Водопропускное сооружение
CULVERT

Изобретение относится к области дорожного строительства и может применяться при строительстве дорог для обеспечения пропуска воды через тело земляного полотна.
Известна водопропускная труба (см. Пат №2328572 М. 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, когда свайные фундаменты вообще не нужны, в принципе.
Наиболее близким по своей технической сущности является водопропускное сооружение (см. Пат №2208085, кл. E02F 5/00,2003 г.) содержащее трубу, выполненную из полуколец, опирающихся на фундамент, имеющий на боковых сторонах концевые выступы, при этом один из концевых выступов фундамента выполнен с боковой поверхностью, наклоненной в сторону противоположного выступа, параллельно которому выполнен упорный буртик, тогда как один конец полукольца установлен на наклонную поверхность концевого выступа, а второй установлен между противоположным выступом и буртиком.
Недостатком данного технического решения является конструктивная избыточность, сложность реализации и низкая эффективность в работе так как при завершении строительства водопропускного сооружения обратная засыпка сооружения грунтом, с последующим его уплотнением не позволит перемещаться концу полукольца, установленному на наклонную поверхность концевого выступа.
Техническим результатом является повышенной надежности работы сооружения, а также уменьшение материалоемкости дорожных труб в следствии уменьшения вертикальных нагрузок, действующих на трубы.
Технический результат достигается тем, что водопропускное сооружение, состоящее из полуколец, концы которых установлены на фундаменте, имеющем на боковых сторонах концевые выступы и направляющие, и расположенное в земляном полотне с твердым покрытием согласно изобретению имеет дополнительное твердое покрытие в виде кирпичной кладки расположенное с двух сторон на поверхности полуколец с образованием кармана в центре их верхней части по всей их длине, при этом в кармане с зазорами с двух сторон установлена опора с козырьком-рассекателем, относительно которых с двух сторон между внешней поверхностью полуколец и кирпичной кладкой расположены двухслойные отрезы пленочного материала с антифрикционным покрытием внутренних контактирующих сторон, причем каждый отрез пленочного материала сложен пополам свободные концы которых, выведены в зазоры между карманом и опорой под козырек рассекатель, а место сгиба отрезов пленочного материала расположено в основании полуколец, над фундаментом, причем верхний слой отрезов пленочного материала имеет складки образованные под каждым третьим рядом кирпичной кладки для обеспечения возможности перемещения пленочного материала вместе с кирпичной кладкой при грунтовой нагрузке по всей внешней поверхности полуколец, а направляющие снабжены эластичными опорными элементами для расположения на них основания кирпичной кладки.
Новизна заявленного технического решения заключается в том, что в водопропускном сооружении за счет конструктивных особенностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез водопропускного сооружения; на фиг. 2 - изображен узел 1 по фиг. 1; на фиг. 3 - изображен узел 2 по фиг. 1, на фиг. 4 - изображен узел 3, концевой выступ, по фиг. 1.
Водопропускное сооружение содержит полукольца 1 концы которых, установлены на фундаменте 2, имеющем на боковых сторонах концевые выступы 3 и направляющие 4 и расположено в земляном полотне (насыпь) 5 с твердым покрытием 6. Водопропускное сооружение имеет дополнительное твердое покрытие в виде кирпичной кладки 7 расположенное с двух сторон на поверхности полуколец 1 с образованием кармана 8 в центре их верхней части по всей их длине. В кармане 8 с зазорами 9 с двух сторон установлена опора 10 с козырьком-рассекателем 11, относительно которой с двух сторон между внешней поверхностью полуколец 1 и кирпичной кладкой 7 расположены двухслойные отрезы 12 пленочного материала с антифрикционным покрытием внутренних контактирующих сторон. Каждый отрез 12 пленочного материала сложен пополам, свободные концы которых выведены в зазоры 9 между карманом 8 и опорой 10 под козырек-рассекатель 11, место сгиба отрезов 12 пленочного материала расположено в основании полуколец 1, над фундаментом 2. Верхний слой отрезов 12 пленочного материала имеет складки 13, образованные под каждым третьим рядом кирпичной кладки 7, для обеспечения возможности перемещения пленочного материала вместе с кирпичной кладкой при грунтовой нагрузке по всей внешней поверхности полуколец. Направляющие 4 снабжены эластичными опорными элементами 14 для расположения на них основания кирпичной кладки 7.
Водопропускное coopужение работает следующим образом.
Участки земляного полотна 5, прилегающие к полукольцам 1 и находящиеся над ней, опираются на полукольца 1. Под действием изменяющейся сезонной влажности грунта и текущего времени грунт уплотняется и собственным весом воздействует на полукольца 1, опирающиеся на фундамент 2. В результате этих процессов насыпь (земляное полотно) постепенно опускается на несколько сантиметров. Опускающиеся участки насыпи тянут вниз неподвижный участок насыпи, опирающийся на полукольца 1, находящиеся на фундаменте 2, в результате на полукольца и на свайный фундамент действует дополнительная вертикальная нагрузка. Эта нагрузка с помощью козырька-рассекателя 8 равномерно распределяется на верхней части полуколец 1, вдоль всего водопропускного сооружения. В результате воздействующая на кирпичную кладку 7 нагрузка образует перемещение пленки в складках 13, что приводит к смещению отрезов 12 пленочного материала покрытого с внутренних контактирующих сторон антифрикционным покрытием, не передавая нагрузку на полукольца 1. Этому же способствует и то, что кирпичная кладка 7, опираясь в своем основании на эластичный опорный элемент 14, в свою очередь снижает часть нагрузки от перемещений грунта. С целью повышения надежности работы устройства в верхней части кирпичной кладки 7 свободные концы отрезов 12 пленочного материала заводятся под козырек-рассекатель 11. Представленные конструктивно-технологические предложения компенсируют возникающие в процессе эксплуатации нагрузки и способствуют уменьшению материалоемкости водопропускного сооружения, особенно тех, которые расположены в высоких насыпях.