Лисов В.М. Дорожные водопропускные трубы
Подождите немного. Документ загружается.
11. Трубы специального назначения
11.1. Трубы под насыпями — плотинами
При строительстве автомобильных дорог в сельскохозяйственных
районах возникает необходимость в создании искусственных водоемов,
подпираемых земляным полотном дороги, которое выполняет в данном
случае роль плотины. Для регулирования уровня воды в водоеме и пропуска
излишнего ее количества под насыпью дороги устраивают специальные
сооружения — так называемые регуляторы. В зависимости от местных
условий и конструктивных особенностей регуляторы могут быть трех типов:
труба-регулятор (рис. 78), перепад-регулятор и быстроток-регулятор.
Трубы-регуляторы предназначаются для пропуска воды с расходом до
10 м
3
; их выполняют из обычных звеньев. Они могут быть одно- или
двухочковыми. По конструкции трубы-регуляторы отличаются от обычных
водопропускных труб формой входных и выходных оголовков. Труба
монтируется из звеньев, имеющих на концах раструбы. В конце трубы
устраивают гасители энергии потока, например, ребристые лотки и т.д.
Необходимость гасителей определяется повышением скорости потока за счет
подпора, достигающего 2 — 3 м.
Напорный шахтный перепад-регулятор с расходом воды до 5 м
3
/с и
высотой падения до 4 м состоит из вертикальной шахты прямоугольного
сечения с входным оголовком в верхней ее части. К нижней части шахты
примыкает горизонтально расположенный трубопровод, который состоит из
звеньев раструбных железобетонных труб и заканчивается гасителем. На
входном оголовке, выполненном в виде прямоугольного колодца,
устанавливают плоский затвор, позволяющий регулировать сброс воды.
Быстроток-регулятор конструктивно решается аналогично косогорным
сооружениям, за исключением регулирующих устройств.
Рис. 78. Конструкция трубы-регулятора:
1 — входной оголовок; 2 — шандорный затвор; 3 — звено трубы; 4 — гаситель;
5 — отводное русло
136
11.2. Трубы на пересечениях выемок
При пересечении водным потоком глубокой выемки на дороге иногда
устраивают водопропускные трубы-акведуки. Такое сооружение
представляет собой мостовую эстакаду, по которой укладывают элементы
тела трубы с оголовками. При необходимости пропуска малого водотока,
например оросительного канала, под проезжей частью автомобильной дороги
в неглубокой выемке устраивают специальные водопропускные трубы —
дюкеры, которые отличаются от обычной трубы наличием двух колодцев по
обоим концам, выполняющим роль сообщающихся сосудов (рис. 79).
Рис. 79. Конструкция дюкера:
1 — оголовок; 2 — шандорный затвор; 3 — служебные мостики; 4 — отводящая труба;
5 — отстойники; 6 — дюкерная труба; 7 — приемный колодец; 8 — решетка
Тело дюкера выполняют из круглых или прямоугольных
железобетонных звеньев, сопрягающихся с каналом или руслом водного
потока с помощью входного и выходного оголовков. Водонепроницаемость
швов в месте сопряжения оголовков с телом трубы и в стыках звеньев
достигается так же, как и в трубах других типов — соответствующим
уплотнением.
Чтобы труба не заиливалась, дно колодцев понижают относительно
лотка трубы; образуют отстойник. Периодическое вычерпывание отстоя
является обязательным, так как в противном случае может возникнуть
необходимость перекрытия водотока и откачки воды из дюкера.
Гидравлический режим работы дюкера обеспечивается с помощью
шандорных затворов. Обязательным элементом дюкеров является
сороудерживающая решетка, устанавливаемая на входе перед шандорами.
137
__________________________________________________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов В.А., Габриелян Г.Е., Лисов В.М. Расчет кольца в
упругой среде с односторонними связями. Методы и алгоритмы расчета сооружений
и конструкций. Воронеж, 1990. С. 55—60.
2. Виноградов С. В. Расчет подземных трубопроводов на внешние
нагрузки. М, 1980. 135 с.
3. Водопропускные трубы под насыпями / Под ред. О.А. Янковского. М., 1982.
232 с.
4. Герцог А.А. Гофрированные трубы на автомобильных дорогах. М.,
1939. 112 с.
5. Годына А.К. Шарнирные бетонные и железобетонные трубы. М.,
1952. 80 с.
6. Емельянов Л.М. О расчете тонкостенных труб, заложенных в землю.
// Гидротехника и мелиорация. М, 1952. № 10. С. 18—29.
7. Зелевич П.М. Экспериментальное исследование давления
суглинистых грунтов на прямоугольные звенья труб. Труды ВНИИ транспортного
строительства. Вып. 58. М., 1966. С. 27—35.
8. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. М., 1956. 252 с.
9. Клейн Г.К. Расчет подземных трубопроводов. М, 1969. 240 с.
10. Лисов В.М. Мосты и трубы. Воронеж, 1995. 325 с.
11. Лисов В.М. Водопропускные трубы под насыпями автодорог.
Воронеж, 1996. 123 с.
12. Муромов B.C., Лившиц М.Х . Косогорные водопропускные трубы.
М.Б. 1975. 144 с.
13. Попов А.Н., Ционский А.Л., Хрипунов В.А. Производство
железобетонных напорных виброгидропрессованных труб. М, 1979. 190 с.
14. Толмачев К.Х. Трубы на автомобильных дорогах. М., 1946. 252 с,
15. Ярошенко В.А., Андреев О.В., Прокопович А.Г.
Водопропускные трубы под железнодорожными насыпями. М., 1952. 232 с.
16. Руководство по расчету и проектированию железобетонных напорных,
предварительно напряженных труб. М., 1977. 90 с.
17. Руководство по проектированию искусственных сооружений
автомобильных дорог на водотоках с наледями. М., 1978. 61 с.
18. Инструкция на изготовление, строительство и засыпку сборных
бетонных и железобетонных водопропускных труб. М., 1981. 76 с.
19. Мосты и трубы. СНиП 2.05.03-84. М., 1985. 199 с.
138
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора…………………………………………………………….. 3
Раздел 1. ТРУБЫ В ОБЫЧНЫХ УСЛОВИЯХ
1. Общие положения и современное состояние проблемы
водопропускных труб на автомобильных дорогах
1.1. Основные сведения о трубах, применяемых в дорожном
строительстве……………………………………………………….. 5
1.2. Статистические данные о трубах на автомобильных
дорогах…………………………………………………………………
…… 8
1.3. Пути развития и совершенствования конструкций труб… 9
2. Конструкции дорожных водопропускных труб
2.1. Круглые и овоидальные железобетонные трубы………….. 11
2.2. Прямоугольные железобетонные трубы …………………… 16
2 3 Бетонные трубы………………………………………………… 19
2 4 Металлические гофрированные трубы……………………… 21
2.5. Трубы из полимерных материалов………………………….. 22
2.6. Оголовки и фундаменты труб ………………………………. 24
3. Прикладные вопросы механики грунтов при статических
расчетах труб под насыпями автодорог
3.1. Классификация грунтов по условному расчетному
сопротивлению………………………………………………………
…….. 27
3.2. Нормативные прочностные и деформационные
характеристики
грунтов……………………………………………………. 28
3.3. Зависимость «коэффициента постели» от величины
расчетного сопротивления и модуля деформации
грунтов………. 34
4. Теоретические основы статического расчета
водопропускных труб на автомобильных дорогах
4.1. Классификация труб по условиям их статической работы 38
4.2. Расчетные схемы труб под насыпями дорог………………... 40
4.3. Взаимодействие элементов системы «насыпь-труба-
основание»…………………………………………………………… 42
4.4. Давление грунта на трубы под насыпями автодорог…….. 43
4.5. Расчет жестких железобетонных труб………………………. 53
4.6. Расчет упругих железобетонных труб………………………. 56
4 7 Расчет гибких металлических труб………………………….. 60
4.8. Расчет структурно-деформируемых бетонных труб……… 72
4.9. Расчет прямоугольных труб из плитных элементов……… 76
4.10. Расчет труб из длинномерных звеньев в продольном
направлении……………………………………………………………
... 83
4.11. Расчет осадки основания и строительного подъема труб… 85
5. Экспериментальные исследования водопропускных
дорожных труб
5.1. Испытания структурно-деформируемых труб на моделях… 86
5.2. Лабораторные испытания труб из
виброгидропрессованных
звеньев……………………………………………………………. 90
5.3. Полевые испытания труб из центрифугированных звеньев. 94
5.4. Испытания предварительно напряженных железобетонных
труб с металлической обоймой…………………………………….. 98
5.5. Испытания прямоугольных железобетонных труб из
плитных
элементов………………………………………………………… 102
6. Постройка водопропускных труб
6.1. Подготовительные и геодезические работы…………………. 105
6.2. Разработка котлованов и устройство фундаментов………… 107
6 3. Монтаж звеньев и оголовков труб…………………………….. 109
6.4. Гидроизоляция и засыпка труб грунтом……………………... 111
6.5. Укрепительные и отделочные работы……………………….. 113
7. Эксплуатация водопропускных труб
7.1. Обследование водопропускных труб на дорогах……………. 115
7.2.Содержание и ремонт труб……………………………………… 116
7.3. Реконструкция труб…………………………………………….. 117
Раздел II. ТРУБЫ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ
8. Трубы на косогорах
8.1.Элементы косогорных труб…………………………………….. 119
8 2. Быстротоки и их конструкции………………………………… 120
8.3. Сопряжение быстротока с трубой…………………………….. 122
8.4. Особенности конструкций средней части трубы…………… 123
8.5. Гасители энергии водного потока…………………………….. 124
8.6. Отводящее русло………………………………………………… 126
9. Трубы на многолетнемерзлых грунтах
9.1. Физические особенности многолетнемерзлых грунтов……. 126
9.2. Конструкции труб на многолетнемерзлых грунтах………… 128
9.3. Основные принципы строительства труб на
многолетнемерзлых грунтах
грунтах…………………………………………… 129
10. Трубы на водотоках с наледями
10.1. Общая характеристика и классификация наледей……….. 131
10.2. Конструкции водопропускных труб на водотоках с
наледями………………………………………………………………
……. 132
10.3. Защита водопропускных труб от наледей………………….. 134
11. Трубы специального назначения
11.1. Трубы под насыпями-плотинами……………………………. 136
11.2. Трубы на пересечениях выемок……………………………… 137
Список литературы………………………………………………….. 138