5 Вариант круглой гофрированной водопропускной трубы с гладким лотком по дну на 1/3 периметра поперечного сечения трубы
1. Назначаем размер трубы.
При пропуске расчетного расхода при безнапорном режиме по нормативным данным (Hвx/D) = 0,75 и по графику рис.9 ПQ=0,308 чему соответствуетD= 1,48м.
Рис. 9
Принимаем ближайший больший стандартный диаметр гофрированной трубы по прил.1, D = 1,5м.
2 . Устанавливаем, будет ли труба работать по типу «длинной» или «короткой» в гидравлическом отношении.
По графику в прил.4 находим для D = 1,5м при Q = 3,8 м3/с ПQ=0,29 и iк=0,025;
Приложение 4
Поскольку iт = 0,025 > iк = 0,024, труба любой длины работает по типу «короткой».
3. Находим напор Н перед трубой, принимая для гофрированной трубы с раструбным оголовком по табл.3 m = 0,365 и по рис.2 bк/D =0,84; bк=1,3 м
Убеждаемся, что режим безнапорный Н/D= 1,48/1,5 = 0,98 < 1.
4. Проверяем возвышение бровки полотна над подпертым уровнем (∆БП) при высоте насыпи Ннас = 4,2 м.
Требования технических условий соблюдены.
5. Определяем глубины и скорости на выходе из трубы.
Воспользуемся формулой (28), так как ПQ= 0,29, то
Тогда hвых=0,375*1,5=0,563
По прил.5 при hвых/D = 0,38 находим
ωвых/D2= 0,275 и ωвых.=0,275*1,50=0,413 м2. Тогда
Сопоставление трех вариантов различных видов водопропускной трубы показывает, что несколько лучшие гидравлические показатели имеет круглая бетонная водопропускная труба. У неё поменьше напор Н в верхнем бьефе перед трубой (Н = 1 ,44м), да и скорость на выходе меньше. Однако различия эти небольшие и можно считать, что в гидравлическом отношении все три варианта трубы равноценны. При выборе наиболее предпочтительного варианта следует руководствоваться или технико-экономическими соображениями или конкретными местными условиями.
6 Конструктивное решение входного оголовка трубы
Оголовочная часть трубы (оголовок) состоит из оголовочных секций и откосных стенок, имеющих много разновидностей.
Классификация надфундаментных частей оголовочных секций
Надфундаментные части оголовочных секций, по сравнению с таковыми для средних частей труб дополнительно подразделяются в зависимости от количества оголовочных секций и особенностей конструктивного решения первой оголовочной секции.
Рассмотрим устройство двух основных выдов входных частей водопропусных труб на Рисунке1.
Рисунок 1. Оголовочные части круглых (а) и прямоугольных (б) железобетонных труб с фундаментами мелкого заложения
где 1 – круглое железобетонное звено с плоским опиранием; 2 – коническое звено с присоединённой к нему портальной стенкой; 3 – блок откосной стенки; 4 – монолитный бетон фундамента; 5 – железобетонные фундаментные плиты (бетонные блоки фундамента, слой монолитного бетона); 6 – подготовка из щебня; 7 – щебень или гравий, пролитые цементным раствором; 8 – прямоугольное железобетонное звено; 9 – железобетонный окаймляющий блок фундамента; 10 – то же, с анкерным выступом; 11 – блок откосной стенки с анкерным выступом; 12 – анкерный выступ из монолитного бетона