Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 2)

Подождите немного. Документ загружается.

101

æà ñòîëá÷àòîé ÷àñòè ðóñëîâûõ îïîð ïðèìåíÿþò ïëàâó÷èå è ïîð-

òàëüíûå êðàíû.

Äëÿ ìîíòàæà êðóïíûõ áëîêîâ ðóñëîâûõ îïîð, ïîâòîðÿþùèõ

ãàáàðèòíûå ðàçìåðû òåëà, óñïåøíî ïðèìåíÿþòñÿ ñòðåëîâûå êðà-

íû íà ïëàâñðåäñòâàõ. Äîñòàâêà áëîêîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî âîäå. Áëîêè

ñáîðíî-ìîíîëèòíûõ îïîð, â êîòîðûõ íå ïðåäóñìîòðåíî ìîíòàæ-

íûõ ñîåäèíåíèé, óñòàíàâëèâàþò íà ñëîé öåìåíòíîãî ðàñòâîðà ñ

ïðîêëàäêîé ñòàëüíûõ êëèíüåâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ïîñòîÿííóþ òîë-

ùèíó øâà.

Ïîñëå ìîíòàæà áëîêîâ ïðîèçâîäèòñÿ áåòîíèðîâàíèå âíóòðåí-

íåé ïîëîñòè îïîðû, ÷òî îáåñïå÷èâàåò íàäåæíîå çàïîëíåíèå øâîâ.

Â öåëÿõ óìåíüøåíèÿ ýêçîòåðìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðè òâåðäåíèè

áîëüøèõ ìàññ áåòîíà âíóòðåííèå ïîëîñòè îïîð çàïîëíÿþò æåëå-

çîáåòîííûìè áëîêàìè.

Ïðè èñïîëüçîâàíèè îòäåëüíûõ êîíòóðíûõ áëîêîâ óäàåòñÿ ñî-

îðóæàòü îïîðû ñ ðàçëè÷íûìè ðàçìåðàìè. Áëîêè òàêèõ ñáîðíî-ìî-

íîëèòíûõ îïîð ìîæíî ñîáèðàòü ñòðåëîâûìè èëè äðóãèìè êðàíà-

ìè íåáîëüøîé ãðóçîïîäúåìíîñòè. Áåòîí â ÿäðî òåëà îáû÷íî ïîäà-

þò áåòîíîíàñîñàìè. Êîíòóðíûå áëîêè ìîæíî óñòàíàâëèâàòü â ÿðó-

ñû ñ ïåðåâÿçêîé âåðòèêàëüíûõ øâîâ èëè áåç èõ ïåðåâÿçêè.

Ïðè ìîíòàæå òåëà îïîðû â êàæäîì ÿðóñå ïåðâûìè óñòàíàâëè-

âàþò êðèâîëèíåéíûå òîðöåâûå áëîêè Á-3, çàòåì êðèâîëèíåéíûå

ïåðåõîäíûå Á-2, à â êîíöå  ïðÿìîëèíåéíûå Á-1.

Контрольные вопросы

1. Êàêîâû èñõîäíûå äàííûå äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàçáèâî÷íûõ ðàáîò ïðè

ñîîðóæåíèè ôóíäàìåíòîâ îïîð?

2. Êàêèå ìåõàíèçìû èñïîëüçóþò ïðè îòðûâêå êîòëîâàíîâ áåç êðåïëå-

íèÿ?

3. Íàçîâèòå âèäû ìîëîòîâ äëÿ ïîãðóæåíèÿ ñâàé.

4. Êàêîâû óñëîâèÿ ïðèìåíåíèÿ âèáðîïîãðóæàòåëåé?

5. ×òî òàêîå ìåòîä âåðòèêàëüíî ïåðåìåùàþùèõñÿ òðóá?

6. Â ÷åì ïðåèìóùåñòâî áåòîíîíàñîñîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèì îáîðó-

äîâàíèåì äëÿ áåòîíèðîâàíèÿ òåë îïîð?

102

ГЛАВА 22

Водопропускные трубы под насыпями

автомобильных дорог

22.1. Оголовки и фундаменты водопропускных труб

Îãîëîâêè âîäîïðîïóñêíûõ òðóá îáåñïå÷èâàþò ñîïðÿæåíèå òåëà

òðóáû ñ íàñûïüþ, ñîçäàþò áëàãîïðèÿòíûå óñëîâèÿ ïðîòåêàíèÿ ïî

íèì âîäû, à òàêæå ïðåäîòâðàùàþò ïðîäîëüíûå äåôîðìàöèè òðóá

îò âîçäåéñòâèÿ ãîðèçîíòàëüíîãî äàâëåíèÿ íàñûïè. Ïðèìåíÿþò

ïîðòàëüíûå, ðàñòðóáíûå, âîðîòíèêîâûå è îáòåêàåìûå îãîëîâêè

(ðèñ. 22.1).

Íàèáîëüøåå ïðèìåíåíèå ïîëó÷èëè ïîðòàëüíûå è ðàñòðóáíûå

îãîëîâêè. Ïîðòàëüíûå îãîëîâêè (ðèñ. 22.1, à) áîëåå ïðîñòû â èç-

ãîòîâëåíèè, íî èõ êîíñòðóêöèÿ íå îáåñïå÷èâàåò ïëàâíîãî âõîäà â

òðóáó è ïðîòåêàíèÿ ïî íåé âîäû, ïîýòîìó èõ ïðèìåíÿþò äëÿ òðóá

ñ îòâåðñòèåì 0,5¾0,75 ì ïðè ìàëûõ ðàñõîäàõ è íåáîëüøèõ ñêîðî-

ñòÿõ òå÷åíèÿ.

Ðàñòðóáíûå îãîëîâêè (ðèñ. 22.1, á ), ñîñòîÿùèå èç ïîðòàëü-

íîé ñòåíêè è äâóõ îòêðûëêîâ ïîñòîÿííîé èëè ïåðåìåííîé âû-

ñîòû, ðàçâåðíóòûõ â ïëàíå îòíîñèòåëüíî îñè òðóáû ïîä óãëîì

18¾25°, îáåñïå÷èâàþò íàèáîëåå ïëàâíîå ïðîòåêàíèå âîäû è

øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ êàê â áåçíàïîðíûõ, òàê è â íàïîðíûõ

òðóáàõ. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áîëåå ïîëíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ïîïåðå-

÷íîãî ñå÷åíèÿ òðóáû ïðè ïðîïóñêå âîäíîãî ïîòîêà ó âõîäíîãî

îãîëîâêà èíîãäà ïåðâûå çâåíüÿ òðóá óñòðàèâàþò ñ ïåðåìåííîé

âûñîòîé ñå÷åíèÿ.

Ó âîðîòíèêîâûõ îãîëîâêîâ (ðèñ. 22.1, â) êðàéíèå çâåíüÿ òðóá

ñðåçàþò íàêëîííî â ñîîòâåòñòâèè ñ óãëîì çàëîæåíèÿ îòêîñà íà-

ñûïè è îêàéìëÿþò ïîÿñîì-âîðîòíèêîì. Âíåøíèé âèä òðóáû ñ òà-

êèì îãîëîâêîì ïðèâëåêàòåëåí, íî èç-çà íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëî-

âèé âõîæäåíèÿ âîäû â òðóáó òàêèå îãîëîâêè ïðèìåíÿþò òîëüêî

ïðè ìàëûõ ðàñõîäàõ âîäû.

Îáòåêàåìûå îãîëîâêè (ðèñ. 22.1, ã) èìåþò ïåðåìåííóþ âûñîòó

ñå÷åíèÿ â âèäå óñå÷åííîãî êîíóñà (â êðóãëûõ òðóáàõ) èëè ïèðà-

ìèäû (â ïðÿìîóãîëüíûõ òðóáàõ), ÷òî îáåñïå÷èâàåò áëàãîïðèÿòíûå

óñëîâèÿ ïðîòåêàíèÿ âîäû.

Ðóñëî âîäîòîêà ó âõîäíûõ è âûõîäíûõ îãîëîâêîâ, à òàêæå îò-

êîñû íàñûïè îêîëî òðóáû ÿâëÿþòñÿ îòâåòñòâåííûìè êîíñòðóê-

òèâíûìè ýëåìåíòàìè. Ïðè ñîîðóæåíèè âîäîïðîïóñêíûõ òðóá èõ

óêðåïëÿþò îò âîçìîæíîãî ðàçìûâà ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè: êà-

ìåííîé íàáðîñêîé, æåëåçîáåòîííûìè ïëèòàìè, ìîíîëèòíûì áå-

103

òîíîì èëè ãàáèîíàìè. Òèï óêðåïëåíèÿ âûáèðàåòñÿ ñ ó÷åòîì ñêî-

ðîñòè ïðîòåêàíèÿ âîäû, à òàêæå íà îñíîâå òåõíèêî-ýêîíîìè÷å-

ñêîãî àíàëèçà.

Äëÿ ðàâíîìåðíîé ïåðåäà÷è äàâëåíèÿ íà ãðóíò è ïðîòèâîäåé-

ñòâèÿ ñäâèãó ýëåìåíòû òðóáû îïèðàþò íà ôóíäàìåíò èëè åñòå-

ñòâåííîå íàäåæíîå îñíîâàíèå â çàâèñèìîñòè îò èíæåíåðíî-ãåî-

ëîãè÷åñêèõ óñëîâèé, âûñîòû íàñûïè è âåëè÷èíû îòâåðñòèÿ òðóáû.

Â áåñôóíäàìåíòíûõ òðóáàõ çâåíüÿ îïèðàþò íà åñòåñòâåííîå ãðóí-

òîâîå îñíîâàíèå (ðèñ. 22.2, à) ëèáî íà ñïåöèàëüíóþ ãðóíòîâóþ

ïîäóøêó èç ùåáåíî÷íî-ïåñ÷àíîé èëè ãðàâèéíî-ïåñ÷àíîé ñìåñè

(ðèñ. 22.2, á). Òàêèå òðóáû ïðèìåíÿþò ïðè êðóïíîîáëîìî÷íûõ è

ïëîòíûõ ïåñ÷àíûõ ãðóíòàõ, à òàêæå ïðè ïðî÷íûõ ãëèíèñòûõ ãðóí-

òàõ ñ âåëè÷èíîé óñëîâíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ áîëåå 250 êÏà. Òèïî-

âûå êîíñòðóêöèè áåñôóíäàìåíòíûõ òðóá ìàëûõ äèàìåòðîâ

0,5¾0,75 ì óêëàäûâàþò ïðè íàñûïÿõ âûñîòîé îò 0,9¾3,5 ì, à äè-

àìåòð 1,0 ì óñòðàèâàþò â íàñûïÿõ äî 7 ì.

Åñëè ãðóíòû îñíîâàíèÿ èìåþò óñëîâíîå ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâ-

ëåíèå îò 100 êÏà äî 150 êÏà, òî çâåíüÿ òðóá ðåêîìåíäóåòñÿ íå-

ïîñðåäñòâåííî îïèðàòü íà æåñòêèå ôóíäàìåíòû èç ñáîðíûõ æåëå-

çîáåòîííûõ ýëåìåíòîâ èëè èç ìîíîëèòíîãî áåòîíà (ðèñ. 22.2, â, ã).

Ðèñ. 22.1. Òèïû îãîëîâêîâ âîäîïðîïóñêíûõ òðóá:

à  ïîðòàëüíûé; á  ðàñòðóáíûé; â  âîðîòíèêîâûé; ã  îáòåêàåìûé

104

Ïðè ñëàáûõ èëè íåóñòîé÷èâûõ ãðóíòàõ (áîëîòèñòûõ, ïëàñòè-

÷íûõ ãëèíèñòûõ, âå÷íîìåðçëûõ), äëÿ êîòîðûõ âåëè÷èíà óñëîâíî-

ãî ñîïðîòèâëåíèÿ íå ïðåâûøàåò 100 êÏà, ÷àñòî ïðèìåíÿþò ñâàé-

íûå ôóíäàìåíòû.

22.2. Конструкции каменных, бетонных

и железобетонных труб

Êàìåííûå è áåòîííûå òðóáû â ïðîøëîì âûïîëíÿëè èç ìàññèâ-

íûõ áîêîâûõ ñòåíîê ñî ñâîäàìè. Èõ ïðîëåòû äîñòèãàëè 4¾5 ì. Ïî

ñòàòè÷åñêîé ñõåìå ñâîäû, êàê ïðàâèëî, âûïîëíÿþò áåñøàðíèð-

íûìè, ðåæå äâóõ- è òðåõøàðíèðíûìè. Î÷åðòàíèå ñâîäîâ îáû÷íî

ïðèíèìàþò ïî êðóãîâîé êðèâîé ñî ñòðåëîé ïîäúåìà

()

... .

Ñòåíû òðóá ìîãóò èìåòü ðàçäåëüíûé èëè îáùèé ôóíäàìåíò,

÷òî çàâèñèò îò ãåîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé. Ïðè ñëàáûõ ãðóíòàõ öåëåñî-

îáðàçíî óñòðàèâàòü îáùèé ôóíäàìåíò, ÷òî ñíèæàåò âåëè÷èíó äàâ-

ëåíèÿ ïî åãî ïîäîøâå. Èíîãäà äëÿ óëó÷øåíèÿ ðàáîòû îáùåãî ôóí-

Ðèñ. 22.2. Òèïû ôóíäàìåíòîâ òðóá:

à  åñòåñòâåííîå ãðóíòîâîå îñíîâàíèå; á  èñêóññòâåííàÿ ãðóíòîâàÿ ïîäóøêà;

â  ôóíäàìåíò èç ñáîðíûõ æåëåçîáåòîííûõ ýëåìåíòîâ; ã  ôóíäàìåíò èç ìîíî-

ëèòíîãî áåòîíà

105

äàìåíòà óñòðàèâàþò îáðàòíûé ñâîä, êîòîðûé îäíîâðåìåííî ÿâëÿ-

åòñÿ ëîòêîì äëÿ ïðîòåêàíèÿ âîäû.

Äëÿ âñåõ ýëåìåíòîâ êàìåííûõ òðóá ïðèìåíÿþò áóòîâûé êàìåíü

ñ óñëîâíûì ñîïðîòèâëåíèåì íå ìåíåå 40 ÌÏà. Äëÿ êëàäêè èñ-

ïîëüçóþò öåìåíòíûé ðàñòâîð ïðî÷íîñòüþ íå íèæå 10 ÌÏà. Êà-

ìåííûå òðóáû ÿâëÿþòñÿ íàäåæíûìè, äîëãîâå÷íûìè ñîîðóæåíèÿ-

ìè ñ ìàëûìè ýêñïëóàòàöèîííûìè ðàñõîäàìè, íî íå óäîâëåòâîðÿ-

þò ñîâðåìåííûì òðåáîâàíèÿì èíäóñòðèàëüíîãî ñòðîèòåëüñòâà.

Íà äîðîãàõ íèçêèõ òåõíè÷åñêèõ êàòåãîðèé èíîãäà ïðèìåíÿþò

êðóãëûå áåòîííûå òðóáû èç çâåíüåâ ñ ïëîñêîé ïîäîøâîé. Çâåíüÿ

òàêèõ òðóá èìåþò îòâåðñòèÿ äèàìåòðîì 1 è 1,25 ì ñ òîëùèíîé

ñòåíîê 14¾ 18 ñì è äëèíîé 1 ì. Â ïîäîøâåííîé ÷àñòè çâåíà ïðèìå-

íÿþò ñâàðíóþ ñåòêó èç àðìàòóðû äèàìåòðîì 10 ìì êëàññà À-II.

Ðàçðàáîòàíî äâà âàðèàíòà çâåíüåâ èç áåòîíà: êëàññà Â30 è Â40. Ýòà

êîíñòðóêöèÿ òðåáóåò çíà÷èòåëüíîãî ðàñõîäà áåòîíà ñðàâíèòåëüíî

âûñîêèõ êëàññîâ. Òàêèå òðóáû ìîæíî óêëàäûâàòü ïîä íàñûïüþ

âûñîòîé äî 7 ì.

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ íà àâòîìîáèëüíûõ äîðîãàõ íàøëè øèðîêîå

ïðèìåíåíèå ñáîðíûå æåëåçîáåòîííûå òðóáû. Ðàçðàáîòàíû òèïî-

âûå ïðîåêòû çâåíüåâ êðóãëûõ æåëåçîáåòîííûõ òðóá (ðèñ. 22.3, à) ñ

îòâåðñòèÿìè äèàìåòðîì 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 è 1,5 ì.

Òðóáû ñ îòâåðñòèåì 0,5 ì ïðèìåíÿþò íà ñúåçäàõ, ñ îòâåðñòèåì

0,75 ì  ïðè íàñûïÿõ âûñîòîé äî 1,5 ì, ñ îòâåðñòèåì 1,0¾1,5 ì 

ïðè íàñûïÿõ âûñîòîé äî 7,5 ì. Äëèíó çâåíüåâ òàêèõ òðóá ïðèíèìà-

þò ðàâíîé 2,0¾3,0 ì. Àðìàòóðíûé êàðêàñ êðóãëûõ òðóá ñîñòîèò èç

äâóõ ðÿäîâ ðàáî÷åé àðìàòóðû êëàññà À-II, ðàñïîëîæåííîé ïî îê-

ðóæíîñòè è âûïîëíåííîé â âèäå ñïèðàëè, ïîïåðå÷íîé àðìàòóðû

â âèäå õîìóòîâ è ðàñïðåäåëèòåëüíîé ïðîäîëüíîé àðìàòóðû êëàññà

À-I. Òîëùèíà ñòåíîê çâåíüåâ h = 8¾16 ñì. Æåëåçîáåòîííûå òðóáû

Ðèñ. 22.3. Êîíñòðóêöèÿ çâåíüåâ æåëåçîáåòîííûõ òðóá:

à  êðóãëîé; á  êðóãëîé ñ ïëîñêîé ïîäîøâîé; â  îâîèäàëüíîé ñ ïëîñêîé

ïîäîøâîé; 1, 2  ðàáî÷àÿ è êîëüöåâàÿ àðìàòóðà; 3 õîìóòû; 4  àðìàòóðíàÿ

ñåòêà ïÿòû; 5  àðìàòóðíàÿ ñïèðàëü ñâîäà

106

èçãîòîâëÿþò èç òÿæåëîãî áåòîíà ñî ñðåäíåé ïëîòíîñòüþ îò 2,2 äî

2,5 ò/ì

êëàññîì íå íèæå Â30, âîäîíåïðîíèöàåìîñòüþ íå ìåíüøå

W6 è ìîðîçîñòîéêîñòüþ äëÿ óìåðåííûõ óñëîâèé (ñðåäíåìåñÿ÷íàÿ

òåìïåðàòóðà íàèáîëåå õîëîäíîãî ìåñÿöà −10 °Ñ è âûøå) F200, äëÿ

ñóðîâûõ è îñîáî ñóðîâûõ óñëîâèé  F300.

Çâåíüÿ êðóãëûõ æåëåçîáåòîííûõ òðóá ñëîæíî ðàâíîìåðíî îïè-

ðàòü íà îñíîâàíèå èëè ôóíäàìåíò. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòîãî íåäîñòàò-

êà ðàçðàáîòàí òèïîâîé ïðîåêò çâåíüåâ êðóãëûõ æåëåçîáåòîííûõ

òðóá ñ îòâåðñòèåì 1,0; 1,25; 1,5 è 2,0 ì c ïëîñêîé ïîäîøâîé (ðèñ.

22.3, á). Äëèíà çâåíüåâ 2¾3 ì, òîëùèíà ñòåíêè 10¾24 ñì. Øèðè-

íà ïîäîøâû 0,8D. Àðìèðîâàíèå ó ýòèõ çâåíüåâ ïðèíÿòî òàêèì æå,

êàê ó çâåíüåâ êðóãëûõ òðóá.

Êðîìå òîãî, ïÿòà àðìèðóåòñÿ äîïîëíèòåëüíûìè ñåòêàìè. Ýòè

òðóáû ñ îòâåðñòèåì 1,0 è 1,25 ì ñïðîåêòèðîâàíû äëÿ íàñûïåé âû-

ñîòîé 7 è 8 ì ñîîòâåòñòâåííî, à òðóáû ñ îòâåðñòèåì 1,5 è 2,0 ì 

ïîä íàñûïè âûñîòîé äî 20 ì.

Ïðè âûñîêèõ íàñûïÿõ ïîïåðå÷íîìó ñå÷åíèþ òðóáû ïðèäàþò

îâîèäàëüíîå î÷åðòàíèå (ðèñ. 22.3, â), áëèçêîå ê êðèâîé äàâëåíèÿ

íàñûïè â öåëÿõ óìåíüøåíèÿ âîçíèêàþùèõ èçãèáàþùèõ ìîìåíòîâ.

Â òàêèõ òðóáàõ âåðõíèé ñâîä ðàáîòàåò êàê âíåöåíòðåííî ñæàòûé

ýëåìåíò, ÷òî ïîçâîëÿåò óïðîñòèòü ñõåìó àðìèðîâàíèÿ. Òàêàÿ êîí-

ñòðóêöèÿ òðóá ìîæåò áûòü ïðèìåíåíà ïðè íàñûïÿõ âûñîòîé áîëåå

12 ì.

Ïðè ñîîðóæåíèè âîäîïðîïóñêíûõ òðóá ÷àñòî ïðèìåíÿþò æåëå-

çîáåòîííûå çâåíüÿ, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ êîëëåêòîðîâ, äëèíîé

2¾6 ì, èìåþùèå òîðöåâûå ó÷àñòêè ðàñòðóáíîé ôîðìû. Òåõíèêî-

ýêîíîìè÷åñêèå ðàñ÷åòû Âîðîíåæñêîãî ôèëèàëà Ãèïðîäîðíèè ïî-

êàçàëè, ÷òî ýòè òðóáû èç äëèííîìåðíûõ çâåíüåâ ïî ñðàâíåíèþ ñ

òðóáàìè èç îáû÷íûõ (êîðîòêèõ) çâåíüåâ èìåþò ñëåäóþùèå ïðå-

èìóùåñòâà: óäîáñòâî ìîíòàæà, ñóùåñòâåííàÿ ýêîíîìèÿ ìàòåðèà-

ëîâ, òåìïû ñòðîèòåëüñòâà ïîâûøàþòñÿ è ò.ä. Èì áûëè ðàçðàáîòà-

íû ïðîåêòíûå ðåøåíèÿ âîäîïðîïóñêíûõ òðóá èç äëèííîìåðíûõ

çâåíüåâ íà îñíîâå ñóùåñòâóþùåãî òèïîâîãî ïðîåêòà äëÿ òðóá ñ

Ðèñ. 22.4. Ñõåìà òðóá èç äëèííîìåðíûõ çâåíüåâ íà æåñòêîì ôóíäàìåíòå:

1  äëèííîìåðíûå çâåíüÿ; 2  ïðîòèâîôèëüòðàöèîííûé ýêðàí; 3  ùåáåíî-

÷íî-ïåñ÷àíàÿ ïîäóøêà; 4  îïîðíûé áëîê èç ìîíîëèòíîãî áåòîíà

107

êîðîòêèìè çâåíüÿìè. Ïðåäóñìîòðåíû äâà âàðèàíòà òðóá: áåñôóí-

äàìåíòíûå è íà æåñòêèõ ôóíäàìåíòàõ (ðèñ. 22.4). Äëÿ ýòèõ òðóá

ðàçðàáîòàíû çâåíüÿ äëèíîé 5 ì èç îáû÷íîãî æåëåçîáåòîíà ñ îò-

âåðñòèÿìè 1,0; 1,25 è 1,5 ì, à òàêæå èç ïðåäâàðèòåëüíî íàïðÿæåí-

íîãî æåëåçîáåòîíà ñ îòâåðñòèÿìè 1,0; 1,2 è 1,6 ì. Äëÿ óäîáñòâà

îáúåäèíåíèÿ çâåíüåâ íà îäíîì èõ êîíöå ñîçäàåòñÿ ðàñòðóáíîå

óøèðåíèå.

Ïðÿìîóãîëüíûå çâåíüÿ òðóá ïðèìåíÿþò ïðè íåîáõîäèìîñòè

ïðîïóñêà îòíîñèòåëüíî áîëüøèõ ðàñõîäîâ âîäû, à òàêæå ïðè èñ-

ïîëüçîâàíèè èõ â êà÷åñòâå ñêîòîïðîãîíîâ. Ïðèìåíÿþò äâå ðàç-

íîâèäíîñòè ñáîðíûõ ïðÿìîóãîëüíûõ òðóá: çàìêíóòûå è íåçàì-

êíóòûå.

Çàìêíóòîå çâåíî ïðÿìîóãîëüíîé òðóáû óäîáíî ïðè ìîíòàæå â

êîðîòêèå ñðîêè. Äëÿ íàñûïåé âûñîòîé äî 20 ì ðàçðàáîòàíû òè-

ïîâûå ïðîåêòû òàêèõ çâåíüåâ ñ îòâåðñòèÿìè 2; 2,5; 3 è 4 ì Äëèíà

ýòèõ çâåíüåâ ïðè øèðèíå äî 4 ì ïðèíÿòà 1 ì. Äëÿ òðóá ñ îòâåð-

ñòèåì øèðèíîé 4 ì, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ íàèáîëüøåé âûñîòû

íàñûïè, â öåëÿõ óìåíüøåíèÿ èõ ìîíòàæíîãî âåñà ïðèíÿòà äëèíà

0,75 ì. Â èõ ñòåíêàõ ñ òîëùèíîé 13¾30 ñì, âûïîëíåííûõ èç ãèä-

ðîòåõíè÷åñêîãî áåòîíà êëàññà Â30, ïðèìåíåíà ðàáî÷àÿ àðìàòóðà

ïåðèîäè÷åñêîãî ïðîôèëÿ êëàññà À-II è ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ àð-

ìàòóðà êëàññà À-I. Ìàññà çâåíüåâ ñîñòàâëÿåò îò 3,5 äî 10,3 ò.

Çâåíüÿ ïðÿìîóãîëüíûõ òðóá óêëàäûâàþò íà ñáîðíûå æåëåçîáå-

òîííûå ïëèòû èëè íà ìîíîëèòíûå ôóíäàìåíòû, ÷òî ñóùåñòâåííî

ïîâûøàåò ìàòåðèàëîåìêîñòü âîäîïðîïóñêíûõ òðóá òàêîé êîí-

ñòðóêöèè.

Íåçàìêíóòûå çâåíüÿ ñîñòîÿò èç äâóõ ñòåíîâûõ áëîêîâ, îäíîãî

ëîòêîâîãî è áëîêà ïåðåêðûòèÿ (ðèñ. 22.5). Ïðè ñîîðóæåíèè òðóá èç

ýòèõ çâåíüåâ íåîáõîäèìî óñòðàèâàòü ìîíòàæíûå ñòûêè, ýòî òðåáó-

åò ïðèìåíÿòü ñâàðêó è âûïîëíÿòü ðàáîòû ïî áåòîíèðîâàíèþ, ÷òî

óñëîæíÿåò ðàáîòû è óâåëè÷èâàåò èõ ïðîäîëæèòåëüíîñòü.

Ðèñ. 22.5. Êîíñòðóêöèÿ ïðÿìîóãîëüíûõ òðóá èç ñáîðíûõ áëîêîâ:

1  áëîêè ïåðåêðûòèÿ; 2  ñòåíîâûå áëîêè; 3  ëîòêîâûå áëîêè; 4  ñòûê

îìîíîëè÷èâàíèÿ

108

22.3. Конструкции металлических и полимерных труб

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàðÿäó ñ æåëåçîáåòîííûìè òðóáàìè íàøëè

øèðîêîå ïðèìåíåíèå ìåòàëëè÷åñêèå òðóáû êàê â íàøåé ñòðàíå,

òàê è çà ðóáåæîì.

Íà îñíîâå èññëåäîâàíèé, âûïîëíåííûõ â ÖÍÈÈÑ, ïðîåêò-

íûì èíñòèòóòîì Ëåíãèïðîòðàíñìîñò ðàçðàáîòàí òèïîâîé ïðîåêò

ãîôðèðîâàííûõ òðóá ñ äèàìåòðîì îòâåðñòèÿ 1,5¾3 ì; âåäåòñÿ èõ

ìàññîâîå ñòðîèòåëüñòâî âî âñåõ ðåãèîíàõ ñòðàíû.

Ïî ôîðìå ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ îíè ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà êðóã-

ëûå, ýëëèïòè÷åñêèå, îâîèäàëüíûå, àðî÷íûå è ìîñòû-òðóáû.

Êðóãëûå ìåòàëëè÷åñêèå òðóáû (ðèñ. 22.6) ñïðîåêòèðîâàíû äëÿ

ïðèìåíåíèÿ ïðè íàñûïÿõ âûñîòîé äî 13 ì èç ãîôðèðîâàííûõ ëè-

ñòîâ, ñîåäèíÿåìûõ áîëòàìè äèàìåòðîì 15¾20 ìì. Ìàòåðèàëîì

òðóá, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ îáû÷íûõ ïðèðîäíî-êëèìàòè÷åñêèõ óñ-

ëîâèé, ìîæåò áûòü êîíñòðóêöèîííàÿ ìåäèñòàÿ ñòàëü ìàðêè 15 ÑÏ,

à äëÿ òðóá â ñåâåðíîì èñïîëíåíèè  íèçêîëåãèðîâàííàÿ ñòàëü

ìàðêè 09Ã2Ä. Ðàçìåð ãîôðà ñîñòàâëÿåò 50 ìì ïî âûñîòå è 150 ìì

ïî äëèíå ïðè òîëùèíå ñòåíêè 1,5¾2,5 ìì. Çà ðóáåæîì èíîãäà

ïðèìåíÿþò ãîôðèðîâàííûå òðóáû ñ òîëùèíîé ñòåíêè äî 4,3 ìì,

÷òî ïîçâîëÿåò èõ èñïîëüçîâàòü ïðè âûñîòå íàñûïè äî 20 ì.

Äëÿ çàùèòû ìåòàëëà îò êîððîçèè âñå ýëåìåíòû òðóá îöèíêî-

âûâàþò, à íà íàðóæíóþ ïîâåðõíîñòü òðóáû ïîñëå åå ñáîðêè íàíî-

ñÿò äâà ñëîÿ ãîðÿ÷åãî áèòóìà. Â ëîòêå òðóáû ïî ïåðèìåòðó äóãè

îêðóæíîñòè ñ öåíòðàëüíûì óãëîì 120° óêëàäûâàþò ñëîé àñôàëü-

òîáåòîíà òàê, ÷òîáû îí ðàñïîëàãàëñÿ íà 1 ñì âûøå âåðøèíû ãîô-

Ðèñ. 22.6. Êîíñòðóêöèÿ ñòàëüíîé ãîôðèðîâàííîé òðóáû:

 äëèíà ñåêöèè òðóáû; L

 äëèíà çâåíà òðóáû; 1  ïîïåðå÷íûé (êîëüöåâîé)

ñòûê; 2  ïðîäîëüíûé ñòûê; 3  áîëòû

109

ðà, ïðåäíàçíà÷àåìîãî äëÿ çàùèòû öèíêîâîãî ïîêðûòèÿ îò ìåõà-

íè÷åñêèõ ïîâðåæäåíèé.

Ìåòàëëè÷åñêèå ãîôðèðîâàííûå òðóáû óñòðàèâàþò áåç ôóíäà-

ìåíòîâ. Ïðè ãëèíèñòûõ ãðóíòàõ êîíöåâûå ó÷àñòêè òðóá óêëàäûâà-

þò íà ñïåöèàëüíóþ ãðóíòîâóþ ïîäóøêó, îáðàáîòàííóþ öåìåí-

òîì, à ïðè ïåñ÷àíûõ ãðóíòàõ êîíöåâûå ó÷àñòêè òðóáû îïèðàþòñÿ

íà ñïåöèàëüíûé áëîê è óñòðàèâàþò ïðîòèâîôèëüòðàöèîííûé ýê-

ðàí.

Â êîíñòðóêöèè òðóáû îòñóòñòâóþò îãîëîâêè. Ïîäâîäÿùèå è îò-

âîäÿùèå ðóñëà íàäåæíî óêðåïëÿþò â öåëÿõ çàùèòû îò ðàçìûâà,

îñîáåííî èõ âûõîäíîé ó÷àñòîê.

Ïî ñðàâíåíèþ ñ æåëåçîáåòîííûìè òðóáàìè ìåòàëëè÷åñêèå ãîô-

ðèðîâàííûå òðóáû èìåþò ïðåèìóùåñòâà: ìàëûé âåñ ýëåìåíòîâ,

óäîáñòâî òðàíñïîðòèðîâêè è ñêëàäèðîâàíèÿ, ïðîñòîòà ñáîðêè,

áîëåå âûñîêèå òåìïû ñòðîèòåëüñòâà.

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ â äî-

ðîæíîì ñòðîèòåëüñòâå òðóá èç ñèíòåòè÷åñêèõ ïîëèìåðíûõ ìà-

òåðèàëîâ (ñòåêëîïëàñòèêà, ïîëèìåðáåòîíà, ïîëèâèíèëõëîðèäà

è ïîëèýòèëåíà). Îñíîâíûì ïîëîæèòåëüíûì êà÷åñòâîì òàêèõ ìà-

òåðèàëîâ ÿâëÿåòñÿ èõ õèìè÷åñêàÿ ñòîéêîñòü â àãðåññèâíûõ ñðå-

äàõ è âîäîíåïðîíèöàåìîñòü, íåäîñòàòêîì ñ÷èòàåòñÿ ñêëîííîñòü

ê ñòàðåíèþ, ò.å. ê èçìåíåíèþ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ âî

âðåìåíè. Êðîìå òîãî, ïîêà òðóáû èç ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ

çíà÷èòåëüíî äîðîæå, ÷åì èç òðàäèöèîííûõ ñòðîèòåëüíûõ ìàòå-

ðèàëîâ.

Â 1970-õ ãîäàõ áûë ðàçðàáîòàí ïðîåêò è îñóùåñòâëåíî ñòðîè-

òåëüñòâî êðóãëûõ âîäîïðîïóñêíûõ òðóá èç ïîëèýôèðíîãî ñòåêëî-

ïëàñòèêà ñ íàïîëíèòåëåì èç ñòåêëîâîëîêíà. Â êîíñòðóêöèÿõ ýòèõ

òðóá ñ îòâåðñòèåì 1; 1,5 è 2 ì áûë ïðèìåíåí ãîôðèðîâàííûé

ëèñò òîëùèíîé 3¾8 ìì ñ äâóìÿ òèïîðàçìåðàìè ãîôð: 139 × 50 è

194 × 70 ìì. Òðóáà ñ îòâåðñòèåì 1 ì áûëà âûïîëíåíà èç òðåõ ãîô-

ðèðîâàííûõ ýëåìåíòîâ, à òðóáû ñ îòâåðñòèÿìè 1,5 è 2 ì  èç

÷åòûðåõ.

Èçâåñòíû ïðèìåðû âûïîëíåíèÿ âîäîïðîïóñêíûõ òðóá èç ïî-

ëèìåðáåòîíà. Êîíñòðóêòèâíî îíè âûïîëíÿþòñÿ àíàëîãè÷íî òðó-

áàì èç îáû÷íîãî áåòîíà ñ ïëîñêîé ïîäîøâîé. Äëèíà èõ çâåíüåâ

2¾3 ì. Èõ îáû÷íî óêëàäûâàþò íà ïîäóøêó èç ïåñ÷àíî-ãðàâèéíîé

èëè ïåñ÷àíî-ùåáåíî÷íîé ñìåñè, à ïðè íàëè÷èè êðóïíûõ èëè ñðåä-

íåçåðíèñòûõ ïåñêîâ  íåïîñðåäñòâåííî íà ñïëàíèðîâàííîå îñíî-

âàíèå.

Çà ðóáåæîì â ïîñëåäíåå âðåìÿ íàõîäÿò ïðèìåíåíèå ïîëèìåð-

íûå òðóáû èç ïîëèâèíèëõëîðèäà (ÔÐÃ) è ïîëèýòèëåíà (ÑØÀ è

Âåëèêîáðèòàíèÿ).

Ïî õàðàêòåðó ñòàòè÷åñêîé ðàáîòû ïîä íàãðóçêîé ïîëèìåðáå-

òîííûå òðóáû çàíèìàþò ñðåäíåå ïîëîæåíèå ìåæäó æåñòêèìè òðó-

áàìè è ãèáêèìè.

110

22.4. Основы расчета труб

Íà òðóáû ïîä íàñûïÿìè àâòîìîáèëüíûõ äîðîã äåéñòâóåò ïî-

ñòîÿííàÿ íàãðóçêà îò äàâëåíèÿ ãðóíòà è âðåìåííàÿ îò ïîäâèæíîé

íàãðóçêè, êîòîðûå ñîçäàþò âåðòèêàëüíîå è ãîðèçîíòàëüíîå äàâ-

ëåíèÿ íà òðóáó.

Íà ñòåíû òðóá èçíóòðè äåéñòâóåò òàêæå äàâëåíèå âîäû, êîòî-

ðîå âî ìíîãèõ ñëó÷àåâ ñíèæàåò íàðóæíîå äàâëåíèå, íî ïîâûøàåò

åãî íà ôóíäàìåíò è îñíîâàíèå.

Ïîä âîçäåéñòâèåì âåðòèêàëüíîãî äàâëåíèÿ ãðóíòà çàñûïêè âîç-

íèêàþò âåðòèêàëüíûå ïåðåìåùåíèÿ òðóáû, òðóáà òàêæå ïîäâåðãà-

åòñÿ èçãèáíûì äåôîðìàöèÿì, âåëè÷èíà êîòîðûõ çàâèñèò îò åå

èçãèáíîé æåñòêîñòè. Êðîìå òîãî, ãðóíò, îêðóæàþùèé òðóáó, äàåò

îñàäêó, âåëè÷èíà êîòîðîé çàâèñèò îò åãî óïðóãèõ ñâîéñòâ.

Ïðè ðàñ÷åòàõ òðóá ðàññìàòðèâàþò äâå ñõåìû âçàèìíûõ îñàäîê

íàñûïè ïî áîêàì òðóáû è îñàäêè ñòîëáà ãðóíòà, ðàñïîëîæåííîãî

íàä òðóáîé (ðèñ. 22.7).

Ïðè æåñòêèõ òðóáàõ (ðèñ. 22.7, à) îñàäêà íàñûïè áîëüøå, ÷åì

îñàäêè ñòîëáà ãðóíòà íàä òðóáîé íà âåëè÷èíó ∆. Â ðåçóëüòàòå ðàç-

âèâàþòñÿ íàïðàâëåííûå âíèç ñèëû òðåíèÿ P

ïî áîêîâûì ïîâåðõ-

íîñòÿì, ÷òî ïðèâîäèò ê êîíöåíòðàöèè óñèëèÿ îò äàâëåíèÿ çàñûï-

êè íà òðóáó, ïðè ýòîì q

> q

. Ïðè íåæåñòêèõ òðóáàõ (ðèñ. 22.7,

á) q

< q

, ÷òî ñâÿçàíî ñ óìåíüøåíèåì äàâëåíèÿ íà òðóáó.

Îòìå÷åííàÿ îñîáåííîñòü ó÷èòûâàåòñÿ ïðè ðàñ÷åòàõ óñèëèÿ îò

äàâëåíèÿ ãðóíòà ââåäåíèåì ïðèâåäåííîãî êîýôôèöèåíòà âåðòè-

êàëüíîãî äàâëåíèÿ C

Ðèñ. 22.7. Ñõåìû âçàèìíûõ îñàäîê íàñûïè íàä òðóáîé è ïî åå áîêàì:

à  æåñòêàÿ òðóáà; á  íåæåñòêàÿ òðóáà