогою цементного розчину, а на гофрованих - за допомогою засувок.

Завершальним етапом монтажу водопропускної конструкції є облаштування дорожнього насипу. Її товщина може досягати двох, чотирьох або шести метрів.