Технология строительства металлических гофрированных водопропускных труб.

Металлические гофрированные водопропускные трубы, применяемые при строительстве железных и автомобильных дорог, подразделяют на трубы обычные и северного исполнения. Трубы северного исполнения сооружают в районах с расчетной температурой воздуха (средней температурой воздуха наиболее холодных суток) минус 40°С и ниже.

Исключение составляет лишь крайний восточный участок, где расчетная температура воздуха выше минус 40°С.

Основные различия (труб обычных и северного исполнения) касаются марок стали, материалов защитного покрытия и лотка, а также конструкции основания труб.

Металлические гофрированные круглые трубы представляют собой гибкие бесфундаментные конструкции диаметром от 1,5 до 3 м.

Основная особенность их - совместная работа с окружающим грунтом. Вертикальная нагрузка воспринимается трубой и через ее боковые поверхности передается грунту, расположенному рядом с ней (рис. 1). Если рядом с трубой грунт не будет сопротивляться этому силовому воздействию, то конструкция получит недопустимые деформации с потерей устойчивости и разрушением.

Рис. 1. Схема конструкции труб (разрезы):

 

1 - металлическая гофрированная труба с двусторонним цинковым покрытием; 2 - дополнительное защитное покрытие;

3 - асфальтобетонный лоток;

4 - грунтовая призма;

5 - гравийно-песчаная подушка;

6 - противофильтрационный экран;

7 - укрепление, откосов;

8 - блок-упор;

9 - укрепление русла.

Стрелками показано действие нагрузок на трубу в сечении А-А.

Для труб северного исполнения при наличии в основании сильно сжимаемых талых или оттаивающих мерзлых грунтов величину предельных высот насыпей корректируют в сторону уменьшения. Можно также принимать конструктивные меры, направленные на снижение давления на трубу. Одной из таких мер, может быть, устройство уширенной подушки, конструкцию и размеры которой определяют расчетом.

Русло водотока и откосы насыпи для всех типов труб укрепляют сборными бетонными плитами, монолитным бетоном, мощением из камня (рис. 2).

Рис. 2. Двухочковая труба на железной дороге (низовая сторона)

Характерные особенности трассы БАМа - значительная протяженность косогорных участков и широкое распространение вечной мерзлоты.

Металлические гофрированные трубы на косогорах укладывают по одной из схем:

 

Рис. 3. Схемы расположения труб на косогорах

1) на естественное основание с уклоном, близким уклону лога (рис. 3, а);

2) со срезкой грунта и уположением основания под трубу (рис. 3,б);

3) в теле насыпи выше подошвы ее (рис. 3, в).

Рис. 4. Укрепление русла и откосов насыпи монолитным бетоном у входа в двухочковую трубу

Конструкцию труб на вечномерзлых грунтах I категории просадочности принимают по обычным нормам.

На вечномерзлых грунтах II категории просадочности принимают конструкцию трубы по обычным нормам лишь при наличии низкотемпературных грунтов. С учетом мощности деятельного слоя определяют расчетную величину осадки и строительный подъем при условии, что суммарная величина осадки оттаявших грунтов основания может быть компенсирована строительным подъемом.

На грунтах высокотемпературных II категории просадочности и на высоко- и низкотемпературных III и IV категорий просадочности принимают специальные индивидуальные конструкции труб, обосновывая технико-экономическими расчетами. При этом строительство железнодорожных труб допускается только в опытном порядке.

Металлические гофрированные трубы пригодны для строительства в сейсмических районах, наблюдающихся по ряду участков БАМа. Это обусловлено как материалом конструкции (гофрированная сталь), так и отсутствием специальных оголовков - элементов, наиболее подверженных повреждениям при землетрясениях. В случае устройства быстротоков, колодцев и других подобных конструкций их выполняют из железобетона. Важное условие устойчивости труб в период землетрясения - обеспечение сейсмостойкости насыпи.