ВОДОПРОПУСКНАЯ ТРУБА ПОД ДОРОЖНОЙ НАСЫПЬЮ

Полезная модель относится к дорожному строительству, в частности, к строительству водопропускных труб на автомобильных и железных дорогах.
Известна конструкция арочной водопропускной трубы (Автомобильные дороги. Трубы под насыпями. Обзорная информация. Выпуск 6 // Министерство автомобильных дорог РСФСР. Центральное бюро научно-технической информации. - М. - 1986 г. - рис.12). Эта конструкция состоит из двух шарнирно соединенных частей: верхней - полуцилиндрического контура; нижней - плоской плиты. Данная конструкция значительно уменьшает деформации (осадки) дорожного полотна, поскольку при ее установке не возникает сложностей с уплотнением насыпи по всей высоте трубы. Недостатком конструкции является увеличение материалоемкости и, как следствие, стоимости по сравнению с другими конструктивными решениями.
Наиболее близким техническим решением к полезной модели является конструкция полуэллиптической водопропускной трубы под дорожной насыпью (Итоги строительной науки: Материалы VI международной научно-технической конференции/ Под общей ред. Докт. Техн. Наук Б.Г.Кима, Влад. гос. Ун-т. Владимир, 2010 - С.216, рис.3), содержащая плоскую фундаментную плиту и верхнюю арочную часть. Последняя выполнена в виде полуэллипса, вытянутого в вертикальной плоскости, имеющего отношение горизонтальной полуоси к вертикальной не более чем на 40% отличающееся от квадрата отношения горизонтальной нагрузки, действующей на арку трубы, к вертикальной.
Основным преимуществом рассматриваемой полуэллиптической водопропускной трубы является снижение материалоемкости при сохранении низкой трудоемкости уплотнения насыпи по всей высоте трубы.
Недостатком описанной выше конструкции является значительная высота - строительный подъем трубы. При необходимости установки трубы в насыпи проектной высоты меньшей, чем минимальная для труб по требованиям строительных норм, появляется необходимость увеличения высоты насыпи, что неизбежно приводит к возрастанию объемов земляных работ, удлинению трубы, следовательно, удорожанию всего комплекса строительных работ.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение высоты строительного подъема водопропускной трубы.
Указанный технический результат достигается тем, что водопропускная труба под дорожной насыпью, содержащая плоскую фундаментную плиту и верхнюю арочную часть, последняя выполнена в виде полуэллипса, вытянутого в горизонтальной плоскости, имеющего характеристики, удовлетворяющие условию (1):
a
Где:  - размер горизонтальной полуоси эллипса;
b - размер вертикальной полуоси эллипса;
- величина горизонтальной постоянной распределенной нагрузки;
- величина горизонтальной временной распределенной нагрузки;
- величина вертикальной постоянной распределенной нагрузки;
- величина вертикальной временной распределенной нагрузки;
Величина нагрузок определяется в соответствии с действующими строительными нормами.
Расчетная схема арки трубы представлена на фиг.1.
На фиг.2 изображено поперечное сечение предлагаемой конструкции, которое состоит из:
1 - полуэллиптическая арка,
2 - фундаментная плита,
3 - тело дорожной насыпи,
4 - дорожное полотно,
5 - подготовленное основание.
Водопропускная труба, состоящая из арочной полуэллиптической части 1 и плоской фундаментной плиты 2, установлена на подготовленное основание 5 в теле дорожной насыпи 3. Труба рассчитана на восприятие постоянной нагрузки от тела насыпи 3 и транспортной нагрузки, приходящей с дородного полотна 4.
Любому снижению строительного подъема водопропускной трубы сопутствует снижение стоимости всего комплекса дорожно-строительных работ при установке водопропускной трубы в насыпи небольшой высоты.
Из проведенных исследований выяснено, что любое увеличение высоты дорожной насыпи неизбежно ведет к повышению стоимости всего комплекса строительных работ: возрастают объемы земляных работ; увеличивается расчетная длина трубы и, следовательно, ее стоимость при сохранении высоты насыпи в первоначальных проектных размерах значительно сокращаются упомянутые выше затраты.
Кроме того предлагаемая полезная модель значительно уменьшает неравномерность деформаций (осадок) дорожного полотна, тем самым сокращая или полностью исключая затраты на периодический ремонт дорожного полотна. Это достигается тем, что полуэллиптическая труба позволяет без дополнительных трудозатрат обеспечить равномерное уплотнение тела насыпи до необходимой величины по всей высоте трубы, поскольку не имеет труднодоступных объемов в нижней части. Изготовление предлагаемой конструкции не требует специальных приспособлений и может выполнятся в любом цехе железобетонных конструкций, размеры которого позволяют разместить необходимые опалубочные формы. Хранение и транспортировка частей готовой продукции возможны по отдельности с укладкой в несколько рядов по высоте.