Водопропускные трубы: виды, размеры, устройство. Водопропускные трубы и элементы Схема укладки арматуры для монолитного оголовка трубы
При строительстве трубопроводов оголовок железобетонный выполняет несколько важных функций. Он обеспечивает равномерное движение жидкости по трубопроводу за счет равномерного наклона, поддерживает откосы и защищает просветы от засыпания грунтом.
Железобетонной оголовок трубы на нашем предприятии сможете приобрести в широком ассортименте. Мы предлагаем несколько вариантов размеров и гарантируем отличное качество. Оголовок водопропускной трубы способствует увеличению долговечности трубопроводов и обеспечивает их длительную безаварийную работу. Мы предлагаем железобетонную продукцию, обладающую рядом преимуществ:
- Высокая прочность. Она позволяет изделию выдерживать большие механические нагрузки.
- Устойчивость к температурным перепадам и минимальное водопоглощение. Эти факторы позволят долго противостоять разрушительным факторам среды.
- Любой железобетонный оголовок проходит многоступенчатый контроль, поэтому мы гарантируем отсутствие брака и максимальную надежность.
Цена железобетонного оголовка любого размера будет выгодной, вы сможете получить необходимую информацию по нашим телефонам. Мы предлагаем оформить заказ с доставкой продукции в регионы, обращайтесь!
Предлагаем купить оголовки ОГ
При строительстве водопропускных труб незаменимыми изделиями являются железобетонные оголовки ОГ. Их относят к ЖБИ мелиоративного назначения, так как они предназначены для того, чтобы защищать дорогу от воздействующих на нее атмосферных явлений. Оголовки железобетонные ОГ - элементы Г -образной формы, которые могут быть разных размеров.
Оголовки труб ОГ - необходимый элемент для укрепления обочины дорожного полотна и предотвращения разрушения. Наш завод ЖБИ предлагает качественные оголовки ОГ из тяжелого бетона, обладающего отличными прочностными характеристиками.
Для отвода небольших стоков воды и их пропуска под дорогой используются водопропускные трубы. Их использование более целесообразно, нежели сооружение моста.
Общее понятие
Для пропуска воды с верхней части на нижнюю используются водопропускные сооружения. К ним относятся водопропускные трубы, мосты, водоотводы. Последние используются для пропуска под дорожным полотном различных каналов.
Водопропускные трубы используются в тех случаях, когда необходимо пропустить под дорогой небольшие водоотводы (ручьи, слив воды после дождя или таяния снега и так далее). Пропуск воды посредством труб может осуществляться постоянно или периодически. Через такие сооружения иногда организуют проход скота или проезд транспорта.
Устройство водопропускных труб не требует сужения проезжей части и изменения типа покрытия дороги. Над конструкцией устраивается засыпка. Толщина слоя насыпанного грунта снижает давление на сооружение от автомобилей и смягчает их влияние.
Использование труб для пропуска воды имеет свои преимущества:
- проходит без повреждения земляного полотна.
- обходится дешевле, чем строительство моста.
- При толщине слоя засыпки более 2 м влияние на сооружение временных нагрузок от проезжающего транспорта сводится к минимуму.
Размеры труб
Диаметр водопропускной трубы зависит от ее длины:
- Если длина трубы не превышает 2-3 м и высота насыпи менее 7,5 м, то отверстие трубы выбирают равное 100-150 см.
- Для насыпи до 1,5 м диаметр должен составлять 75 см.
- Трубы в пределах съездов имеют 50 см в диаметре.
Классификация
Водопропускные трубы классифицируются по нескольким параметрам.
В зависимости от материала, из которого они изготовлены:
- Бетонные.
- Полимерные (из полимербетона, поливинилхлорида и полиэтилена).
- Железобетонные.
- Каменные.
- Металлические.
- Стеклопластиковые.
Выделяют несколько разновидностей труб в зависимости от формы поперечного сечения:
- Круглые.
- Арочные.
- Эллиптические.
- Прямоугольные.
- Трапецеидальные.
- Овоидальные.
- Треугольные.
По принципу работы сечения:
- Безнапорные.
- Напорные.
- Полунапорные.
В поперечном сечении труб может быть одно, два или несколько очков.
Основные элементы трубы и их установка
Водопропускные трубы состоят из нескольких элементов:
- Входной оголовок.
- Звенья трубы.
- Выходной оголовок.
Благодаря наличию оголовков в трубе не образуются водовороты, завихрения, вода вытекает медленнее. Их наличие не дает вытекающей воде размывать насыпь и подмывать фундамент.
Различаются несколько видов оголовков:
- Портальные, которые сооружаются в виде перпендикулярной трубе Это самая простая конструкция, но она имеет свои недостатки. Она не обеспечивают плавность протекания воды. Поэтому ее применение рекомендуется в случаях с небольшим количеством воды, протекающей на незначительной скорости. Портальные оголовки используются для труб с диаметром 50-75 см.
- Раструбные. Кроме стенки, они имеют два открылка, образующих раструб. Окрылки располагаются под углом 30 градусов к трубе. Благодаря этому поток воды постепенно сужается.
- Воротниковые, у которых крайний элемент срезается под тем же углом, что и насыпь. По контуру устанавливается защитный воротник.
- Обтекаемые в сечении постепенно сужаются, что создает хорошие условия для протекания воды.
Давление на грунт распределяется равномерно за счет фундамента, на который укладывается труба. Это также препятствует сдвигу отдельных элементов сооружения.
Существуют следующие виды фундамента:
- Без фундамента (естественное основание).
- Грунтовая подушка, созданная искусственно.
- Из монолитного бетона.
- Из отдельных железобетонных элементов.
Выбор типа фундамента зависит от диаметра трубы, высоты насыпи и геологических условий.
Водопропускная труба располагается строго перпендикулярно оси дороги. Это дает минимальную длину трубы. В отдельных случаях рекомендуется устанавливать сооружение в том направлении, в котором протекает поток. Это снижает вероятность возникновения водоворотов. В таких случаях допускается строительство водопропускных труб в других направлениях.
В монолитной плите фундамента при эксплуатации наблюдаются сжимающие и растягивающие усилия. Если с первыми бетон легко справляется самостоятельно, то для компенсации растяжения необходимо использовать арматуру. Этот конструкционный материал повышает прочность растяжения плитного основания в 10 раз. Причем, стержни необходимо вязать правильно, в соответствии с нормативами , согласно схеме армирования, укладывать сетки в два слоя с минимальным расстоянием 10 см по вертикали, защитным слоем 3 см.
Основные требования для монолитной плиты приведены в . В них указано, как правильно располагать и вязать арматурные сетки, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.
Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.
Схемы армирования
Ввиду сложности расчетов и небольших габаритов зданий в малоэтажном строительстве рекомендуется упрощенная схема. Две сетки на расстоянии 10 см по вертикали минимум с одинаковыми ячейками. Если застройщик хочет сэкономить на заливке плиты, расчет следует заказать специалистам, которые сделают расчет минимально необходимого армирования, применят тонкую арматуру в центре фундамента, усилят периметр, места прохождения внутренних стен.
Если размеры фундамента больше 3 м по любой стороне плиты, рекомендуется использовать прутки минимум 12 мм. Для определения минимально возможного сечения применяется методика:
- расчет сечения плиты – длина, умноженная на толщину (например, 6 м х 0,3 м);
- вычисление минимально допустимой площади прутка в сечении – предыдущая цифра делится на процент армирования минимальный (0,3% для бетона В20, 0,15% для марки В22,5, 0.1% для марки В15), для этого примера 1,8 м²/0,15 = 27 см²;
- расчет площади арматуры в каждом ряду – полученный результат делится пополам (в примере 27/2 = 13,5 см²);
- определение минимально допустимого сечения прутка в зависимости от шага сетки (13,5 см²/ 31 стержень через 20 см для плиты длиной 6 м = 0,42 см²;
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
Сборные железобетонные трубы в зависимости от поперечного сечения подразделяют на круглые цилиндрические, круглые с плоской пятой основания, прямоугольные и овоидальные (рис. 7.4).
Водопропускные трубы круглого сечения применяют при высоте насыпи преимущественно не более 8 м. Круглые звенья труб под железнодорожными насыпями опираются на фундаменты мелкого или глубокого заложения, сборные, сборно-монолитные или монолитные. Конструкция фундамента трубы зависит от несущей способности грунта основания.г - овоидальноее;нования; сборных железобетонных труб: а - круглое ания, прямоугольные и овоидальные, рис. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
При опирании круглого цилиндрического звена на плоский фундамент находит применение лекальный блок (рис. 7.5).
Арматурный каркас круглых звеньев состоит из двух рядов (наружного и внутреннего) рабочей спиральной арматуры, поперечной арматуры – хомутов, а также распределительной продольной арматуры (рис. 7.6).
Рис. 7.6. Схема арматурного каркаса трубы круглого сечения для звена длиной 1 м: а – поперечный разрез; б – вид 1-1 и фасад; в – спираль; d k – диаметр каркаса; d H k , d B k – диаметр расположения наружной и внутренней спиралей
Арматурный каркас состоит из одинакового количества спиралей, располагаемых по наружному и внутреннему контурам звена, которое определяется расчетом. Проектным институтом Ленгипротрансмост разработаны следующие типовые проекты железобетонных труб круглого сечения:
№ГС 3.501.1-144 – круглые железобетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог;
№ГС 3.501.1-144. Выпуск 0-1. Инв. № 1313/2 – круглые железобетонные водопропускные трубы с плоским опиранием для железных дорог в обычных климатических условиях.
З
Рис. 7.7. Схема
армирования круглого звена с плоским
основанием: а
– поперечный разрез;
б
– вид вдоль оси трубы; d
кв
,
d
кн
– диаметры внутреннего и наружного
каркасов
Звенья круглых труб с плоским основанием имеют более экономичное армирование, схема которого, согласно разработкам Ленгипротрансмост, представлена на рис. 7.7.
Конструкцию входного и выходного оголовков железобетонной трубы круглого сечения из условия унификации принимают одинаковой. Оголовки состоят из откосных стенок (крыльев), располагаемых под углом к оси трубы, и портальных стенок (рис. 7.8).
Арматурный каркас откосных крыльев выполняют из сеток (рис. 7.9).
Рис. 7.8. Конструкция оголовка круглой трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана); 1 – коническое звено; 2 – портальная стенка, 3 – откосная стенка; 4 – лекальный блок; 5 – фундамент
Рис. 7.9. Конструкция арматурного каркаса откосных крыльев оголовка круглой трубы: а – фасад; б – план
Откосные стенки оголовков устанавливаются на железобетонные плиты, уложенные на щебеночную или гравийно-песчаную подготовку. Между откосными крыльями располагают бетонный лоток на гравийно-песчаной подготовке (см. рис. 7.8).
С
Рис. 7.10. Схема
секции железобетонной трубы прямоугольного
сечения: а
– поперечный
разрез; б
–
разрез вдоль оси трубы
В типовом проектировании предусмотрено увеличение повышенных звеньев на 0,5 м по сравнению с нормальными. Разработаны следующие типовые проекты сборных железобетонных труб прямоугольного сечения:
№ГС 3.501-177.93 – железобетонные прямоугольные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог (АО Трансмост, 1994);
№ГС 3.501-177.93. Выпуск 0-2 – прямоугольные трубы для железных дорог в умеренных и суровых климатических условиях (АО Трансмост, 1994);
№ГС 3.501-107. Инв. №1130/1,2 – прямоугольные бетонные водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог.
Арматурный каркас звена прямоугольной трубы включает в себя сетки, состоящие из рабочей и распределительной арматуры, располагаемые по наружному и внутреннему контурам с учетом обеспечения защитного слоя бетона, которые объединяют с помощью хомутов (рис. 7.11).
Рис. 7.11. Схема арматурного каркаса прямоугольного звена: а – поперечный разрез; б – вид вдоль оси трубы
В средней части типовых конструкций труб длина секций составляет 2,01 и 3,02 м. Звенья опираются на фундамент по слою цементного раствора. Фундаменты секций могут быть монолитными, сборными железобетонными или из бетонных блоков, мелкого или глубокого заложения. Между секциями устраивают деформационный шов толщиной 3 см.
В железобетонных трубах прямоугольного сечения применяют раструбные оголовки с откосными крыльями, расположенными под углом не менее 20 о (рис. 7.12).
На железных дорогах, строящихся в районах с суровыми климатическими условиями, наибольшее распространение получили прямоугольные железобетонные и бетонные водопропускные трубы. В настоящее время разработаны типовые проекты прямоугольных труб для суровых климатических условий:
№ГС 3.501.1-177.93. Выпуск 0–3. Трубы для железных и автомобильных дорог в особо суровых климатических условиях. (АО Трансмост, 1994 г.);
№ГС 3.501-65. Инв.№ 1016 . Водопропускные трубы для железных и автомобильных дорог при расчетной температуре минус 40 о С и ниже, глубоком сезонном промерзании и наледях. Прямоугольные бетонные трубы. (Ленгипротрансмост, 1976 г.).
Рис. 7.12. Конструкция выходного оголовка прямоугольной трубы: а – фасад; б – разрез по оси трубы; в – план (насыпь не показана)
Звенья железобетонных труб прямоугольного сечения применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м. Они опираются на сборно-монолитные фундаменты, состоящие из сборных железобетонных блоков Г- или Т-образной формы (рис. 7.13, 7.14) и монолитного бетона, а также фудаменты глубокого заложения на сваях и столбах (рис. 7.15, 7.16).
Рис. 7.13. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами Г-образной и Т-образной форм: а – поперечное сечение секции; б – фасад оголовка
Рис. 7.15. Прямоугольная железобетонная труба с фундаментами на сваях и столбах: а – оголовок; б, в – поперечное сечение секций
Рис. 7.16. Общий вид прямоугольной железобетонной трубы с фундаментами на сваях
Конструкции бетонных прямоугольных труб применяют отверстием от 1,5 до 6,0 м, которые обеспечивают водопропускную способность до 150 м 3 /с. Средние секции труб имеют длину 3–4 м. Конструкции таких труб состоят из железобетонных плит перекрытия, бетонных блоков стен, насадок, лотка и фундамента (рис. 7.16, 7.17). Трубы отверстием 1,5–3,0 м имеют сплошные фундаменты, а остальные – раздельные на естественном основании, монолитные, сборные, а также глубокого заложения на сваях или столбах. Лотки бетонируют на песчаной подготовке. Трубы имеют раструбные оголовки с повышенным входным и нормальным выходным звеньями.
Типовые бетонные водопропускные трубы имеют аналогичные фундаменты, что и железобетонные (рис. 7.17, 7.18).
Рис. 7.17. Прямоугольные бетонные трубы: а, б – поперечное сечение секции и оголовка; в – с фундаментами Г-образной и Т-образной форм
При типовом проектировании водопропускных труб прямоугольного сечения фундаменты из железобетонных блоков Г-образного и Т-образного сечений предусмотрены для глубины промерзания грунта основания, равной 2,3 и 4 м.
В суровых климатических условиях при наличии в основании талых и слабых грунтов крайние секции и открылки оголовков предпочитают устанавливать на свайных фундаментах (см. рис. 7.16). Применение свайных фундаментов повышает жесткость основания и предохраняет трубы от растяжек. При слабых грунтах основания целесообразно применять в крайних секциях и открылках оголовков фундаменты с наклонными сваями.
При сооружении водопропускных труб на вечномерзлых грунтах обеспечивают сохранение естественного режима основания, не нарушая природные условия. В этом случае предпочтение отдают трубам с фундаментами на буроопускных столбах диаметром 0,6–0,8 м (см. рис. 7.15,в ).
Рис. 7.19. Конструкция оголовка бетонной трубы овоидального сечения: а – поперечное сечение; б – фасад; 1 – разрез открылка; 2 – общий вид
Конструкции бетонных и железобетонных труб овоидального сечения применяются отверстием от 1,0 до 3,0 м (рис. 7.19, 7.20). Железобетонные звенья овоидальных труб имеют арматуру в виде замкнутых спиралей (рис. 7.21).Данный вид арматурного каркаса обеспечивает надежную работу конструкции с учетом полного спектра нагрузок. Все сечения звеньев овоидальных труб работают как внецентренно сжатые элементы.
Применение бетонных овоидальных труб позволяет сократить трудоемкость заводского изготовления и расход арматурной стали. Их применяют при высоте насыпи до 20 м.
Железобетонные трубы овоидального сечения являются более эффективными сооружениями при сравнении с круглыми конструкциями по расходу арматуры в среднем до 40–45 %.
При строительстве водопропускных систем под автомобильными, железнодорожными магистралями применяют откосные крылья и портальные стенки, которые формируют оголовки для труб. По сути это сложная ЖБ конструкция, состоящая из нескольких основных частей. На конечных точках трубопроводных систем монтируют оголовки, выполняющие роль предохранительных и усиливающих элементов. Главный конструктивный элемент – это стена портала, обрамленная откосными крыльями.
Материалом при производстве оголовков для труб служит бетон, применяемый в монолитных сооружениях. Нормы и требования регламентируются ТПР 503-7-015.90 по раструбным изделиям и серией 3.501.1-144 по трубам круглого сечения. Конические оголовки представляют собой солидные сооружения из железобетона, включающие трубное звено и стену портала (ЗКП 11.170 – 1 м диаметр, ЗКП 12.170 – 1,25 м диаметр, ЗКП 13.170 – 1,5 м диаметр). Выпуском оголовков для труб может заниматься профильное предприятие, располагающее достаточными материально-техническими возможностями. В связи с тем, что таких заводов не много, иногда возникает нехватка продукции, в основном это наблюдается в весенне-летний период. Перевозку оголовков для труб осуществляют с применением грузовиков. В некоторых случаях требуется привлечение спецтранспорта, например, при отгрузке откосных стен к крупногабаритным трубным звеньям (1 200 мм диаметр).
Серийный выпуск оголовков
На предприятиях выпуск оголовков ведется согласно существующей стандартной документации о трубных элементах водопропускных систем. Производство стен портала и крыльев откоса осуществляется раздельно. Марки бетона выбираются в соответствии с конкретным назначением продукции.