Методические указания для курсового и дипломного проектирования

Методические указания для курсового и дипломного проектирования

 

Факультет инженерно-строительный

Специальность 270205 – «Автомобильные дороги»

 

Вологда

 2006

УДК 625.721

 

 

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Вологда: ВоГТУ, 2006. – 36 с.

 

В методических указаниях рассмотрены вопросы проектирования железобетонных водопропускных труб на автомобильных дорогах, изложены требования к элементам, дана методика расчетов, приведены указания по привязке типовых проектных решений трубы с плоским опиранием.

Методические указания могут быть использованы студентами специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» при выполнении соответствующего раздела курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог», при разработке разделов дипломных и реальных проектов автомобильных дорог.

 

Составитель   И.А. Рахимова, канд. техн. наук, доцент

 

Рецензент  А.Н. Тритенко., канд. техн. наук, профессор кафедры «Сопромат»

ВВЕДЕНИЕ

Важным элементом автомобильных дорог являются водопропускные трубы. В методических указаниях подробно рассмотрены теоретические основы проектирования водопропускных железобетонных труб, дана методика расчета расхода для подбора конструкции трубы, приведены указания по привязке типовых проектных решений трубы с плоским опиранием.

Методические указания могут быть использованы студентами специальности 270205 при выполнении соответствующего раздела курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог», при разработке разделов дипломных и реальных проектов автомобильных дорог.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Элементы труб

Трубы составляют почти 95% от общего количества малых водопропускных сооружений. На 1 км дороги количество труб составляет 1—1,4 шт. Это обусловлено рядом преимуществ труб над малыми мостами. Так, трубы могут размещаться на любых участках дороги, при различных сочетаниях элементов плана и продольного профиля дороги, не стесняя проезжей части и обочины, не меняя условий движения автомобилей. Тип дорожной одежды над трубами сохраняется таким же, как и на смежных участках дороги. Трубы просты по конструкциям и имеют высокую водопропускную способность, так как допускают большую скорость течения воды, имеют меньшую по сравнению с малыми мостами стоимость и тру­доемкость строительства, малые эксплуатационные расходы.

Применять трубы не допускается при наличии ледохода, карчехода, и, как правило, в местах возможного возникновения селей и образования наледи. В виде исключения в местах возможного образования наледи может быть допущено применение прямоугольных железобетонных труб (шириной не менее 3 м и высотой не менее 2 м) с массивными бетонными стенками в комплексе с постоянными противоналедными сооружениями [1].

На автомобильных дорогах для строительства труб используют железобетон, бетон, металл, камень. Ведутся широкие исследова­ния по применению труб из различных полимерных материалов (стеклопластиков, полимербетона, поливинилхлорида и др.).

На рис. 1 показан разрез железобетонной трубы, обозначены основные элементы трубы.

По форме поперечного сечения трубы могут быть круглыми, прямоугольными, овоидальными и арочными, а по количеству от­верстий в одном сооружении – одно–, двух- и многоочковыми (рис. 2). Очертание и форму поперечного сечения труб принимают на основании гидравлического расчета в зависимости от режима протекания потока со скоростью, при которой не будет размываться насыпь и грунт тальвега (лога) перед трубой и на выходе за ней.

Рис. 1. Элементы трубы (гидроизоляция не показана):

 1 – портал входного оголовка; 2 – укрепление подводящего русла; 3 – укрепление лотка входного оголовка; 4 – коническое звено; 5 – фундамент портальной стенки входного ого­ловка; 6 — цилиндрическое звено; 7 – секция звеньев; 8 – фундаментный блок; 9 – щебеноч­ная подготовка; 10 – укрепление лотка выходного оголовка;

11 – воронка размыва с камен­ной наброской; 12 – укрепление отводящего русла; 13 – бетонный упор; 14 – укрепление откоса насыпи; 15 – откосное крыло;

16 – портальная стенка выходного оголовка

Рис.2. Типы поперечных сечений труб:

а) – круглая на фундаменте, б) – круглая бесфундаментная двухочковая;

в) – прямоугольная на фундаменте; г) – овоидальная на фундаменте;

д) – арочная; е) – труба-арка

 

Звенья труб

Наиболее широко распространены круглые трубы из звеньев длиной 1 м (рис. 3, а). При устройстве без фундамента звенья трубы укладываются непосредственно на гравийную или щебеночную подготовку. При устройстве сборного фундамента звенья размещаются на лекальных блоках. При устройстве на монолитном фундаменте – непосредственно на нем (рис. 9).

Другой вид звеньев труб – круглые с плоским опиранием (рис. 3, б) имеют длину, как правило, 2,0 или 3,0 м и не требуют устройства лекальных блоков для фундаментных труб.

Типовые звенья круглых труб изготавливаются диаметрами 1,0; 1,25; 1,5; 2,0 м.

Рис. 3. Виды звеньев труб: а) круглых, б) круглых с плоским опиранием

 

Так же на автомобильных дорогах нашли широкое применение сборные же­лезобетонные цилиндрические трубы с длинномерными звеньями (L = 2÷5 м), имеющими торцовые участки специальной формы: раструбные (рис. 4, а, б), фальцевые (рис. 4,в). Типовые звенья таких труб изготавливают диаметрами 1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 м. Монтаж труб из длинно­мерных звеньев выполняют быстрее, чем из звеньев метровой длины, но требуется более тяжелое крановое оборудование.

a)                                           б)                             в)

Рис. 4. Длинномерные звенья труб:

 а – раструбные (тип ТРС и РТБ); б – раструбные (тип РТ); в – фальцевые

 

В опытном порядке применяют трубы и других поперечных сечений: овоидальные, четырехшарнирные, овоидальные с плоским основанием, с комбинированным армированием.

 

Оголовки труб

 

С целью регулирования водного потока, обеспечения плавнос­ти его протекания и предотвращения продольных смещений (рас­тяжений) элементов трубы при оползаниях откосов насыпи вход­ные и выходные участки труб оборудуются оголовками: порталь­ными, раструбными, обтекаемыми и воротниковыми.

Рис. 5. Типы оголовков труб:

а) – портальный; б) – раструбный с коническим звеном на входе;

 в) – обтекаемый в виде усеченной пирамиды; г) – воротниковый

 

Наиболее простыми по конструкции являются портальные оголовки, выпол­няемые в виде подпорной стенки (рис. 5, а). Портальные ого­ловки не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие че­го их применяют только при малых расходах воды. Раструбные оголовки (рис. 5, б) имеют портальную стенку и откосные крылья переменной высоты, расположенные под углом α=18÷22° к оси трубы. Если откосные крылья выполняют постоянной высоты и их устанавливают параллельно друг другу (α=0), такие ого­ловки называют коридорными. Обтекаемые оголовки выполняют в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды (рис. 5, в). В практической деятельности для прямоугольных труб одну или несколько первых секций устанавливают более высокими, чем нормальные секции (см. штриховую линию на рис. 5, в). Вмес­те с откосными крыльями такая конструкция оголовка обеспечи­вает плавное протекание воды.

В круглых трубах лучшие условия протекания воды обеспечи­вают раструбные оголовки в сочетании с коническими звеньями (см. рис. 5, б). Воротниковые оголовки (рис. 5, г) изготавли­вают в виде сборного железобетонного звена трубы, срезанного наклонно в соответствии с углом откоса насыпи и окаймленного поясом – воротником. Общий вид насыпи с воротниковой конст­рукцией оголовка трубы достаточно эстетичен, но вследствие низ­ких гидравлических показателей воротниковые оголовки применя­ют только при малых расходах воды и небольшой скорости течения.

 

Засыпка труб, укрепления

 

Для обеспечения равномерного давления на элементы труб и предотвращения размыва насыпи тело трубы должно быть заклю­чено в массив плотного, водонепроницаемого, мягкого, хорошо уп­лотненного грунта (суглинки, глины), который должен возвышать­ся не менее чем на 0,5 м над верхом трубы. В прямоугольных тру­бах оголовки засыпают дренирующим грунтом.

Возвышение бровки земляного полотна на подходах к трубам над уровнями воды при паводках (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0,5 м, а для труб при напорном или полунапорном режиме работы - не менее 1,0 м. Кроме того, при назначении высоты насыпи на подходах к трубам следует соблюдать требования по возвышению поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод, установленные СНиП 2.05.02-85, [2].

Отметка верха укрепления откосов насыпей у труб должна быть выше уровня подпора не менее чем на 25 см, при этом возвышение бровки земляного полотна над уровнем воды должно быть не ме­нее 0,5 м при безнапорном режиме и не менее 1,0 м  - при напорном или полунапорном режиме.

Для предотвращения размыва подводящее и отводящее русла в зависимости от ско­рости потока укрепляют бетонными плитками, бетонными блоками по щебеночной подготовке, монолитным бетоном, мощением камнем на цементном растворе по щебеночной подготовке или каменной наброской.

У косогорных труб, к которым относятся трубы, расположенные на местности с уклоном более 2‰, на выходе должны быть спе­циальные устройства для гашения энергии. Прямоугольные трубы и большинство круглых возводят со ступенчатым расположением звеньев, что приводит к уменьшению сечения и должно быть обос­новано гидравлическим расчетом (рис. 7).

Рис. 7. Косогорная труба:

1 — укрепление русла на входе; 2 — звенья трубы; 3 — фундамент секции;

4 — быстроток

Нормативные отверстия труб

 

По требованиям СНиП «Мосты и трубы» [1]:

1) отверстие (высоту в свету) труб назначают, как правило, не менее:   

1,0 м - при длине трубы до 20 м;

1,25 м - при длине трубы 20 м и более;

2) отверстия труб на дорогах ниже II категории допускается принимать равными:

1,0  - при длине трубы до 30 м;

0,75 - при длине трубы до 15 м;

0,5  - на съездах при устройстве в пределах трубы быстротока (уклон 10 ‰ и более) и ограждений на входе;

3) в обоснованных случаях на улицах и дорогах местного значения, а также в районах орошаемого земледелия, в поселках и сельских населенных пунктах на автомобильных дорогах ниже II категории допускается применение труб отверстием 0,5 м при длине трубы до 15 м, устройстве в пределах трубы быстротока (уклон 10 ‰ и более) и ограждения на входе;

4) отверстия труб на внутрихозяйственных автомобильных дорогах при длине трубы 10 м и менее допускается принимать 0,5 м%

5) отверстия труб на автомобильных дорогах общего пользования в районах со средней температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40° С с обеспеченностью 0,92 следует назначать не менее 1,5 м независимо от длины трубы;

6) отверстия труб и малых мостов допускается увеличивать для использования их в качестве пешеходных переходов, скотопрогонов, а в случае технико-экономической целесообразности - для пропуска автомобильного транспорта (низких, узкозахватных сельскохозяйственных машин) с обеспечением соответствующих габаритов.

Строительный подъем

 

При возведении трубам придают строительный подъем (по лот­ку в продольном направлении) по круговой кривой. Исключение составляют трубы, устроенные на скальных грунтах и на свайных фундаментах. Требования СНиП «Мосты и трубы» [1] к величине строительного подъема приведены в табл.1.

Таблица 1

Строительный подъем труб

Высота насыпи, h, м	Условие назначения величины строительного подъема
свыше 12 м	C расчетом ожидаемых осадок от веса грунта насыпи. (Допускается использовать методику, применяемую при расчете осадок фундаментов)
12 м и менее	1/80 h	при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;
	1/50 h	при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах основания;
	1/40 h	при грунтовых подушках из песчано-гравелистой или песчано-щебеночной смеси

 

 

Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до проявления осадок основания, так и после прекращения этих осадок [1].

 

Требования к материалам железобетонных труб

Железобетонные трубы изготавливают из тяжелого бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м³ классом не ниже В20, водонепроницаемостью не меньше W6. В зависимости от климати­ческих условий местности марка бетона по морозостойкости долж­на быть: для умеренных условий (среднемесячная температура наи­более холодного месяца минус 10 °С и выше) F 200, для суровых и особо суровых условий – F 300.

Арматурную сталь применяют в основном классов AI, АII и AIII. На заводах круглые трубы изготавливают центрифугирован­ным способом с толщиной стенок 10—24 см. При строительстве из условий унификации входной и выходной оголовки выполняют оди­наковыми, предпочтительно коническими.

Арматурный каркас круглых труб состоит из двух рядов рабо­чей арматуры, расположенной по окружности и выполненной в ви­де спирали (рис. 8, а), поперечной арматуры в виде хомутов и распределительной продольной арматуры. Лекальные блоки (рис. 8, б, в) армируют конструктивно.

 

Рис 8. Схема армирования труб:

 а) – звена круглой трубы; б, в) – лекального блока; г) – круглой с плоским опиранием; 1 – наружная рабочая арматура; 2 – внутренняя рабочая арматура;

3 – распределительная арматура; 4 – хомуты

Фундаменты труб

Стабильность проектного положения секций фундаментов и звеньев водопропускных труб в направлении продольной оси сооружений должна быть обеспечена устойчивостью откосов насыпи и прочностью грунтов основания [1].

Для надежного опирания на грунт и противодействия сдвигу портальная стенка, откосные крылья и звенья оголовков должны опираться на фундаменты, глубина заложения которых зависит от типа основания: при пучинистых грунтах – на 0,25 м больше рас­четной глубины промерзания в районе строительства; при непучинистых грунтах – не менее 1,25 м. При скальных грунтах глубину заложения фундаментов оголовков можно уменьшить.

В зависимости от типа грунтов основания, их несущей способ­ности, уровня грунтовых вод и высоты насыпи тело круглых труб может опираться на бетонный фундамент, гравийно-песчаную по­душку или на спрофилированное по очертанию трубы земляное ло­же. В связи с тем, что давление от веса насыпи и временной под­вижной нагрузки по длине трубы неодинаково, различны и дефор­мации основания даже при однородных грунтах. Чтобы предотвра­тить расстройство стыков звеньев труб, их сборные или монолит­ные бетонные фундаменты выполняют секциями (блоками) длиной 1,5–3 м. Деформационные швы между секциями (3–5 см) допус­кают вертикальные перемещения смежных секций без нарушения целостности тела трубы и стыков ее элементов. При сооружении секций фундаментов длиной более 5 м (или сплошного фундамента на всю длину трубы) фундамент необходимо рассчитывать на изгиб в продольном направлении и соответствующим образом армировать. Как правило, сплошные фундаменты неэкономичны.

Бесфундаментные трубы (рис.9, а, б) можно выполнять при крупнообломочных и плотных песчаных (кроме пылеватых) грун­тах, а также твердых и полутвердых глинистых грунтах с услов­ным сопротивлением R₀=250 кПа. Типовые конструкции бесфундаментных труб диа­метром 1,0 м выдерживают давление от веса насыпи высотой до 7 м. Бесфундаментные трубы (см. рис. 9, б) можно укладывать и на скальные грунты при насыпях высотой до 15 м.

Рис. 9. Бесфундаментные (а, б) и фундаментные (в, г, д) трубы:

1 – обмазочная гидроизоляция; 2 – подготовка из гравия или щебня;

3 – гравийно-песчаная подушка; 4 – лекальный блок;

5 – монолитная или сборная плита; 6 – монолитный фундамент

 

Фундаментные трубы (рис. 9, в–д) применяют при диамет­рах более или равных 1 м. Ширину подошвы фундамента трубы определяют ис­ходя из несущей способности грунта. Типовые трубы d=1,0 м раз­работаны для насыпей высотой до 7 м, трубы больших диаметров могут быть использованы для насыпей до 20 м. При недостаточной несущей способности грунтов основания фундаменты сборного ти­па (см. рис. 9, г) и монолитные фундаменты (см. рис. 9, д) используют как ростверки свайных фундаментов.

Гидроизоляция труб

 

Наружные поверхности элементов труб покрывают обмазочной или оклеечной гидроизоляцией. Обмазочная изоляция состоит из двух слоев горячей или холодной битумной мастики, которую наносят по грунтовке из битумного лака. Оклеечная изоляция состоит из трех слоев битумной мастики, армируемой двумя слоями мешковины или щелочестойкой стеклоткани. Для предохранения гидроизоляции от повреждений во время засыпки трубы поверх изоляции выполняют защитный слой. При многоочковых трубах пазухи между трубами заполняют бетоном (см. рис 2, б), поверх которого устраивают гидроизоляцию.

Особое внимание уделяют тщательности выполнения швов между звеньями труб (рис. 10).

 

Рис. 10. Стыки звеньев труб с обмазочной гидроизоляцией:

а) – гладкие звенья; б) – раструбные звенья; 1 – звено трубы; 2 – отделочный слой из горячей битумной мастики толщиной 1,5 – 3 мм; 3 – мешковина или щелочестойкая стеклоткань; 4 – горячая асбестоцементная или асбестобитумная мастика; 5 – битум­ный лак; 6 – цементный раствор; 7 – пак­ля, пропитанная битумом; 8 – горячая ас­бестобитумная мастика

 

Основным элементом, обеспечивающим герметичность швов, является плотно утрамбованная (зачеканенная) пакля, пропитан­ная битумом.

Таблица 2

Сооружения	Категория дороги	Вероятность превышения расчетных расходов р, %
Малые мосты и трубы	I	1
	II, III, городские улицы и дороги	2
	IY, Y, внутрихозяйственные дороги	3

 

К основным видам малых водопропускных сооружений относятся трубы и малые мосты длиной менее 25 м. При проектировании малых водопропускных сооружений определяют расходы как от ливневого (дождевого), так и снегового стоков. За расчетный расход при назначении отверстия трубы или малого моста принимают наибольший расход из двух полученных расходов.

Для водопропускных сооружений установлена [1] вероятность превышения расчетного расхода (табл. 2).

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. - Введ. 01.01.86.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-200 с.

2. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. - Введ. 01.01.87.- М.: Стройиздат, 1986.-56 с.

3. Кузьмин А.Л. Конструирование водопропускных труб // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. - 2005.- №2.- С.64-66.

4. Свод правил по проектированию и строительству: СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. – Введ. 01.01.04. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 95 с.

5. Типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений. Серия 3.501.1-144. Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных дорог. – М.: Минтрансстрой, 1988. - 32 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………….………………………………	3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ……………………………………...………...	3
1.1. Элементы труб……………………………………………………….....	3
1.2. Звенья труб…………………………………………………………..….	4
1.3. Оголовки труб…………………………………………………………..	5
1.4. Режимы протекания воды в трубе………………………………….…	7
1.5. Засыпка труб, укрепления………………………………….………….	8
1.6. Нормативные отверстия труб…………………………..……………...	9
1.7. Строительный подъем…………………………..……………………...	10
1.8. Требования к материалам железобетонных труб………………….....	10
1.9. Фундаменты труб……………………….……………………………...	11
1.10. Гидроизоляция труб……………………….………………………….	12
1.11. Статические и динамические расчеты труб………………………....	13
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТИПОВОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ТРУБЫ…….......	15
2.1. Последовательность проектирования…………………......……………	15
2.2. Определение расчетного расхода воды………………………….……..	16
2.2.1. Определение расчетного расхода ливневого стока…………........	17
2.2.2. Определение расчетного расхода снегового стока…..…………...	19
2.3. Привязка типового проектного решения…………….………………...	20
ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………….…………………	24
ПРИЛОЖЕНИЕ 2……………………………………………….……………	28
ПРИЛОЖЕНИЕ 3………………………………………….…………………	31
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………….	34

 

 

 

 

Подписано в печать 02.11.2006. Усл.печ.л.   2,2. Тираж 65.

Печать офсетная. Бумага офисная. Заказ № 446

Отпечатано: РИО ВоГТУ, г.Вологда, ул.Ленина, 15

 

Методические указания для курсового и дипломного проектирования

 

Факультет инженерно-строительный

Специальность 270205 – «Автомобильные дороги»

 

Вологда

 2006

УДК 625.721

 

 

Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Вологда: ВоГТУ, 2006. – 36 с.

 

В методических указаниях рассмотрены вопросы проектирования железобетонных водопропускных труб на автомобильных дорогах, изложены требования к элементам, дана методика расчетов, приведены указания по привязке типовых проектных решений трубы с плоским опиранием.

Методические указания могут быть использованы студентами специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» при выполнении соответствующего раздела курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог», при разработке разделов дипломных и реальных проектов автомобильных дорог.

 

Составитель   И.А. Рахимова, канд. техн. наук, доцент

 

Рецензент  А.Н. Тритенко., канд. техн. наук, профессор кафедры «Сопромат»

ВВЕДЕНИЕ

Важным элементом автомобильных дорог являются водопропускные трубы. В методических указаниях подробно рассмотрены теоретические основы проектирования водопропускных железобетонных труб, дана методика расчета расхода для подбора конструкции трубы, приведены указания по привязке типовых проектных решений трубы с плоским опиранием.

Методические указания могут быть использованы студентами специальности 270205 при выполнении соответствующего раздела курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог», при разработке разделов дипломных и реальных проектов автомобильных дорог.

 

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Элементы труб

Трубы составляют почти 95% от общего количества малых водопропускных сооружений. На 1 км дороги количество труб составляет 1—1,4 шт. Это обусловлено рядом преимуществ труб над малыми мостами. Так, трубы могут размещаться на любых участках дороги, при различных сочетаниях элементов плана и продольного профиля дороги, не стесняя проезжей части и обочины, не меняя условий движения автомобилей. Тип дорожной одежды над трубами сохраняется таким же, как и на смежных участках дороги. Трубы просты по конструкциям и имеют высокую водопропускную способность, так как допускают большую скорость течения воды, имеют меньшую по сравнению с малыми мостами стоимость и тру­доемкость строительства, малые эксплуатационные расходы.

Применять трубы не допускается при наличии ледохода, карчехода, и, как правило, в местах возможного возникновения селей и образования наледи. В виде исключения в местах возможного образования наледи может быть допущено применение прямоугольных железобетонных труб (шириной не менее 3 м и высотой не менее 2 м) с массивными бетонными стенками в комплексе с постоянными противоналедными сооружениями [1].

На автомобильных дорогах для строительства труб используют железобетон, бетон, металл, камень. Ведутся широкие исследова­ния по применению труб из различных полимерных материалов (стеклопластиков, полимербетона, поливинилхлорида и др.).

На рис. 1 показан разрез железобетонной трубы, обозначены основные элементы трубы.

По форме поперечного сечения трубы могут быть круглыми, прямоугольными, овоидальными и арочными, а по количеству от­верстий в одном сооружении – одно–, двух- и многоочковыми (рис. 2). Очертание и форму поперечного сечения труб принимают на основании гидравлического расчета в зависимости от режима протекания потока со скоростью, при которой не будет размываться насыпь и грунт тальвега (лога) перед трубой и на выходе за ней.

Рис. 1. Элементы трубы (гидроизоляция не показана):

 1 – портал входного оголовка; 2 – укрепление подводящего русла; 3 – укрепление лотка входного оголовка; 4 – коническое звено; 5 – фундамент портальной стенки входного ого­ловка; 6 — цилиндрическое звено; 7 – секция звеньев; 8 – фундаментный блок; 9 – щебеноч­ная подготовка; 10 – укрепление лотка выходного оголовка;

11 – воронка размыва с камен­ной наброской; 12 – укрепление отводящего русла; 13 – бетонный упор; 14 – укрепление откоса насыпи; 15 – откосное крыло;

16 – портальная стенка выходного оголовка

Рис.2. Типы поперечных сечений труб:

а) – круглая на фундаменте, б) – круглая бесфундаментная двухочковая;

в) – прямоугольная на фундаменте; г) – овоидальная на фундаменте;

д) – арочная; е) – труба-арка

 

Звенья труб

Наиболее широко распространены круглые трубы из звеньев длиной 1 м (рис. 3, а). При устройстве без фундамента звенья трубы укладываются непосредственно на гравийную или щебеночную подготовку. При устройстве сборного фундамента звенья размещаются на лекальных блоках. При устройстве на монолитном фундаменте – непосредственно на нем (рис. 9).

Другой вид звеньев труб – круглые с плоским опиранием (рис. 3, б) имеют длину, как правило, 2,0 или 3,0 м и не требуют устройства лекальных блоков для фундаментных труб.

Типовые звенья круглых труб изготавливаются диаметрами 1,0; 1,25; 1,5; 2,0 м.

Рис. 3. Виды звеньев труб: а) круглых, б) круглых с плоским опиранием

 

Так же на автомобильных дорогах нашли широкое применение сборные же­лезобетонные цилиндрические трубы с длинномерными звеньями (L = 2÷5 м), имеющими торцовые участки специальной формы: раструбные (рис. 4, а, б), фальцевые (рис. 4,в). Типовые звенья таких труб изготавливают диаметрами 1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 м. Монтаж труб из длинно­мерных звеньев выполняют быстрее, чем из звеньев метровой длины, но требуется более тяжелое крановое оборудование.

a)                                           б)                             в)

Рис. 4. Длинномерные звенья труб:

 а – раструбные (тип ТРС и РТБ); б – раструбные (тип РТ); в – фальцевые

 

В опытном порядке применяют трубы и других поперечных сечений: овоидальные, четырехшарнирные, овоидальные с плоским основанием, с комбинированным армированием.

 

Оголовки труб

 

С целью регулирования водного потока, обеспечения плавнос­ти его протекания и предотвращения продольных смещений (рас­тяжений) элементов трубы при оползаниях откосов насыпи вход­ные и выходные участки труб оборудуются оголовками: порталь­ными, раструбными, обтекаемыми и воротниковыми.

Рис. 5. Типы оголовков труб:

а) – портальный; б) – раструбный с коническим звеном на входе;

 в) – обтекаемый в виде усеченной пирамиды; г) – воротниковый

 

Наиболее простыми по конструкции являются портальные оголовки, выпол­няемые в виде подпорной стенки (рис. 5, а). Портальные ого­ловки не обеспечивают плавного протекания воды, вследствие че­го их применяют только при малых расходах воды. Раструбные оголовки (рис. 5, б) имеют портальную стенку и откосные крылья переменной высоты, расположенные под углом α=18÷22° к оси трубы. Если откосные крылья выполняют постоянной высоты и их устанавливают параллельно друг другу (α=0), такие ого­ловки называют коридорными. Обтекаемые оголовки выполняют в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды (рис. 5, в). В практической деятельности для прямоугольных труб одну или несколько первых секций устанавливают более высокими, чем нормальные секции (см. штриховую линию на рис. 5, в). Вмес­те с откосными крыльями такая конструкция оголовка обеспечи­вает плавное протекание воды.

В круглых трубах лучшие условия протекания воды обеспечи­вают раструбные оголовки в сочетании с коническими звеньями (см. рис. 5, б). Воротниковые оголовки (рис. 5, г) изготавли­вают в виде сборного железобетонного звена трубы, срезанного наклонно в соответствии с углом откоса насыпи и окаймленного поясом – воротником. Общий вид насыпи с воротниковой конст­рукцией оголовка трубы достаточно эстетичен, но вследствие низ­ких гидравлических показателей воротниковые оголовки применя­ют только при малых расходах воды и небольшой скорости течения.