Класифікація водопропускних труб

Залежно від умов будівництва труби поділяються на два типи: споруджувані на рівнинній місцевості і споруджувані на узгір'ях.

За видом матеріалу розрізняють кам'яні, бетонні, залізобетонні, металеві, дерев'яні і полімерні труби. Найбільш широке застосування на автомобільних дорогах отримали залізобетонні труб, вони складають 90 % від загальної кількості водопропускних труб. На дорогах нижчих технічних категорій можуть застосовуватися бетонні труби. Кам'яні труби знаходять застосування на гірських дорогах. Останніми роками ведуться роботи по використанню в дорожньому будівництві металевих гофрованих труб і труб з різних полімерних матеріалів (склопластики, клеєна деревина). Дерев'яні труби застосовуються лише як тимчасові споруди в районах, багатих лісом.

За формою поперечного перетину розрізняють круглі, прямокутні, овоїдальні і склепінчасті труби (рис. 1.12). Найбільшого поширення набули круглі і прямокутні труби. Для пропуску великих витрат води в круглих і прямокутних трубах влаштовують два, три і навіть чотири отвори.

Рис. 1.12. Типи поперечних перетинів труб:

а – кругла; б – прямокутна; в – овоїдальна; г – склепінчаста

Залежно від кількості протікаючої води і передбачуваного режиму гідравлічної роботи водопропускні труби можуть бути безнапірними, напівнапірними і напірними. Найбільш поширені безнапірні труб, що працюють неповним перетином.

За характером статичної роботи з навколишнім грунтом розрізняють труби жорсткі, пружні і гнучкі. У жорстких трубах грунтова засипка діє на трубу тільки як активне навантаження. У пружних і гнучких трубах засипка бере участь в спільній роботі з трубою.

За розміром отворів труби умовно підрозділяють на малі (з отворами 0,5…1,5 м), середні (з отворами 2...3 м), великі (з отворами 4...5 м) і дуже великі (з отворами більше 6 м).

Основи проектування мостових споруд і труб

2.1. Вимоги до мостових споруд на автомобільних і міських дорогах

До мостових споруд пред'являються експлуатаційні, економічні, екологічні, архітектурні (естетичні) і розрахунково-конструктивні вимоги.

Експлуатаційні вимоги є основними і зводяться до того, щоб споруда протягом заданого терміну експлуатації мала задану вантажопідйомність, забезпечувала безпеку і комфортність пропуску по ньому пішоходів і транспортних засобів без зниження швидкості. Для цього споруда повинна:

• мати достатню жорсткість, щоб деформації і переміщення при русі навантаження не були надмірними, не порушували з'єднань і не відбивалися на безпеці руху;

• мати необхідну ширину проїзної частини і тротуарів залежно від його призначення з урахуванням перспективи зростання інтенсивності руху;

• мати сприятливий для безпеки руху поперечний і поздовжній профіль;

• бути довговічним, сконструйованим з міцних матеріалів, мостове полотно повинне бути виконане із зносостійкого матеріалу і забезпечене надійним відведенням води;

• забезпечувати безпечний пропуск паводків і льодоходу, задовольняти вимогам судноплавства;

• забезпечувати можливість його огляду, ремонту і реконструкції.

Економічні вимоги визначають, щоб повна вартість споруди, при заданому терміні його служб, включаючи вартість будівництва, утримання, ремонту і можливої реконструкції, була б мінімальною. Останніми роками важливість економічних вимог до споруд зросла у зв'язку із змінами економічних основ країни. Для досягнення економічного ефекту дуже важливий облік місцевих ресурсів і можливостей (наявність заводів або значних запасів будівельних матеріалів, забезпеченість механізмами, технікою і навченими трудовими ресурсами), а також загальних технічних і природних можливостей і умов (наявність транспортних шляхів, можливість використання річкового транспорту, вертольотів і тощо).

Повна вартість споруди знижується при використанні конструкцій індустріального виготовлення, механізованому зведенні при високих темпах і хорошій якості робіт.

Екологічні вимоги визначаються інтересами охорони навколишнього середовища. Останніми роками питання охорони навколишнього середовища набувають все більшого значення, що визначає необхідність строгого дотримання принципу найменшого втручання в природне середовище при проектуванні штучних споруд.

Архітектурні вимоги зводяться до того, щоб форма споруди відповідала уявленням про красу і гармонувала з навколишньою місцевістю або міською забудовою. Зазвичай раціонально спроектовані споруди задовольняють естетичним вимогам: у них кожен елемент споруди підкреслює його функціональне значення. Сучасна архітектура штучних споруд приділяє увагу простоті форм, виключаючи всякі прикраси. Архітектурні вимоги дуже важливі для міських мостів, вони в цьому випадку можуть вступати в суперечність з економічними вимогами, але не повинні вступати в суперечність з експлуатаційними вимогами.

Розрахунково-конструктивні вимоги пов'язані з тим, щоб споруда в цілому і її окремі елементи були раціонально міцними, стійкими і жорсткими. Задоволення цих вимог є обов'язковим для всіх конструктивних рішень, що мають різні екологічні, економічні і архітектурні показники.

Споживчі властивості споруд. Спроектовані і побудовані в строгій відповідності з приведеним вище комплексом вимог мостові споруди набувають для експлуатаційників ряду споживчих властивостей, серед яких найбільше значення мають:

• пропускна здатність;

• вантажопідйомність;

• безпека руху;

• довговічність.

Пропускна здатність мостових споруд характеризується максимально можливою інтенсивністю транспортного руху, а також можливістю пропуску під ними в поперечному напрямі судів, водного потоку, льодоходу, транспорту (для шляхопроводів), а також комунікацій.

Вона забезпечується виконанням і збереженням габаритів проїзду і підмостових габаритів, що містяться в експлуатаційних вимогах норм, розрахунками отворів мостів і труб.

Вантажопідйомність моста – це його характеристика, визначувана максимальним тимчасовим рухомим навантаженням певного виду (наприклад, у вигляді автомобіля або рівномірно розподіленого навантаження з візком), дія якого є безпечною для його несучих елементів при розрахунку за першою групою граничних станів. Для експлуатованих мостів вантажопідйомність характеризується величиною граничної маси транспортного засобу певного виду.

Вантажопідйомність мостів і труб забезпечується розрахунками на міцність і стійкість і задається нормами навантажень в експлуатаційних вимогах до їх проектування.

Безпека руху транспортних засобів характеризується максимальною допустимою швидкістю автомобільного руху по транспортних спорудах. Вона забезпечується експлуатаційними вимогами до плану і профілю дорожнього і мостового полотна, а також до міцності і енергоємності захисних пристроїв. Безпека руху пішоходів забезпечується вимогами до міцності і висоти огорож поручнів і до якості покриття тротуарів.

Довговічність транспортної споруди – його властивість зберігати працездатний стан при встановленій системі утримання і ремонту протягом певного часу без капітального ремонту або реконструкції, характеризується ресурсом або терміном служби. Для нової споруди він визначається проектною календарною тривалістю експлуатації, для споруди після капітального ремонту або реконструкції – календарною тривалістю після відновлення експлуатації до моменту її припинення.

Довговічність споруд задається термінами їх служби і забезпечується виконанням вимог до вибору відповідних матеріалів і конструктивних рішень.

На довговічність споруди робить істотний вплив його живучість – властивість зберігати несучу здатність при пошкодженні або руйнуванні окремих його частин або елементів.