водопропускная труба

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.

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;

Читайте также:  Варианты и применение виниловой пленки на мебель

• 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.

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

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.

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

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.


Создание котлована осуществляется традиционным образом:

Конструкционные особенности портального трубопровода: устройство на русле под железной дорогой и других сообщениях

Устройство водопропускных труб на автомобильных дорогах рассматривается отдельно, как и другие гидротехнические сооружения.

Трубы для прохода воды классически сооружаются под автомобильным дорогами, где есть обильные грунтовые воды или рядом с ними находятся озера, через которые приходится прокладывают дамбу. В этом случае под насыпь укладываются безнапорные водопропускные трубы ж б, чтобы вода и живущие там рыбы по озеру курсировали, как и раньше. Нередко при строительстве дорог или железнодорожных путей приходиться корректировать русла рек, этому моменту помогает строительство водопропускных труб.

В качестве альтернативы железобетонным конструкциям используются гофрированные варианты, которые кладутся в такие места:

  • Альтернатива бетонным конструкциям при строительстве автомобильных дорог или железнодорожных путей;
  • Гофрированные варианты кладутся в стоки, предназначенные для изменения русла рек;
  • Как замена мостам с одним пролетом;
  • Замена длинным мостам, где каждый пролет совпадает размером с диаметром гофры.

Железобетонные и металлические гофрированные безнапорные водопропускные трубы используют в градостроительстве.

  • Различный выбор формы и среза позволяет для каждого проекта подобрать вариант строительства;
  • Малый вес обеспечивает простоту транспортировки от места изготовления, до точки строительства. При этом гофра пакуется в паллеты листами и загрузить один грузовик получиться большим количеством материала;
  • Легкость строительства. Справиться с постройкой под силу каждому человеку, сложить листы в нужную форму получиться без навыков. Легко проходит ремонт, и усиление водопропускных труб.
  • Гибкость и стойкость к физическим повреждениям. Дополняется это качество усиливается еще и правильно засыпанным грунтом, так что конструкция получается ничем не хуже бетонной трубы;
  • Полимерные материалы, которые используются при производстве долговечны – срок службы составляет по расчетам век;
  • Стоимость строительства в сравнении с бетонными конструкциями уменьшается на половину, что экономически выгодно;
  • Такого рода трубы кладутся в каждом климате, что присутствует на планете без труда.

Сравнение с мостом

В случае если, по сути, главной задачей разглядываемого изделия есть прокладка дороги через водное препятствие, то из-за чего бы не установить для этого небольшой мост?

Дело в том, что при приблизительно однообразных затратах на постройку у трубы имеется пара преимуществ:

  • Отсутствует нарушение целостности структуры и земляного полотна прокладываемого пути.
  • Довольно низкое содержание водопропускных труб. техническое обслуживание и Ремонт обходятся дешевле, чем у мостов.
  • Уменьшение нагрузок на трубу пропорционально повышению толщины насыпи грунта, начиная от двух метров.

  • Приемлемая цена всей конструкции.

Так, возможно заключить , что при громадного расстояния между берегами мост остаётся единственно вероятной постройкой, а вот при малом – значительно более рациональной станет установка водопропускной трубы.

  • Отсутствует нарушение целостности структуры и земляного полотна прокладываемого пути.
  • Довольно низкое содержание водопропускных труб. техническое обслуживание и Ремонт обходятся дешевле, чем у мостов.
  • Уменьшение нагрузок на трубу пропорционально повышению толщины насыпи грунта, начиная от двух метров.

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.


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

Читайте также:  Детская кровать: модели и особенности выбора

Типы и элементы водопропускных труб

Водопропускная труба, несмотря на внешнюю простоту, — комплексное сооружение, обычно состоящее из следующих основных элементов:

  • — оголовков — концевых участков сооружения на входе и выходе водного потока, включающих портальные стенки, откосные крылья и лотки;
  • — трубы — центральной части сооружения из звеньев (укладываемых на лекальные блоки или прямо на фундамент), расположенной между оголовками; звенья, примыкающие к оголовкам, называют ого- ловочными;
  • — основания, или фундамента, состоящего из слоев уплотненного грунта и искусственных материалов, а также сборных блоков, на которые опирается труба;
  • — укрепленного русла, предотвращающего размыв у сооружения.

Не обязательно в конструкции может быть использован весь приведенный набор элементов. Их назначение и выбор варианта исполнения обусловлены условиями строительства и работы сооружения.

144 • РАЗДЕЛ 2. СТРОИТЕЛЬСТВО ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

Более того, набор элементов может быть расширен в особо сложных случаях, например на косогорах.

Основные элементы водопропускных труб показаны на рис. 12.1.

Рис. 12.1. Схема водопропускной трубы:

  • 1 — основание и лекальные блоки; 2 — центральные звенья; 3 — оголовочные звенья; 4 — портальные стенки; 5 — откосные крылья; 6 — лоток;
  • 7 — русло; В3 п — ширина земляного полотна; аР — угол сходимости

Главными отличительными чертами водопропускных труб конструктивного характера считаются форма и тип оголовка (рис. 12.2). Различают следующие типы труб;

  • — портального типа. Приблизительно половина всех эксплуатируемых труб, главным образом круглых малого диаметра, имеют оголовки портального типа, представляющие собой вертикальную стенку, обсыпанную с обеих сторон от отверстия конусами, сопрягающимися с откосами насыпи (см. рис. 12.2, а);
  • — коридорного типа. Применялись до 1946 г. Хотя сегодня не строят трубы с коридорными оголовками, построенные ранее продолжают работать, ожидая реконструкции (см. рис. 12.2, б)
  • — раструбного типа. Представляют собой вертикальную стенку, срезанную параллельно откосу насыпи. Угол сходимости стенок варьируется от 4 до 22°, получили наиболее значительное распространение (см. рис. 12.2, в и г);
  • — безотоловочные. Являются основным вариантом для металлических гофрированных труб (см. рис. 12.2, д);
  • — воротникового типа. Представляют собой срез круглой трубы параллельно откосу насыпи, окаймленный по контуру выступающей из насыпи частью — «воротником»; не получили широкого распространения (см. рис. 12.2, е).

Рис. 12.2. Формы и типы оголовков водопропускных труб: а — круглая с портальным оголовком; б — овоидальная с коридорным оголовком; в — прямоугольная с раструбным оголовком; г — круглая с раструбным оголовком; д — круглая безоголовочная; е — овоидальная с воротниковым оголовком; а, б, в, г — фасад и план; д, е — фасад и продольный разрез; Ит — вертикальный размер отверстия трубы; b — ширина отверстия;

Ьр ширина раструба; D — внутренний диаметр отверстия; D0 — внутренний диаметр оголовка; ар — угол раструбности; /ог — высота оголовка

В последние десятилетия широкое распространение получили металлические гофрированные трубы (рис. 12.3). Типовые проекты разработаны на трубы диаметром 1,5; 2,3 и 3,0 м. Они могут быть следующего исполнения:

  • — без оголовков (вертикальный срез); при этом нижняя часть трубы должна выступать из тела насыпи на уровне ее подошвы не менее чем на 0,2 м;
  • — со срезом параллельно откосу насыпи; при этом нижняя часть трубы должна выступать из тела насыпи на уровне ее подошвы не менее чем на 0,5 м;
  • — с раструбным оголовком при угле сходимости (раструбности) 20°.

Рис. 12.3. Общий вид гофрированных труб со срезом

Гофрированные трубы обладают рядом достоинств: малой массой, транспортабельностью, быстротой монтажа. Их можно устраивать в несколько ярусов по высоте насыпи (рис. 12.4). Однако при этом они отличаются существенно большей шероховатостью, что связано с наличием на внутренней поверхности гофров. Данное обстоятельство определяет большие критические уклоны по сравнению с технически гладкими трубами. Наиболее ходовые размеры гофров: длина и высота— 130×32 мм и 150×50 мм. Толщина металлического листа — 1,5; 2,0; 2,5 мм.

В гофрированных трубах обычно предусматривают гладкие бетонные лотки, располагаемые на У4 или ! /з периметра их сечения. Это позволяет заметно снизить коэффициент шероховатости с 0,030 до 0,025.

Особыми случаями водопропускных сооружений, внешне схожими с водопропускными трубами и поэтому часто к ним относящимися, являются шахтные водосбросы (рис. 12.5) и дюкеры (рис. 12.6).

Рис. 12.4. Схема многоярусной трубы (размеры 51, 52, 5 определяются по СНиП 2.05.03—84)

Рис. 12.5. Схема шахтного водосброса Р — высота шахты; Нш — напор воды перед шахтным водосбросом; Д„ — диаметр шахты; Н — подпор перед трубой;

ПУВВ — поверхностный уровень высокой воды

Рис. 12.6. Схема дюкера:

Нвх — отметка дна входного колодца; Нвых — отметка дна выходного колодца; DK — диаметр колодцев; L — длина дюкера между колодцами

Шахтные водосбросы создают в целях формирования перед дорогой прудов и водохранилищ, а также сброса воды на косогорах.

Дюкеры сооружают в выемках на зарегулированных водотоках (например, оросительных каналах в районах поливного и орошаемого земледелия), а также для пропуска паводковых вод. Труба дюкера всегда работает полным сечением. Диаметр колодцев должен быть не менее 1,0 м для возможности проведения смотровых работ.

В последние десятилетия широкое распространение получили металлические гофрированные трубы (рис. 12.3). Типовые проекты разработаны на трубы диаметром 1,5; 2,3 и 3,0 м. Они могут быть следующего исполнения:

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: типовой проект, ГОСТ, СНиП

Водопропускные трубы для автотрасс это искусственные конструкции, которые дают возможность подавать воду подземным путем в постоянном или экстренном режиме. Трубы могут также использоваться в качестве тоннельных мостов или путей.

При создании проекта укладки дорог, особенно если расстояние между асфальтом и подземными коммуникациями небольшое, отдают предпочтение такому сооружению, как малый мост, или проложить трубы.

Водопропускные трубы из гофрированного металла

Выбрать водопропускную трубу можно по нескольким причинам:

1. Для прокладывания водопропускной трубы не нужно нарушать целостность асфальта и слоя почвы под ним;

2. Стоимость ремонта таких труб ниже стоимости обслуживания малого моста, а изнашивание конструкции происходит медленнее;

3. Если расстояние от сооружения до асфальта составляет более двух метров, срок ее службы значительно возрастает.

Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.

Трубы железобетонные водопропускные раструбные

Металлические и железобетонные трубы классифицируют в зависимости от:

1. Формы поперечного сечения на круглые, прямоугольные и овоидальные;

2. Количества очков сечения на одноочковые, двухочковые и многоочковые;

3. Принципа работы сечения на напорные, полунапорные и безнапорные.

Трубы из железобетона имеют разные диаметры. Размер отверстия пропорционален длине трубы. У водопропускных труб с длиной до 30 м диаметр должен составлять не меньше одного метра.

Высокая скорость движения водного потока предусмотрена в трубах, называемых быстроточными, с диаметром от 50 см и длиной до 15 м. Внутрихозяйственные дороги требуют прокладывания труб диаметром в 50 см, имеющих длину до 10 метров.

Толщина почвы, которой засыпают трубы, должна составлять от полуметра это расстояние между самим трубами и нижней частью асфальта.

Трубы водопропускные монтаж

Железобетонные трубы, а также средние и малые мосты можно прокладывать на тех участках дорог, план которых предусматривает их наличие.

Зачастую производят монтаж безнапорных труб, кроме случаев, когда разрешается пропускать по трубам определенное количество воды. Водопропускные трубы нельзя прокладывать под ледоходами и наледями.

Если трубу необходимо продолжить по речкам и ручьям с оборудованными местами для метания икры рыбами, разрешение на это действие нужно получить у рыбонадзорной инспекции.

Конструкции труб

Водопропускные трубы строят зачастую на водоемах или недалеко от них. Водоемы могут быть как природными, так и искусственными. В большинстве случаев водопропускная конструкция имеет вид трубы, которая проходит над автотрассой.

При помощи железобетонной трубы меняют русла небольших рек или корректируют их.

Современные строители чаще всего устанавливают металлические гофрированные конструкции (сокращенно МГК) для таких объектов:

  • Водопропускные трубы под железнодорожными путями и автотрассами (вместо труб из бетонных колец)
  • Водопропускные конструкции, укрепляющие и меняющие русла небольших рек;
  • На замену мостов, имеющих один пролет в форме арок;
  • Многопролетные мосты с пролетом до 18 метров вместо бетонных или металлических мостов.

Сборные гофрированные конструкции из металла, или СМГК, снижают стоимость возведения водопропускных конструкций и делают ее ниже, чем у железобетонных аналогов. Их достоинства не ограничиваются лишь ценой:

1. Многообразие видов поперечных сечений и высокая адаптационная способность труб позволяет подбирать их согласно условиям определенного проекта и с учетом особенностей территории.

2. Листы СМГК можно с легкостью переносить благодаря их низкому весу.

3. Листы запаковывать в паллеты, чтобы они занимали намного меньше места.

4. Простота процесса установки СМГК дает возможность произвести монтаж труб, не имея особых профессиональных навыков.

5. Такие конструкции очень гибкие и надежные, особенно если сверху трубы засыпать как большим количеством земли. Устойчивость этих сооружений к сейсмическим факторам выше устойчивости их бетонных конкурентов.

6. Одна конструкция может прослужить около 80-100, что следует из многолетнего опыта их применения.

7. Конструкции относительно дешевые: расходы на СМГК почти на 50% меньше затрат на установку и обслуживание других типов сооружений.

8. Водопропускные трубы такой конструкции устанавливают в любом месте, вне зависимости от климатических условий.

Водопропускные круглые железобетонные сборные

Другим распространенным типом конструкций являются габионные сооружения. Их часто используют при прокладывании водопропускных и водоотводных труб, или в процессе постройки поддерживающих конструкций и стен, а также местных очистительных дорожных конструкций.

Габионное сооружение это водопропускная труба, поддерживаемая габионами.

Эти сооружения пользуются огромной популярностью благодаря таким параметрам:

  • гибкость, устойчивость к нагрузкам и надежность;
  • возможность самостоятельного дренирования (поэтому для такой конструкции не нужно дополнительно ставить обратный фильтр и производить монтаж дренажной системы);
  • совместимость с другими видами конструкций;
  • простая процедура установки и использования конструкции;
  • небольшие траты на строительство и эксплуатацию;
  • экологически чистый материал и аккуратный вид;
  • долгий срок службы сооружения.

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах типовой проект

Для правильной постройки конструкции данного типа, как и для прокладывания канализационных ходов и монтажа металлопластиковых труб, необходим тщательный и ответственный подход к процессу.

Выполнение правил безопасности и соблюдение условий строительства обязательно, иначе вся работа может быть сделана очень некачественно.

Результатом пренебрежения правилами и нормами может стать не только вывод из строя сооружения или его разрушение, но и нанесение непоправимого ущерба дороге, которая построена над этой трубой.

Таким образом, убытки могут понести не только коммунальные службы и владелец тумбы пассажиры и водители машин, которые ездят по таким дорогам, также могут серьезно пострадать.



Водопропускные трубы на автомобильных дорогах типовой проект

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.


Безнапорные трубы пропускают небольшое количество стоков и устанавливаются там, где объемы воды небольшие

Водопропускные трубы для автомобильных дорог

В данной статье будут рассмотрены водопропускные трубы, их основные особенности, строительство котлована и фундамента, а также конструкции, используемые для строительства водопропускных труб.

Трубы водопропускные для автомобильных дорог – это искусственные сооружения, пропускающие под дорожными насыпями небольшие постоянные или действующие периодически водотоки.

В ряде случаев такие трубы могут также играть роль тоннельных путепроводов или скотопрогонов.

В процессе проектирования дороги, особенно в случаях, когда насыпь имеет небольшую высоту, чаще всего встает выбор между одним из двух возможных типов сооружения – труба или малый мост.

Труба водопропускная является предпочтительным вариантов в случае незначительных отличий технико-экономических показателей данных сооружений по следующим причинам:

  • Водопропускная труба не вызывает нарушения непрерывности как земляного полотна, так и верхнего строения данного пути;
  • Эксплуатация и ремонт водопропускных труб обходятся дешевле, чем в случае малого моста;
  • В случае, когда засыпка над трубой имеет высоту, превышающую 2 м, снижается влияние временных нагрузок на сооружение и практически исчезает с увеличением данной высоты.


В зависимости от материала тела трубы различают следующие типы труб:

Материал трубы

Бетонное сооружение в сельскохозяйственной местности

Бетонные или железобетонные трубы являются классическими в данном вопросе и проверены временем. Но хочется уделить отдельное внимание более продвинутому варианту, представляющему собой металлическую гофрированную конструкцию.

Практичные металлические гофрированные водопропускные трубы

Преимущества такого типа сооружения:

  • Широкий ассортимент различных диаметров. Позволяет сделать наиболее оптимальный выбор для любой ситуации.
  • Малый вес. Значительно упрощает транспортировку и сами монтажные работы.
  • Лёгкость установки. Для обращения с рассматриваемым материалом не требуется наличие каких-либо специальных навыков.
  • Высокие показатели прочности и гибкости. В сочетании с грунтом даёт большую надёжность, чем железобетонная конструкция.
  • Длительный эксплуатационный срок, достигающий до ста лет.
  • Низкая цена. Даёт до 50% экономии в сравнении с использованием других материалов.
  • Универсальность. Применяется в любых климатических условиях.


Гидроизоляция водопропускного сооружения

Постройка фундамента на автомобильной дороге

Металлические гофрированные водопропускные трубы кладутся на фундамент, который собирается из сборных элементов, выполняется это действие по такому алгоритму:

  1. Кладутся бетонные блоки фундаментов, на нижнюю часть фундамента кладется труба;
  2. Пазухи оголовок и портальная стенка водопропускной трубы засыпаются до верхнего уровня;
  3. Там, где бетонные блоки стыкаются кладется смесь песка с щебнем. Это делается, чтобы вода не проливалась сквозь щели;
  4. Уплотнение и усиление водопропускных труб проводиться с помощью цементного раствора;
  5. После проведения этих работы делается укладка фундамента и монтаж оголовков по секциям. Для этого потребуется сварка водопропускных труб.

При этом учтите, что начинается монтаж не с конца, а с начала. То есть приступайте к работа с оголовка водопроводной трубы и двигайте к концу. Не забывайте о том, чтобы каждый сварной шов защищался от коррозии специальным составами.

Однако есть и вариант построить бесшовный фундамент, тут алгоритм приводиться такой:

  • На каждый метр длины постройки строиться опалубка;
  • Заказывается нужное количество бетона и привозиться в автомобилях в подготовленном виде;
  • Смесь заливается в опалубку и накрывается до высыхания;
  • Опалубка разбирается;
  • Пазухи засыпаются песком или смесью.

Так как трубы под дорогами кладутся прямо, без изгибов, то для опалубки подойдут классические доски или щиты. А если строиться сборной фундамент, то не забудьте сперва сделать из песка подходящую подушку, чтобы фундамент клался не на голый грунт.

Если швы между соборным фундаментом не выходит сделать маленькими, то не забудьте заполнить швы бетоном. А если грунт в вашем регионе неустойчивый, то придется и сваи забивать, чтобы построить надежно. Оголовки и гофрированные водопропускные трубы на автомобильных дорогах не допускается класть до полного застывания бетона, иначе конструкция просядет. Так как каналы вкладываются большого диаметра, то для монтажа понадобятся автомобильные краны. Заранее выберете наиболее тяжелый элемент, чтобы стрела крана выдержала постройку. Да, и постройка проводиться с учетом климата конкретного района местности.

Так как трубы под дорогами кладутся прямо, без изгибов, то для опалубки подойдут классические доски или щиты. А если строиться сборной фундамент, то не забудьте сперва сделать из песка подходящую подушку, чтобы фундамент клался не на голый грунт.

Водопропускная труба

Согласно ГОСТ 32871-2014 под водопропускной трубой понимается инженерное сооружение, укладываемое в теле насыпи автомобильной дороги для пропуска водного потока. Аналогичные сооружения устраивают и на железной дороге. К водопропускной трубе, как и к любому другому элементу дороги, предъявляются требования по обеспечению надёжности, долговечности и бесперебойности эксплуатации, а также безопасности движения транспортных средств. Обеспечение вышеперечисленных требований закладывается на стадии проектирования при соблюдении необходимой технологии строительства. Отсюда следует исключительная ответственность в принятии каких-либо проектных решений. По данным статистики, трубы являются наиболее распространённым искусственным сооружением, встречающимися в среднем через каждые 1 — 1,5 км дороги.
К основным понятиям, относящимся к водопропускной трубе, так же относятся:

  • длина трубы — расстояние между наружными гранями входного и выходного оголовков.
  • тело трубы — часть трубы между входным и выходным оголовками, находящаяся в грунте насыпи, имеющая замкнутую или разомкнутую форму поперечного сечения, по которой осуществляется пропуск воды.
  • звено трубы — элемент сборной трубы, являющийся частью её тела.
  • оголовок трубы — крайний, замыкающий тело трубы элемент, удерживающий откос насыпи по концам трубы и обеспечивающий необходимые условия входа водного потока в трубу и выхода из неё. По конструктивной форме оголовки бывают воротниковыми, коническими, цилиндрическими, портальными, раструбными.
  • безнапорный режим работы трубы — ламинарное течение воды при пропуске водного потока через трубу в водопропускном сооружении с гарантированным обеспечением исключения возникновения турбулентности при расчетном и максимальном расходах.
  • санация — полное восстановление работоспособности трубы путём устранения всех видов дефектов по длине труб и в швах между звеньями путём нанесения защитных покрытий при соблюдении (поддержании) исходных гидравлических характеристик сооружения.

Согласно ГОСТ 32871-2014 под водопропускной трубой понимается инженерное сооружение, укладываемое в теле насыпи автомобильной дороги для пропуска водного потока. Аналогичные сооружения устраивают и на железной дороге. К водопропускной трубе, как и к любому другому элементу дороги, предъявляются требования по обеспечению надёжности, долговечности и бесперебойности эксплуатации, а также безопасности движения транспортных средств. Обеспечение вышеперечисленных требований закладывается на стадии проектирования при соблюдении необходимой технологии строительства. Отсюда следует исключительная ответственность в принятии каких-либо проектных решений. По данным статистики, трубы являются наиболее распространённым искусственным сооружением, встречающимися в среднем через каждые 1 — 1,5 км дороги.
К основным понятиям, относящимся к водопропускной трубе, так же относятся:

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: типовой проект, ГОСТ, СНиП

Водопропускные трубы для автотрасс это искусственные конструкции, которые дают возможность подавать воду подземным путем в постоянном или экстренном режиме. Трубы могут также использоваться в качестве тоннельных мостов или путей.

При создании проекта укладки дорог, особенно если расстояние между асфальтом и подземными коммуникациями небольшое, отдают предпочтение такому сооружению, как малый мост, или проложить трубы.

водопропускные трубы из гофрированного металла

Выбрать водопропускную трубу можно по нескольким причинам:

1. Для прокладывания водопропускной трубы не нужно нарушать целостность асфальта и слоя почвы под ним;

2. Стоимость ремонта таких труб ниже стоимости обслуживания малого моста, а изнашивание конструкции происходит медленнее;

3. Если расстояние от сооружения до асфальта составляет более двух метров, срок ее службы значительно возрастает.

Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.

трубы железобетонные водопропускные раструбные

Металлические и железобетонные трубы классифицируют в зависимости от:

1. Формы поперечного сечения на круглые, прямоугольные и овоидальные;

2. Количества очков сечения на одноочковые, двухочковые и многоочковые;

3. Принципа работы сечения на напорные, полунапорные и безнапорные.

Трубы из железобетона имеют разные диаметры. Размер отверстия пропорционален длине трубы. У водопропускных труб с длиной до 30 м диаметр должен составлять не меньше одного метра. Высокая скорость движения водного потока предусмотрена в трубах, называемых быстроточными, с диаметром от 50 см и длиной до 15 м. Внутрихозяйственные дороги требуют прокладывания труб диаметром в 50 см, имеющих длину до 10 метров. Толщина почвы, которой засыпают трубы, должна составлять от полуметра это расстояние между самим трубами и нижней частью асфальта.

трубы водопропускные монтаж

Железобетонные трубы, а также средние и малые мосты можно прокладывать на тех участках дорог, план которых предусматривает их наличие. Зачастую производят монтаж безнапорных труб, кроме случаев, когда разрешается пропускать по трубам определенное количество воды. Водопропускные трубы нельзя прокладывать под ледоходами и наледями. Если трубу необходимо продолжить по речкам и ручьям с оборудованными местами для метания икры рыбами, разрешение на это действие нужно получить у рыбонадзорной инспекции.

водопропускные трубы на автомобильных дорогах


Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.

Металл

Металлические гофрированные водопропускные трубы, как показывает расчет прочности, являются самыми выносливыми к нагрузкам. Связано это с тем, что само по себе железо справляется с внешними нагрузками гораздо лучше бетона и тем более пластика.

Существенным недостатком, который становится камнем преткновения перед повсеместным распространением труб из этого материала, является то, что железо в большой степени подвержено коррозии, то есть боится влаги.

Металлическая водопропускная труба

Этот факт заставляет использовать элементы из металла только в качестве временных сооружений. Самым распространенным случаем их использования можно назвать необходимость временного «прокола» дорожного полотка, с целью отвода воды с одной его стороны на другую. Часто такая необходимость возникает тогда, когда основные водоотводные конструкции ремонтируются или просто засорились.

Металлические гофрированные водопропускные трубы часто используются с целью своеобразного кожуха для внутренней части основного водоотвода.

Используется гофрированная водопропускная труба и для армирования стенок буровых скважин.

Есть и те случаи, когда изделия из металла используют в качестве самостоятельной и постоянной конструкции. В таком случае эта конструкция собирается из отдельных гофрированных частей.

Процесс сбора, как правило, осуществляется на месте монтажа. Сборка производится из гофрированных листов. И если вдаваться в подробности определений, то данная конструкция трубой являться не будет. И вот почему: гофрированная водопропускная труба используется тогда, когда необходимо сделать конструкцию не идеальной формы. Это значит, что данная «труба» может иметь самую разнообразную по своей сложности форму.

При правильной защите листов металла, сборная конструкция данного типа способна прослужить порядка 50 лет, при этом общие затраты по сравнению с железобетонными изделиями на 20-30 процентов ниже.


Существенным недостатком, который становится камнем преткновения перед повсеместным распространением труб из этого материала, является то, что железо в большой степени подвержено коррозии, то есть боится влаги.

Читайте также:  Вентфасад Басвул: применение и свойства материала
Ссылка на основную публикацию