Водопроводящее сооружение
WATER SUPPLY STRUCTURE

Изобретение относится к области дорожного строительства и может применяться при строительстве дорог для обеспечения пропуска воды через тело земляного полотна.
Известно водопропускное устройство (см. Пат №2303096, кл. E02F 5/00), содержащем водопропускной канал с седлообразной поверхностью, обращенной к телу магистрального трубопровода и взаимодействующей с ним, водопропускной канал верхнего над магистральным трубопроводом расположения седлообразная поверхность выполнена по форме поверхности магистрального трубопровода в виде фрагмента оболочки, неподвижно соединенной с телом водопропускного канала или в виде отдельного накладного листа, уложенного на поверхность магистрального трубопровода и зафиксированного на нем установленным сверху водопропускным каналом с расположенным под ним и заполненным фильтрующим материалом углублением, при этом магистральный трубопровод и русло водотока, а также верхняя образующая водопропускного канала перекрыты водопроницаемыми гибкими коврами.
Недостатком данного технического решения является конструктивная избыточность и, как следствие, низкая надежность в работе, а также сложность реализации задачи оптимизации взаимодействия грунта с конструкцией водопропускного устройства посредством изменения поверхности в виде фрагмента оболочки.
Наиболее близкой по своей технической сущности является водопропускная труба (см. Пат №2328572. кл. E02F 5/00, 2008 г.) выполненная из водопропускных блоков, опирающихся на фундамент включающий сваи и ригели, где опорные части конструктивных элементов выполнены из эластичного материала, расположенного между ригелями и верхними торцами свай, и направляющих, жестко прикрепленные к сваям и препятствующих перемещениям ригелей поперек продольной оси трубы, причем ригели выполнены с возможностью вертикальных перемещений относительно верхних торцов свай.
Недостатком данного технического решения является невозможность применения предложенного технического решения, например, на грунтах с обеспеченной несущей способностью, низкая надежность работы из-за вертикальных нагрузок.
Техническим результатом является повышение надежности работы за счет уменьшения вертикальных нагрузок, действующих на трубу.
Технический результат достигается тем, что в водопроводящем сооружении, содержащем трубу, согласно изобретению, труба в поперечном сечении имеет профиль овоида, меньший радиус которого расположен в верхней части трубы, а нижняя часть, имеющая больший радиус установлена на естественном основании с техногенной подготовкой, при этом на верхнем полукольце овоидальной трубы, по всему периметру снаружи, с двух сторон симметрично относительно друг другу, и выполненные двухслойными с антифрикционным покрытием внутренних контактирующих сторон расположены отрезы из пленочного материала, каждый из которых сформирован из цельной части, сложен пополам и имеет два свободных конца, заведенные на смежную половину трубы, на длину равную радиусу большей окружности овоида, а место сгиба отрезов пленочного материала расположено в верхнем слое естественного основания с техногенной подготовкой, причем верхняя поверхность отрезов пленочного материала контактирующая с обратной засыпкой, имеет по меньшей мере две складки, расположенные на равном расстоянии друг от друга и с длиной равной удвоенной расчетной осадке грунта обратной засыпки.
Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет конструктивных особенностей достигается технический результат, а именно повышается надежность водопроводящего сооружения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез водопроводящего сооружения; на фиг. 2 изображен узел 1 по фиг. 1, представляющий формирование складок из пленочного материала, а на фиг. 3 изображен узел 2 по фиг. 1, где представлено расположение концов отрезов пленочного материала на внешней поверхности овоидальной трубы.
Водопроводящее сооружение содержит трубу 1, опирающуюся на грунтовое естественное основание 2 с техногенной подготовкой 3, из гравийно-песчаной уплотненной засыпки. Верхняя часть трубы 1, выше грунта естественного основания 2, засыпана обратной засыпкой 4, которая при производстве работ уплотняется. Сверху над обратной засыпкой 4 может идти дорожное полотно 5 по специальной подготовке 6. Труба 1 в поперечном сечении имеет профиль овоида, меньший радиус которого расположен в верхней части трубы, а нижняя часть, имеющая больший радиус установлена на естественном основании 2 с техногенной подготовкой 3. На верхнем полукольце овоидальной трубы 1, по всему периметру снаружи располагают отрезы 7 пленочного материала, в два слоя с антифрикционным покрытием внутренних контактирующих сторон, причем один отрез пленочного материала покрывает половину овоидальной трубы 1, а другой, такой-же, другую половину овоидальной трубы 1, каждый отрез пленочного материала сложен пополам и сформирован из цельной части имеющей лишь два свободных конца, которые заводятся на смежную половину трубы 1 на длину равную радиусу большей окружности овоида. Место сгиба отрезов 7 пленочного материала расположено в верхнем слое естественного основания 2 с техногенной подготовкой 3. Верхний слой пленочного материала расположенного на каждой из двух частей овоидальной трубы 1, непосредственно контактирующей с обратной засыпкой 4, имеет как минимум две складки 8, на равном расстоянии друг от друга, длиной равной удвоенной расчетной осадке грунта обратной засыпки 4.
Водопроводящее сооружение работает следующим образом.
Участки насыпи, образованные обратной засыпкой 4, прилегающие к овоидальной трубе 1 и находящиеся над ней, опираются на грунт естественного основания 2 с техногенной подготовкой 3, из гравийно-песчаной уплотненной засыпки и на саму трубу 1. Под действием изменяющейся сезонной влажности грунта и текущего времени грунт обратной засыпкой 4 уплотняется и собственным весом сжимает насыпь с обратной засыпкой 4, ее естественное основание 2 с техногенной подготовкой 3 и воздействует на саму овоидальную трубу 1. В результате этих процессов насыпь 4 постепенно опускается на несколько сантиметров. Таким образом на трубу 1 действует дополнительная вертикальная нагрузка. Для сохранения устойчивого состояния работы, как оболочки самой трубы 1, так и водопропускного устройства в целом, включая дорожное полотно 5 с специальной подготовкой 6, в поперечном сечении труба 1 выполнена овоидальной формы, причем меньший радиус овоида расположен в верхней части трубы, а по всему периметру снаружи трубы 1 располагают пленочный материал 7, в два слоя с антифрикционным покрытием внутренних контактирующих сторон, причем один отрез пленочного материала покрывает половину овоидальной трубы 1, а другой, такой-же, другую половину овоидальной трубы 1, каждый отрез 7 пленочного материала сложен пополам и сформирован из цельной части имеющей лишь два свободных конца, которые заводятся на смежную половину трубы 1 на длину равную радиусу большей окружности овоида, при этом верхний слой отреза 7 пленочного материала расположенного на каждой из двух частей овоидальной трубы 1, непосредственно контактирующей с обратной засыпкой 4, имеет как минимум две складки 8, на равном расстоянии друг от друга, длиной равной удвоенной расчетной осадке грунта обратной засыпки 4. В этом случае воздействующая на отрез 7 пленочного материала нагрузка образует перемещение пленки в складках 8, что приводит к смещению верхнего слоя отреза 7 пленочного материала по складкам 8, покрытого с внутренних контактирующих сторон антифрикционным покрытием, не передавая нагрузку на овоидальную трубу 1. При этом расположение свободных концов отрезов 7 пленочного материала на внешней поверхности овариальной трубы 1, имеющей обратный уклон, исключает попадание грунтовых вод в пространство между слоями отрезов 7 пленочного материала, что повышает работоспособность устройства. Представленные конструктивно-технологические предложения компенсируют возникающие в процессе эксплуатации нагрузки от уплотняющегося грунта 4 и способствуют уменьшению материалоемкости труб, особенно расположенных в высоких насыпях