Защитное устройство дорожной водопропускной трубы из гофрированного металла

Полезная модель относится к области транспортного строительства и предназначена для обустройства дороги, в частности, отвода воды от основания дороги через водопропускную трубу из гофрированного металла, работающую в различном напорном режиме.
Известно водопропускное сооружение (патент РФ №79896, МПК E01F 5/00, опубл. 20.01.2009), содержащее дорожную водопропускную трубу из гофрированного металла, уложенную в насыпь.
Недостатком известного устройства является то, что на поверхности естественного потока плавающий мусор направляется в водопропускную трубу, и зачастую засоряет и перегораживает сечение трубы, повреждая нередко при этом входной оголовок.
Известно также защитное противовихревое устройство дорожной водопропускной металлической гофрированной трубы, содержащее козырек, расположенный и закрепленный болтовым соединением на опорном креплении, соединенном, по меньшей мере, одним хомутом с входным оголовком трубы, при этом козырек выполнен из металла в виде плоской пластины в форме правильного шестиугольника, вписанного в окружность с радиусом, равным диаметру гофрированной трубы, причем опорное крепление выполнено П-образной формы в поперечном сечении (см. ПМ №145030, МПК E01F 5/00, опубл. 10.09.2014).
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность защиты входного оголовка водопропускной трубы от засорения и повреждения при различных напорных режимах водного потока. В эксплуатационный период уровень водотока в верхнем бьефе у входного оголовка водопропускной трубы подвержен изменениям из-за снеготаяния и выпадения атмосферных осадков и колеблется от безнапорных до напорных условий текущего водотока и появляется опасность возникновения водоворотов.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в предотвращении водоворотов, сохранении пропускной способности трубы и надежной ее эксплуатации при различных гидравлических режимах с обеспечением защиты входного оголовка от засорения и повреждения плавающим мусором.
Поставленная задача решается за счет того, что защитное устройство, установленное в верхнем бьефе у входного оголовка трубы, выполнено в виде открытой емкости с входным и выходным окнами на ее параллельных боковых поверхностях перпендикулярно действующему водотоку, и шандорной перегородки, смонтированной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по направляющим, и с зазором относительно днища емкости, при этом ширина емкости в два раза превышает ширину трубы.
На фиг. 1 представлен продольный разрез защитного устройства дорожной водопропускной металлической гофрированной трубы, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1.
Защитное устройство дорожной водопропускной металлической гофрированной трубы 1, уложенной в насыпь 2, установленное в верхнем бьефе у входного оголовка трубы, выполнено в виде открытой емкости 3 с входным окном 4 и выходным окном 5, соответствующим отверстию примыкающего к нему звена трубы, и установленной с зазором относительно днища емкости шандорной перегородки 6, смонтированной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по направляющим, выполненным в стенках емкости (на чертеже не показано). Ширина емкости 3 в два раза превышает ширину трубы. Шандорная перегородка 6 смонтирована в средней части емкости 3 поперек движения водотока. Защитное устройство изготавливается из дерева, пластмассы, металла и т.д.
Устройство монтируют следующим образом.
Первоначально выполняют отвод руслового потока. Затем в зоне расположения входного оголовка водопропускной трубы производят откопку приямка. Далее в приямок устанавливают емкость с окнами и перегородкой, ориентированными перпендикулярно руслу водотока. По окончанию монтажа емкости, восстанавливает естественное течение водотока.
Устройство работает следующим образом.
В период действия водотока вода через входное окно 4 попадает в емкость 3 и вступает во взаимодействие с шандорной перегородкой 6. Скорость течения воды при этом замедляется, одновременно происходит расслоение водотока. Поверхностный слой воды успокаивается, в связи с чем, на плаву задерживается плывучий мусор и плавающие предметы. Нижний слой воды сливается в заглубленную емкость 3, ширина которой превосходит в 2 раза ширину водопропускной трубы 1. Вода постепенно заполняет емкость 3, обходит шандорную перегородку 6, и далее плавно поднимается вверх и через выходное окно 5 направляется в водопропускную трубу 1. Скорость наполнения емкости 3 водой регулируется величиной зазора между нижним торцом шандорной перегородки 6 и днищем емкости 3. Это дает возможность применять предлагаемую конструкцию устройства при различных гидравлических напорных режимах. Для водотоков с различной интенсивностью движения воды величина зазора устанавливается экспериментальным путем. При этом объем вытекаемой воды из емкости равен проектному объему втекаемой воды в водопропускную трубу. Для того, чтобы вода плавно втекала и вытекала из водопропускной трубы размеры отделений емкости, разделенных перегородкой, выбирают равнозначными с поперечными размерами трубы.
Использование описанной конструкции защитного устройства позволяет установить плавное и спокойное движение очищенной от мусора воды в водопропускной трубе и тем самым сохранить ее первоначальное состояние.