Конструкция водопропускных труб

ТЕМА №9: «Водопропускные трубы »
Занятие № 13 «Конструктивные особенности водопропускных труб.»

Преподаватель ДВ УЦПК
Комсомольского подразделения Черепанов А.С.

ИЗУЧИТЬ:
- Конструкцию водопропускных труб;
Сферы применения водопропускных труб

1. Виды труб по материалу, расположению, характеру гидравлической работы
Элементы водопропускных труб.
Типы оголовков
4. Закрепление нового материала
5. Домашнее задание

ВОДОПРОПУСКНЫЕ ТРУБЫ

ТРУБОЙ называется ИССО, расположенное в теле насыпи поперёк оси пути, предназначенное для пропуска малых водотоков (постоянных или временных)

Устройство и содержание водопропускных труб

достоинства:
экономичность, простота конструкций и изготовления;
меньшая чувствительность к изменению временной нагрузке;
простота эксплуатации;
долговечность.

Устройство и содержание водопропускных труб

недостатки:
уязвимы к просадкам насыпи;
возможны искажения профиля и растяжка труб при неправильном выборе фундамента;
сложность производства ремонтных работ;
в суровых климатических условиях в трубах и около них часто образуются наледи.

Устройство и содержание водопропускных труб

ВОДНЫЙ ПОТОК В ТРУБАХ
Выбор типа малого искусственного сооружения зависит в основном от следующих факторов:
• потребной водопропускной способности сооружения;
• высоты насыпи (или глубины выемки);
• сроков строительства;
• наличия строительных материалов, годных для постройки искусст­венного сооружения.

Круглые железобетонные трубы изготавливают диаметром от 1 до 2,5 м. Круглая железобетонная труба диаметром 2,5 м имеет пропуск­ную способность 15 м'/с. Кроме того, трубы могут устраиваться двух- и трехочковыми. При этом водопропускная способность трубы, соответ­ственно, удваивается или утраивается.

Прямоугольные бетонные трубы изготавливают отверстием от 2,0 до 6,0 м. Прямоугольная труба отверстием 2,0 м пропускает расход 26,0 м /с, а труба отверстием 6,0 м — расход 78 м'/с; такая двухочковая тру­ба будет иметь водопропускную способность равную 156 м'/с.
При требуемой пропускной способности больше 156 м/с только мост может обеспечить пропуск пересекаемого водотока.

Гофрированные водопропускные трубы
гибкие конструкции из металла без фундамента, находящиеся в тесном взаимодействии с грунтовой обоймой.

В зависимости от режима работы трубы делятся на
безнапорные, работающие неполным сечением;
полунапорные, работающие полным сечением на входе и неполным на остальном протяжении трубы;
напорные, работа­ющие полным сечением на всем протяжении трубы. Наибольшая про­пускная способность трубы обеспечивается напорным режимом.

Безнапорный режим наблюдается тогда, когда вход в трубу незатоплен и над поверхностью воды у входа имеется зазор. Труба в этом случае работает как незатопленный водослив с широким порогом.
-Полунапорный режим протекания воды наблюдается, когда вход в трубу затоплен, но труба не работает полным сечением.
-Напорный режим при необтекаемом оголовке

Трубы, как правило, состоят из следующих основных частей: входного и выходного оголовка (для обеспечения плавного ввода потока в трубу и вывода водного потока из трубы), тела трубы и фундамента трубы.

Длина средней части трубы определяется геомет­рическим расчетом в зависимости от ширины насыпи по подошве и длины входного и выходного оголовка

Для предотвращения изгиба тело трубы делят на секции длиной не более 5 м. Швы между секциями заполняют упругим гидроизоляцион­ным материалом, чтобы вода из труб не просачивалась в насыпь и не разжижала грунт. Соприкасающиеся с грунтом поверхности трубы по­крывают гидроизоляцией, чтобы вода из насыпи не разрушала кладку труб

Устройство водопропускных труб

Устройство водопропускных труб

Рисберма — площадка гидротехнического сооружения, укрепляющая дно водотока, предохраняющая его от размыва

Во избежание застоя воды лоток трубы устраивают под наклоном 3%0 таким образом, чтобы отметка дна посередине трубы была меньше отметки дна у вход­ного оголовка и больше, чем отметка дна лотка у выходного оголовка.

Устройство и содержание водопропускных труб

Устройство и содержание водопропускных труб

КОНСТРУКЦИЯ ТРУБ
Оголовки
Оголовки труб предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока.
Конический - более обтекаем, сложен по конструкции, используется редко.
Коридорный - боковые стены постоянной высоты и идут параллельно, потому и плавно закруглены на концах.
Портальный - играет только защитную роль от оползания откосов насыпи и подмыва краёв трубы.

Устройство и содержание водопропускных труб

Раструбный - боковые стены в плане поставлены под углом к трубе и скошены по высоте. Более обтекаемы но не вмещают всей длины перепада.
Воротниковый - условия протекания воды в трубе не улучшает.

Устройство и содержание водопропускных труб

Оголовки труб:
а – коридорный; б – раструбный; в – конический; г – портальный; д - воротниковый

Устройство и содержание водопропускных труб

Устройство и содержание водопропускных труб

Устройство и содержание водопропускных труб

Фундамент
Фундаменты труб обеспечивают равномерное распределение давление нагрузки и объединение звеньев трубы в продольном направлении. Обычно фундамент делают сборным из бетонных блоков.

Устройство и содержание водопропускных труб

Фундамент оголовков укладывают ниже глубины промерзания и глубже чем фундамент секций по следующей причине - обеспечение конструкции трубы от деформаций породного пучения и просадок, а глубже - т.к. внутри трубы глубина промерзания меньше.

В зависимости от инженерно-геологических условий трубы могут быть с фундаментами на естественном основании или со свайными фундаментами, а также без фундаментов с укладкой звеньев на железо­бетонные плиты или лекальные блоки, либо на грунтовые подушки (ложе), спланированные по очертанию трубы

Устройство и содержание водопропускных труб

Устройство и содержание водопропускных труб

Секции трубы воспринимают давление от веса грунта насыпи и расположенной на ней временной нагрузки. Это давление неодинаково по длине трубы - оно увеличивается к середине и уменьшается к оголовкам. Поэтому деформации трубы тоже неравномерны и, чтобы предупредить образование трещин и другие повреждения, секции труб вместе с фундаментами разделяют деформационными швами.

Устройство и содержание водопропускных труб

Гидроизоляция труб
Для защиты бетона и арматуры от коррозии наружные поверхности и стыки труб покрывают гидроизоляцией. Она должна быть тепло-, морозо-, био-, и химически стойкой, а также сплошной, эластичной и надёжной при длительных воздействиях воды и давления грунта насыпи, при деформации бетона и образования трещин с раскрытием, допускаемым нормами проектирования. гидроизоляция бывает: битумной, тиоколовой, резинобитумной и другой, оклеечной - с армирующими материалами и обмазочной - не армированной.