Водопропускные трубы на автомобильных и железных дорогах

Устройство водопропускных труб в дорожном строительстве помогает сохранять скоростные параметры дороги и максимально продлить срок службы полотна. Дополнительная функция – зверепереход – дать возможность животным свободно передвигаться под сооружениями

18 Ноября 2019
Водопропускные трубы для автомобильных и железных дорог - фото

Водопропускные трубы – важная часть автомобильных и железных дорог, особенно в условиях влажного климата и рельефа местности с множеством водоемов. Вода способна пробить себе путь сквозь любую конструкцию, и строители знают, что проще соорудить отдельный канал водоотвода, чем бороться с последствиями наводнений и заболачивания территории.

Устройство водопропускных труб в дорожном строительстве помогает сохранять скоростные параметры дороги и максимально продлить срок службы полотна. Дополнительная функция – зверепереход – дать возможность животным свободно передвигаться под сооружениями. Это касается и крупных, и мелких диких животных, а также сельскохозяйственного скота, в этом случае такое сооружение называют скотопрогоном.

Преимущества трубы перед мостом

На многих участках дороги возникает проблема с постоянно действующими водоемами или же с сезонными потоками. Учет влияния таких зон на конструкцию производится еще до строительства, на этапе проектирования.

Обычно используют одно из двух распространенных решений: строительство моста или укладку водопропускной трубы. Мосты обходятся значительно дороже труб, их сооружение сложнее и оправдано только в нескольких случаях – мост нужен для пересечения постоянных водотоков (рек, ручьев) или для разделения движущихся транспортных потоков, в этом случае такое сооружение называется путепроводом. Как правило, труба – более простое, экономичное и обоснованное решение в дорожном строительстве. В эксплуатации она также менее затратна, чем мост, который нужно чаще обследовать и ремонтировать.

Трубы укладываются по проекту и не требуют привлечения специализированных мостостроительных организаций, с этой задачей справятся специалисты дорожно-строительной компании. Выбор материалов довольно широк, трубы могут быть выполнены из:

  • металла,
  • бетона,
  • готовых железобетонных элементов,
  • композитных материалов.

Железобетонные трубы используются чаще всего. Причина очевидна: можно быстро произвести и монтировать трубы любой длины, просвета, диаметра и формы. Армированный бетон обладает достаточной прочностью для долголетней эксплуатации, устойчив к воздействию воды и льда. По сравнению с железобетоном, пластик менее прочен, а металлические трубы стремительно разрушаются или требуют дополнительной антикоррозионной обработки.

Виды водопропускных труб

На одной и той же дороге могут применяться различные водопропускные трубы в зависимости от ситуации на конкретном участке: пропустить временный водоток под полотном можно через одну трубу, а если речь идет о водотоке с большим расходом воды, то потребуется более крупный в сечении просвет. Поэтому по конструкции трубы водопропускного назначения бывают одноочковыми, двухочковыми и многоочковыми.

По формам поперечных сечений трубы могут быть:

  • круглыми,
  • прямоугольными,
  • овоидальными (овальными)
  • треугольными и арочными – довольно редко.

По эксплуатационным характеристикам:

  • напорные трубы – в местах большого скопления воды, работающие по всей длине полным сечением,
  • полунапорные – работают полным сечением на входе и неполным на остальной длине,
  • безнапорные – для пропуска слабых потоков, движущихся самотеком.

Согласно ГОСТу, размеры отверстий ж/б труб должны составлять*:

Длина трубыРазмер отверстия
более 30 м150 см
20…30 м125 см
менее 20 м (на автодорогах III-V кат.)100 см
на съездах с дороги50…75 см

*При этом длина звеньев сборных труб может достигать от 0,5 до 2,0 м, а толщина стенки не менее 100 мм (за исключением труб диаметром 500 и 750 мм, у которых допускается стенка толщиной 80 мм).

Стандарты для внутреннего диаметра круглых труб и d меньшего отверстия конических элементов (в том числе из композитных материалов): 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1250, 1400, 1500, 1600, 2000 мм. Эти значения актуальны при длине звена 1000 мм и более, с шагом 500 мм.

Величина отверстия для прямоугольных труб: 1000, 1250, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000 мм (при длине звена 750 мм и более с шагом 250 мм);

При использовании гофрированных труб диаметр отверстия должен составлять 1000 мм при длине трубы до 20 м. Если же длина превышает 20 м, то d может достигать до 1500 мм.

Минимальный диаметр гофрированной трубы на съездах принимается в значении 500 мм, а для регионов с понижением температуры до –40 градусов составляет не менее 1500 мм.

Труба сама по себе – только часть водопропускной конструкции. Строительство водопропускных труб включает также подготовку основания, сооружение фундамента, оголовков и особым образом укрепленных откосов.

Поскольку трубы, проложенные под дорожным полотном, несут на себе довольно высокие нагрузки, их характеристики требуют детального расчета перед началом строительства. Если проложить тонкую металлическую трубу под высокой насыпью, то ее может попросту раздавить. Следовательно, в зависимости от участка дороги подбираются трубы надлежащей толщины стенок, диаметра (просвета), выполненные из бетона рекомендованной марки. Как правило, это тяжелые бетоны класса В25 и выше, а необходимой жесткости им добавляет армирование сварным каркасом из стальных прутков.

Работы по возведению дорожных конструкций с трубами водоотвода

Проект строительства дороги не просто учитывает наличие под полотном железобетонных труб для водоотведения. Проектировщик должен обозначить эти места и в документах, и непосредственно на местности (позиция обозначается колышками, в том числе указывается направление труб по продольной оси).

Первая часть работы – планировка строительной площадки. Необходимо подготовить место для стоянки и движения строительной техники, территорию для складирования железобетонных деталей. Поскольку работы по строительству ведутся непосредственно вблизи водоема или водного потока, то русло должно быть с одной стороны расчищено, а с другой перекрыто, чтобы устранить во время работы контакт с поверхностными водами. Обычно требуется устройство обводной канавы или защита стройплощадки земляным валом.

Затем приступают к рытью котлована под трубу. Основа котлована – сплошные проходки, выполняемые с помощью бульдозера или экскаватора. Затем края траншеи дорабатывают экскаватором и окончательно оформляют вручную. Траншея по размерам выполняется по ширине фундамента с дополнительным пространством по 0,5 метра в каждую сторону.

Далее на дно траншеи укладывается 10-сантиметровая подушка из щебня – это основание под фундамент из лекальных блоков. Щебень утрамбовывается, при этом не должен быть нарушен запланированный уклон. Лекальный блок фундамента плоский снизу и с полукруглой выемкой в месте укладки труб, поэтому сборка конструкции требует минимум времени. Удобны в работе и водопропускные трубы с плоским основанием, которое надежно устанавливается на ровную поверхность фундамента.

Непосредственно монтаж начинается со стороны выходного оголовка. Сначала устанавливают портальный блок, затем открылки, затем блоки фундамента и сверху – элементы сборной трубы. Четкий порядок укладки элементов водопропускной трубы указывают в технологической карте строительства. В местах соединения железобетонных элементов закладывают пропитанную битумом паклю. Крепление деталей производится с помощью цементного раствора, а далее по бокам подбивают подвижную бетонную смесь.

По окончании монтажных работ приступают к гидроизоляции водопропускной трубы. Это касается швов, сопряжений, слабых участков, которые обрабатывают водонепроницаемыми составами – например, битумной мастикой. Делается это строго в сухую погоду при температуре не менее +5 градусов.

Готовая водопропускная труба засыпается грунтом до уровня строящейся дороги, после чего продолжается сооружение полотна. Толщина земляного слоя, которым засыпают сооружение, должна составлять от 0,5 метра (расстояние между верхней частью трубы и нижним слоем асфальта).

Конструкция трубы под дорожным полотном

Железобетонная водопропускная труба под дорожным полотном – это сборное сооружение, состоящее из самой трубы, фундамента и оголовков. Вся конструкция должна иметь адекватный уклон, чтобы вода свободно протекала с одной стороны насыпи на другую, не застаивалась и не формировала болото на входе или выходе.

Оголовки служат для предотвращения завихрения потока, вода протекает медленней, ровнее. Это важно, так как слишком бурные потоки могут размывать почву, что недопустимо вдоль современной дороги, строящейся на насыпи.

Также оголовки являются подпорным звеном для откосов, задают уклон, защищают насыпь от осыпания почвы по краям. Правильно установленный оголовок – гарантия того, что труба будет успешно выполнять свою задачу.

По конструкции оголовки труб водоотведения делятся на:

  • раструбные – монтируются с открылками и портальными стенками, подходят для напорных и безнапорных труб, круглого и прямоугольного сечения;
  • портальные – по строению самые примитивные (по сути – это подпорная стена с отверстием), подходят для дренажа, слабых потоков воды;
  • воротниковые – получили свое название по внешнему виду, так как напоминают воротник за счет расположенных по бокам открылков; эти оголовки укрепляют насыпь, работают с трубами, отводящими небольшие потоки с малой скоростью;
  • обтекаемые – это элемент водопропускной системы в виде усеченного конуса – вода выходит через меньшее по диаметру отверстие и за счет расширения диаметра плавно вытекает на противоположную сторону насыпи.

Важным элементом строительства является и фундамент, на который укладывается труба. Его тип зависит от нескольких факторов: диаметра (просвета) трубы, высоты насыпи, особенностей рельефа местности, грунта и условий эксплуатации.

В простых случаях фундаментом может выступать подушка из утрамбованного щебня, иногда водопропускные трубы укладывают на выровненную поверхность котлована. Если же фундамент должен быть более надежным, его строят из готовых железобетонных элементов или используют монолитную технологию, когда бетонная плита формируется непосредственно на месте строительства. Если местность отличается слабым грунтом, то могут использоваться свайные фундаменты.

Ограничения при монтаже труб на автодорогах

Чаще всего трубы прокладывают, чтобы не перекрывать естественное течение воды, но порой с их помощью можно менять направление потока, когда это необходимо. Такие водоводы довольно сложны, требуется привлечение специалистов по динамике водоемов: дополнительные исследования влияют на удорожание строительства в целом.

Что касается стандартных проектов, то практически никогда не допускается укладка труб под углом к дорожному полотну – обычно она располагается строго перпендикулярно. Это связано с тем, что расчет нагрузки более очевиден, да и короткая труба ведет себя предсказуемо. Иногда проще изменить направление участка дорожного полотна, чем альтернативно смонтировать водопропускные конструкции.

Также трубы не укладывают там, где наблюдается весенний ледоход – это может привести к затору и затоплению прилежащих территорий. Если трубу планируют установить в месте нереста рыб, то потребуется согласование с Федеральным агентством по рыболовству.

ЖБИ для строительства трубных конструкций от завода «СТАЛЬБЕТОН»

Завод ЖБИ «СТАЛЬБЕТОН» предлагает следующие виды изделий для реализации проектов автомобильных и железных дорог:

  • блоки экрана и лекальные блоки для круглых водопропускных труб,
  • ж/б элементы для круглых водопропускных труб из гофрированного металла – блоки защитного лотка, блоки экрана, лекальные блоки,
  • оголовки упрощенного типа – лекальные блоки, плиты и упоры,
  • безнапорные прямоугольные трубы,
  • элементы металложелезобетонных водопропускных труб, применяемых в районах вечной мерзлоты (Серия 3.501.9-181.95м выпуск 1)
  • элементы для круглых водопропускных труб с раструбными стыками (Шифр 2068Р),
  • элементы конструкций труб из длинномерных звеньев,
  • блоки гасителя и портальные стенки,
  • элементы водопропускных труб с плоским опиранием.

Оформить заявку на заказ данных видов изделий и ЖБИ по индивидуальным чертежам вы сможете, воспользовавшись нашим каталогом или позвонив по телефону 8 (812) 660-55-05.

Другие новости