Водопропускная труба что это
Водопропускные трубы
Водопропускной трубопровод – это конструкция для отвода дождевой и талой воды (дренажа) от дорожного полотна. Особенно построение водопропускного трубопровода актуально, когда речь идет об автомобильных дорогах с низкой насыпью.
Дополнительным результатом установки водопропускных труб в дорожном полотне, помимо изначальной цели – осуществить дренаж – становится укрепление дорожной насыпи. Ещё одно преимущество водопропускного трубопровода – экономичность этого метода (особенно в сравнении со строительством моста, которое все равно зачастую невозможно на той стадии, когда уже закончено сооружение насыпи).
Основные разновидности водопропускных труб
В зависимости от материала изготовления, бывают металлические, бетонные, железобетонные и полимерные водопропускные трубы. Об особенностях, преимуществах и недостатках труб из этих материалов мы в дальнейшем ещё скажем.
В зависимости от формы сечения, выделяют прямоугольные, круглые и овальные водопропускные трубы; также, в зависимости от числа очков в поперечных сечениях, бывают одноочковые, двухочковые и многоочковые водопропускные трубы.
При проведении гидравлического расчёта водопропускных труб выделяют безнапорные, полунапорные и напорные ВТ. В напорных трубах работа осуществляется целым сечением, в полунапорных водопропускных трубах работа всем сечением происходит только в оголовке, а в безнапорных работа в принципе осуществляется лишь частью сечения.
Для дренажа автомобильного полотна или железной дороги обычно используются водопропускные трубы с круглым сечением; их диаметр теоретически может быть любым, но обычно используются трубы следующих диаметров: 500 мм, 750 мм и 1000 мм. Длина водопропускных труб диаметром в полметра может быть практически любая, в зависимости от конкретного случая; длина труб с диаметром в 0.75 метра не превышает 15 метров, а длина труб метрового диаметра не превышает 30 метров.
Для отведения талой и дождевой воды от дорог внутрихозяйственного типа обычно используют водопропускные трубы сечением в 500 мм и длиной до 10 м.
Свойства водопропускных труб из разных материалов
Самый дешевый и потому и самый распространенный материал для водопропускного трубопровода – железобетон. Справедливости ради, помимо сравнительно низкой себестоимости железобетонные трубы отличаются высокой прочностью (выдерживают даже девятибалльные землетрясения) и прекрасной герметичностью. Одно из самых привлекательных качеств железобетонного трубопровода: его можно производить прямо на месте запланированной установки, тем самым избавляясь от уймы транспортных издержек.
Длина звеньев железобетонных водопропускных труб составляет от одного до четырех метров, а диаметр – от полуметра до четырех. Такой большой диаметр позволяет использовать железобетонные трубы не только для водоотвода, но и в качестве пешеходного перехода.
(Для тех, кто хочет узнать побольше именно о железобетонных трубах, мы посвятили им целую отдельную статью.)
Водопропускные трубы из полимеров с каждым годом становятся всё популярнее, несмотря на свою дороговизну. Полимерные трубы самые легкие (что немаловажно при транспортировке и монтаже), по прочности зачастую не уступают металлу и железобетону, но, тем не менее, для перестраховки от обвалов полимерные трубы монтируются с предварительной установкой металлических, реже каменных арок. Ещё одно важное качество полимерных водопропускных труб – стойкость к пагубному воздействию коррозии и, как следствие, долговечность (срок эксплуатации исчисляется десятилетиями).
Металлические водопропускные трубы с гофрированным корпусом – самые прочные, самые износостойкие из всех, но, увы, подвержены ржавлению. По этой причине в последнее время всё чаще обычные металлические трубы используют в качестве временной конструкции или в роли защитного «футляра» для полимерных труб. Однако действительно качественные металлические трубы, покрытые антикоррозионным слоем, способны прослужить не меньше полувека.
Гофрированные металлические трубы обладают прекрасной гибкостью; как следствие, сегменту такой трубы можно придать практически любую нужную форму.
Трубы от компании «Дор МГК» сочетают в себе лучшие качества как полимерных, так и металлических изделий, ведь они представляют собой гофрированные металлические трубы (из стали S 275 GD) с полимерным покрытием (Wprotect 800train). Водоотвод, пешеходные переходы, малые мосты, путепроводы тоннельного типа, скотопрогоны – спиральновитые гофрированные металлические трубы воистину многофункциональны. (Ещё одно применение гофрированных металлических труб – укрепление стен буровых скважин.)
Контроль качества водопропускных труб
Независимо от типа труб, на стадии производства каждый их сегмент непременно подвергается проверкам и испытаниям в соответствии с ГОСТом. Так, согласно отечественным стандартам, отклонение длины звена допустимо в пределах 0-10 миллиметров, толщины стенки – от 5 до 10, и т.д. Для достижения максимальной герметичности все стыки сегментов водопропускных труб очищаются от наплывов. Когда сортировка, доработка и прочие производственные процессы окончены, специалисты обеспечивают сохранность водопропускных труб в ходе погрузки, транспортировки и выгрузки на месте монтажа.
Установка водопропускного трубопровода заслуживает отдельного разбора, который выйдет в скором времени.
Вы можете ознакомиться с процессом сборки металлический гофрированной трубы для водопропускных сооружений:
Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: типовой проект, ГОСТ, СНиП
Водопропускные трубы для автотрасс это искусственные конструкции, которые дают возможность подавать воду подземным путем в постоянном или экстренном режиме. Трубы могут также использоваться в качестве тоннельных мостов или путей.
При создании проекта укладки дорог, особенно если расстояние между асфальтом и подземными коммуникациями небольшое, отдают предпочтение такому сооружению, как малый мост, или проложить трубы.
Водопропускные трубы из гофрированного металла
Выбрать водопропускную трубу можно по нескольким причинам:
1. Для прокладывания водопропускной трубы не нужно нарушать целостность асфальта и слоя почвы под ним;
2. Стоимость ремонта таких труб ниже стоимости обслуживания малого моста, а изнашивание конструкции происходит медленнее;
3. Если расстояние от сооружения до асфальта составляет более двух метров, срок ее службы значительно возрастает.
Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.
Трубы железобетонные водопропускные раструбные
Металлические и железобетонные трубы классифицируют в зависимости от:
1. Формы поперечного сечения на круглые, прямоугольные и овоидальные;
2. Количества очков сечения на одноочковые, двухочковые и многоочковые;
3. Принципа работы сечения на напорные, полунапорные и безнапорные.
Трубы из железобетона имеют разные диаметры. Размер отверстия пропорционален длине трубы. У водопропускных труб с длиной до 30 м диаметр должен составлять не меньше одного метра.
Высокая скорость движения водного потока предусмотрена в трубах, называемых быстроточными, с диаметром от 50 см и длиной до 15 м. Внутрихозяйственные дороги требуют прокладывания труб диаметром в 50 см, имеющих длину до 10 метров.
Толщина почвы, которой засыпают трубы, должна составлять от полуметра это расстояние между самим трубами и нижней частью асфальта.
Трубы водопропускные монтаж
Железобетонные трубы, а также средние и малые мосты можно прокладывать на тех участках дорог, план которых предусматривает их наличие.
Зачастую производят монтаж безнапорных труб, кроме случаев, когда разрешается пропускать по трубам определенное количество воды. Водопропускные трубы нельзя прокладывать под ледоходами и наледями.
Если трубу необходимо продолжить по речкам и ручьям с оборудованными местами для метания икры рыбами, разрешение на это действие нужно получить у рыбонадзорной инспекции.
Конструкции труб
Водопропускные трубы строят зачастую на водоемах или недалеко от них. Водоемы могут быть как природными, так и искусственными. В большинстве случаев водопропускная конструкция имеет вид трубы, которая проходит над автотрассой.
При помощи железобетонной трубы меняют русла небольших рек или корректируют их.
Современные строители чаще всего устанавливают металлические гофрированные конструкции (сокращенно МГК) для таких объектов:
Сборные гофрированные конструкции из металла, или СМГК, снижают стоимость возведения водопропускных конструкций и делают ее ниже, чем у железобетонных аналогов. Их достоинства не ограничиваются лишь ценой:
1. Многообразие видов поперечных сечений и высокая адаптационная способность труб позволяет подбирать их согласно условиям определенного проекта и с учетом особенностей территории.
2. Листы СМГК можно с легкостью переносить благодаря их низкому весу.
3. Листы запаковывать в паллеты, чтобы они занимали намного меньше места.
4. Простота процесса установки СМГК дает возможность произвести монтаж труб, не имея особых профессиональных навыков.
5. Такие конструкции очень гибкие и надежные, особенно если сверху трубы засыпать как большим количеством земли. Устойчивость этих сооружений к сейсмическим факторам выше устойчивости их бетонных конкурентов.
6. Одна конструкция может прослужить около 80-100, что следует из многолетнего опыта их применения.
7. Конструкции относительно дешевые: расходы на СМГК почти на 50% меньше затрат на установку и обслуживание других типов сооружений.
8. Водопропускные трубы такой конструкции устанавливают в любом месте, вне зависимости от климатических условий.
Водопропускные круглые железобетонные сборные
Другим распространенным типом конструкций являются габионные сооружения. Их часто используют при прокладывании водопропускных и водоотводных труб, или в процессе постройки поддерживающих конструкций и стен, а также местных очистительных дорожных конструкций.
Габионное сооружение это водопропускная труба, поддерживаемая габионами.
Эти сооружения пользуются огромной популярностью благодаря таким параметрам:
Водопропускные трубы на автомобильных дорогах типовой проект
Для правильной постройки конструкции данного типа, как и для прокладывания канализационных ходов и монтажа металлопластиковых труб, необходим тщательный и ответственный подход к процессу.
Выполнение правил безопасности и соблюдение условий строительства обязательно, иначе вся работа может быть сделана очень некачественно.
Результатом пренебрежения правилами и нормами может стать не только вывод из строя сооружения или его разрушение, но и нанесение непоправимого ущерба дороге, которая построена над этой трубой.
Таким образом, убытки могут понести не только коммунальные службы и владелец тумбы пассажиры и водители машин, которые ездят по таким дорогам, также могут серьезно пострадать.
Классификация и способы ремонта водопропускных труб
По большей своей части все водопропускные трубы используются при строительстве автомобильных дорог. В этом сооружении труба играет роль тоннеля для воды.
В некоторых случаях такие материалы имеют настолько большие габариты, что становятся не только тоннелем для воды, но и подземным пешеходным переходом.
Некоторая классификация
Все водопропускные трубы можно разделить на несколько категорий по разным параметрам. Такими параметрами можно назвать следующие характеристики:
Итак, изделия могут быть произведены из следующих материалов:
По форме различают такие типы:
Водопропускная труба прямоугольного сечения
По количеству очков различают одноочковые, двухочковые и многоочковые.
Последний параметр, работа поперечного сечения, актуален только тогда, когда проводится гидравлический расчет труб. Различают следующие типы:
Напорными называются те элементы, которые работают всем своим сечением, то есть обеспечивают максимальную пропускную способность. Полунапорными называют те изделия, которые работают всем сечением только у оголовка, а вся остальная часть работает неполным сечением. Соответственно, безнапорными можно назвать те трубы, которые постоянно работают неполным сечением.
Кроме всего прочего обладают данные изделия и иными характеристиками, которые так же нужны для того, чтобы выполнить расчет водопропускных труб. В первую очередь речь идет о размерах.
Итак, изделия с круглым сечением, которые предназначены для укладки на автомобильных дорогах, могут иметь следующие диаметры:
Надо сказать, что это далеко не все данные. Вообще у каждого из материалов есть свои особенности, поэтому целесообразно будет рассмотреть классификацию данных изделий по материалу изготовления более детально.
Железобетон
Сегодня бетон и железобетон являются самыми малостоящими материалами, которые могут быть предназначены для производства водопропускных труб. При этом изделия из железобетона отличаются прочностью и отличной герметичностью. Понятно, что железобетонные изделия гораздо крепче и прочнее тех изделий, которые сделаны из чистого бетона.
Железобетонная водопропускная труба
Одним из самых важных критериев данных труб является возможность быстро развернуть их производство прямо у дороги, то есть на месте монтажа. Если же производство на месте не налажено, то к месту монтажа подобные материалы доставляются грузоподъемной техникой из специализированных складов.
Нужно сказать пару слов и про самостоятельные работы по производству подобных тоннелей для отвода влаги. Производство предполагает заливку бетона в специальную опалубку, которая предварительно армируется. Понятно, что данная процедура сильно замедляет процесс строительства. По этой причине, как правило, материалы поступают на места уже в готовом к применению виде.
Водопропускная труба под дорогой может выполнять роль не только водоотвода, но и роль пешеходного перехода, как уже было сказано ранее. Такое предназначение обуславливает размеры – от 0,5 метра до 4 метров в диаметре. При этом и самая маленькая, и самая большая железобетонная труба способна выдерживать нагрузку при землетрясениях до 9 баллов по шкале Рихтера.
Изделия производятся в виде отдельных звеньев. Каждое звено имеет максимальную длину в 4 метра, а минимальную – 1 м.
Выпуск осуществляется по ГОСТу 24547-81.
Полимеры
Сегодня изделия из пластика под дорожным полотном можно встретить довольно часто. Это связано с тем, что пластиковые изделия все больше и больше завоевывают данный сегмент рынка. В свою очередь, это стало возможным благодаря тому, что промышленность на сегодняшний день выпускает полимерные элементы, которые способны выдерживать просто огромные нагрузки. При этом вес самого изделия в разы меньше, чем вес его аналога, сделанного из бетона.
Полимерная водопропускная труба
При всей своей прочности, полимерные трубы не способны выдерживать больших масс грунта вместе с автомобилями. По этой причине, монтаж данных элементов осуществляется с одновременным устройством железобетонной арки вокруг них. Таким образом, данная бетонная арка будет служить своеобразным фундаментом.
Вторым способом разгрузки полимерных изделий является устройство габионов – специальных коробов, которые заполнены большими камнями.
На выходе получается очень прочный внешний корпус, который способен выдерживать просто колоссальные нагрузки, и полностью неподдающаяся коррозии сердцевина. Это купе материалов способно служить по предназначению не один десяток лет.
Металл
Металлические гофрированные водопропускные трубы, как показывает расчет прочности, являются самыми выносливыми к нагрузкам. Связано это с тем, что само по себе железо справляется с внешними нагрузками гораздо лучше бетона и тем более пластика.
Существенным недостатком, который становится камнем преткновения перед повсеместным распространением труб из этого материала, является то, что железо в большой степени подвержено коррозии, то есть боится влаги.
Металлическая водопропускная труба
Этот факт заставляет использовать элементы из металла только в качестве временных сооружений. Самым распространенным случаем их использования можно назвать необходимость временного «прокола» дорожного полотка, с целью отвода воды с одной его стороны на другую. Часто такая необходимость возникает тогда, когда основные водоотводные конструкции ремонтируются или просто засорились.
Металлические гофрированные водопропускные трубы часто используются с целью своеобразного кожуха для внутренней части основного водоотвода.
Используется гофрированная водопропускная труба и для армирования стенок буровых скважин.
Есть и те случаи, когда изделия из металла используют в качестве самостоятельной и постоянной конструкции. В таком случае эта конструкция собирается из отдельных гофрированных частей.
Процесс сбора, как правило, осуществляется на месте монтажа. Сборка производится из гофрированных листов. И если вдаваться в подробности определений, то данная конструкция трубой являться не будет. И вот почему: гофрированная водопропускная труба используется тогда, когда необходимо сделать конструкцию не идеальной формы. Это значит, что данная «труба» может иметь самую разнообразную по своей сложности форму.
При правильной защите листов металла, сборная конструкция данного типа способна прослужить порядка 50 лет, при этом общие затраты по сравнению с железобетонными изделиями на 20-30 процентов ниже.
Технология строительства
На заводах по производству подобных изделий существуют некоторые правила строительства:
Установка водопроводной трубы
Вот таким образом осуществляется окончательная доработка и сортировка всех элементов (если их несколько). И в таком же виде они потом доставляются на место монтажа. Однако перед ним проводится подготовительная часть.
Подготовка к монтажу
Сперва выбирается площадка под строительство. Она полностью убирается от посторонних предметов, то есть всякой растительности и других. Дальше все элементы трубы раскладываются в определенные места в необходимой последовательности.
После этого делается разметка, то есть разбивается ось изделия и контур котлована.
Надо сказать, что непосредственно перед началом подготовительного этапа проводятся все возможные расчеты, в том числе и гидравлический.
Непосредственные работы
Итак, не стоит вдаваться в подробности того, как труба примеряется к местности, то есть ставятся отметки уровня среза грунта, исследование дна котлована и так далее. Этим занимаются специально обученные люди.
Что касается непосредственных работ, то тут все гораздо проще. Рытье котлована, который, как правило, имеет весьма внушительные размеры, осуществляется при помощи специальной техники. Но в такой работе присутствует и ручной труд – все стенки котлована выравниваются лопатами.
Дальше, если дно вырытого котлована очень мягкое и зыбкое, то оно полностью выкладывается булыжником. При этом камни трамбуются специальными инструментами.
Монтаж водопроводной трубы
Котлован роется, как правило, без всяких ограждений. Из этого правила есть исключение. Оно касается тех случаев, когда в месте разработки постоянно находится вода. В таком случае рытье осуществляется с применением защитных крепежей.
Часто приходится укреплять стенки котлована, предупреждая тем самым их обрушения. Это делается в тех случаях, когда рядом со строительной площадкой находятся постоянно эксплуатируемые здания и сооружения.
Котлован роется по размерам и форме самой трубы. При проектировании и разработке котлована по возможности учитывается доступность трубы в случае, если ей понадобится ремонт. Такие параметры, как крутизна откосов, напрямую зависят от характеристик грунта.
В том случае, когда будет проводиться гидроизоляция, дополнительная защита или иные работы, предполагающие наличие людей, расстояние между стенками фундамента и стенками котлована должно быть не меньше 70 см. Если же нахождение людей не требуется, то эта величина может быть снижена до 10 см. А в том случае, когда бетонирование проводится без устройства фундамента, котлован роется точно по размеру трубы.
Устройство фундамента
Когда фундамент сооружается из сборных железобетонных плит, то первыми укладываются блоки оголовков. Укладка осуществляется вплоть до уровня подошвы. Дальше заполняются пазухи до того же уровня.
Чтобы сделать монолитный фундамент, необходимо:
Укладка водопроводной трубы
Укладка
Перед непосредственным монтажом все блоки оголовков, звенья и блоки фундамента очищаются от грязи или ото льда и снега.
Все звенья и блоки, которые имеют плоские грани, устанавливаются на цементный раствор. Цилиндрические части монтируются на деревянные подкладки. В дальнейшем под эти звенья доливается бетон.
Раствор заливается с одной стороны, при этом смотрится его появление с другой. Так достигается полное выравнивание и плотное заполнение всех швов. При бетонировании отдельных звеньев применяется раствор с подвижностью по эталонному конусу в 12 см.
После бетонирования осуществляется гидроизоляция. Ее проводят при помощи мастики.
Ремонт железобетонных труб
Сегодня существует сразу несколько различных способов ремонта водопроводных труб безкотлованным методом, то есть без их откапывания. Исключением является тот случай, когда неправильно был произведен гидравлический расчет, и трубу, например, требуется просто заменить.
Итак, ремонт первым способом основан на санации изделий. Технология заключается в том, что внутри ремонтируемой конструкции протаскивается рукав, изготовленный из полимерного материала. После этого в рукав закачивается воздух, создавая тем самым избыточное давление.
Ремонт водопропускной трубы
Этот рукав под действием давления воздуха полностью повторяет все изгибы трубы изнутри. Дальше его облучают ультрафиолетовым светом, в результате чего он становится твердым. При этом толщина стенки такого ремонтного состава составляет около 8 мм. Такой ремонт хорош не только тем, что полностью восстанавливает работоспособность конструкции, но и тем, что придает ей дополнительный запас прочности – примерно в 1,5-2 раза.
Весь ремонт занимает всего несколько часов.
Вторая технология, которая получила название SPR, пригодна для труб с большим диаметром. Так же ремонт по этой методике может быть осуществим не только на круглых, но и другой формы сечения трубах.
Суть технологии заключается в том, что внутри навивается специальный профиль, который изготовлен из поливинилхлорида. Этот пластик дополнительно армируется специальными вставками.
После того, как внутренний корпус конструкции изготовлен (из ПВХ), между ним и первоначальной трубой заливается высокотиксотропный песчано-цементный раствор.
Такой ремонт повышает несущую способность в 2,5 и даже в 3 раза.
Ремонт по третьей технологии (метод релайнинга) заключается в том, чтобы внутри старой трубы проложить новую, сделанную из стеклопластика. Внутри звенья новой конструкции стыкуются между собой. Пространство между двумя стенками заполняется, как и в прошлом случае, таким же цементно-песчаным раствором.
Кроме всего прочего существует еще и ремонт, который называется микро тоннельным. Однако он не получил широкого распространения, так как комплект оборудования, который предназначен только для конструкций круглого сечения и только под один диаметр, стоит очень дорого.
В заключении хотелось бы отметить, что ремонт может быть осуществлен и по другим технологиям. Выше представлены лишь самые распространенные, которые были запатентованы ведущими мировыми специалистами в этой области.