Материал: 830

2. КОНСТРУКЦИЯ КРУГЛЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБ

Труба состоит из средней части трубы (рис. 1), входного и выходного оголовков и фундамента.

Фундамент

Деформационный

шов

Рис. 1. Основные элементы трубы

6

2.1. Конструкция средней части трубы

Средняя часть трубы предназначена для пропуска трубы. Она собирается из звеньев, которые устанавливаются на фундамент, объединяющий их в секции, или на щебеночную (или гравийную) подушку. Между секциями для предотвращения трещин устраиваются сквозные деформационные швы.

Основные размеры трубы зависят от расхода (количества проте-

кающей воды в м3 с), высоты насыпи, характера геологических напластований, а также глубины промерзания грунтов в зимний период.

Средняя часть трубы собирается из цилиндрических железобетонных звеньев длиной в 1 м при диаметрах 0,5;0,75; 1,0; 1,25;1,5; 2,0 м.

Трубы диаметром 0,5 м (иногда 0,75 м) применяются для пропуска водного потока кюветов под съездами с магистральных дорог, при резком ограничении длины искусственного сооружения. Поэтому в настоящей работе рассматриваются звенья наиболее ходовые (в проектировании дорог общей сети) диаметров – 1,0; 1,25; 1,5 и 2,0 м. При необходимости длина звена может быть увеличена до 5 м.

Толщина стенки звеньев назначается по расчету соответственно принятым высотам насыпи (прил. 1, 7).

Отдается предпочтение трехметровым секциям (рис. 2), дополнительно употребляются двухметровые. Толщина деформационного шва между секциями принимается не менее 3 см, а шов между звеньями равен 1 см.

Рис. 2. Секция трубы: 1– звено; 2 – цементный раствор; 3 – лекальный блок фундамента; 4 – деформационный шов; 5 – шов между звеньями

7

Звенья обычно устанавливают на фундамент. Фундамент обеспечивает равномерное распределение на грунт и объединяет звенья трубы в продольном направлении. На конструкцию и толщину фундамента влияет несущая способность грунта, его пучинистость и глубина промерзания в зимнее время.

На автомобильных дорогах применяют сборные железобетонные фундаменты типа 1, сборные бетонные типа 2, фундаменты из монолитного бетона типа 3. Допускается сооружать трубы на гравий- но-песчаной подушке без фундамента.

В выполняемой работе принят фундамент типа 1 (рис. 3).

Он используется для одноочковых и многоочковых труб с отверстием одного очка 1,0; 1,25; 1,5 и 2,0 м. Звенья труб укладываются на лекальные блоки по слою цементного раствора. Железобетонные лекальные блоки устанавливаются на спланированное основание по слою гравийно-песчаной смеси толщиной 10 см, утрамбованной в грунт дна котлована. Заполнение пазух в многоочковых трубах производится бетоном класса В20.

Песчано-гравийная смесь

Рис. 3. Опирание цилиндрических звеньев средней части трубы

Размеры лекального блока принимаются в соответствии с размерами звеньев и секций. Они разработаны длиной в 1,0; 1,5; 2,0 м, что позволяет образовать секции труб длиной 2,0 и 3,0 м.

8

2.2. Конструкция оголовков

Оголовки – это входная и выходная части трубы. Они предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока и поддержания откосов насыпи против смещения. Помимо формы и размера отверстия водопропускная способность трубы зависит от типа оголовков. В строительстве известны четыре основных типа оголовков: портальный, коридорный, раструбный и воротниковый.

Из всех типов оголовков наилучшие условия протекания воды обеспечивает раструбный оголовок. Он состоит из откосных крыльев (стенок), портальной стенки и примыкающего к ней оголовочного звена (см. рис. 1). В выполняемой работе рассматриваются оголовочные звенья цилиндрические (нормальные) и конические (повышенные). В качестве цилиндрических оголовочных звеньев применяются обычные цилиндрические звенья, как и в средней части трубы.

Цилиндрические оголовочные звенья разработаны только для одноочковых труб отверстием 1,0; 1,25 и 1,5 м.

Конические оголовочные звенья разработаны для одноочковых и многоочковых труб отверстием 1,0; 1,25; 1,5 и 2,0 м. Изготавливаются они из бетона класса В20, который по плотности, морозостойкости и водонепроницаемости должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к цилиндрическим звеньям. Длина для всех конических звеньев постоянна и равна 1,32 м. Не допустимо расположение конических звеньев в зоне действия временной нагрузки (т.е. движущегося транспорта). Поэтому в зависимости от высоты насыпи и диаметра трубы иногда длину трубы удлиняют на величину, обеспечивающую расстояние от бровки полотна до наружной грани портальной стенки не менее 2,0 м. Допускается устраивать на входе коническое оголовочное звено, а на выходе – цилиндрическое.

Под конические звенья оголовков устанавливают соответствующие лекальные блоки. Криволинейная поверхность такого лекального блока следует поверхности конического звена при параллельности боковых граней блока. Длина их принята равной длине конического звена, т.е. 1,32 м.

9

Портальная стенка состоит из блока прямоугольного очертания с проемом, соответствующим отверстию оголовочного звена. В нижней части портальной стенки имеется уступ в сторону трубы для увеличения устойчивости стенки. Типовые конструкции портальных стенок применяются для труб отверстием от 0,5 до 2,0 м с цилиндрическими и коническими оголовочными звеньями.

Блоки откосных крыльев представляют собой откосные стенки, применяемые в оголовках отверстием от 1,0 до 2,0 м. Верхняя грань откосных стенок наклонена параллельно уклону откоса насыпи. Для труб диаметром 2,0 м применяются составные откосные стенки из двух блоков.

Входящие в состав конструкции оголовков откосные и портальные стенки погружаются в грунт и устанавливаются на гравийно-

песчаную смесь толщиной 10 см при глубине промерзания 1,1 м. При большей глубине промерзания производится замена пучинистого грунта основания гравийно-песчаной смесью ниже глубины промерзания на 0,25 м.

2.3. Сопряжение портальной и откосных стенок

Откосные стенки оголовков располагаются под углом 20 к продольной оси сооружения (рис. 4). Одна из вертикальных граней откосной стенки имеет вырез, необходимый для сопряжения с портальной стенкой. Их устойчивость обеспечивается пригрузкой грунтом. Пространство между портальной стенкой и откосом насыпи засыпают грунтом до верха портальной стенки. Этот участок называют бермой. Ширина берм над входом и выходом зависит от крутизны откосов насыпи и должна быть не менее 0,8 м, длина короче портальной стенки на 60 см.

2.4. Укрепление русла и откосов насыпи

Укрепление русла и откосов насыпи − обязательный конструктивный элемент при сооружении водопропускных труб (рис. 5). От-

10