ТРЕУГОЛЬНАЯ ВОДОПРОПУСКНАЯ ТРУБА ИЗ ПЛИТ СРДП

Полезная модель относится к области водопропускных систем и может быть использована для строительства малых водопропускных сооружений, при восстановлении военно-автомобильных дорог в современных наступательных операциях.
Известна конструкция треугольной водопропускной трубы, выполненная из деревянные элементы в виде лежня, накатины, рамы, настила лотка, оголовка, соединенных на болтах или гвоздях, гидроизоляция уложена поверх трубы в виде мятой глины, установленных на основание и засыпанных грунтом (см. Рациональные способы строительства и восстановления малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах, - Балашиха: ФАСС ВТУ, 2005, с. 39-43).
Недостатком данной конструкции является большая трудоемкость сборки в единую конструкцию.
В последнее время высокий темп восстановления военно-автомобильных дорог в современных наступательных операциях вызывает необходимость восстановления в сжатые сроки и искусственных сооружений на них. Одним из способов быстрого восстановления искусственных сооружений является использование табельных средств. В связи с наличием в дорожных войсках клеефанерного сборно-разборного дорожного покрытия (далее СРДП) предполагается использовать для строительства и восстановления водопропускных труб на военно-автомобильных дорогах плиты СРДП, как правило, имеющие эксплуатационный износ.
В основу полезной модели поставлена задача разработки конструкции треугольной водопропускной трубы из плит СРДП, позволяющей снизить трудоемкость сборки в единую конструкцию, сократить сроки строительства и восстановления малых водопропускных сооружений.
Поставленная задача достигается тем, что в конструкции треугольной водопропускной трубы из плит СРДП, выполненной из деревянных элементов, соединенных на болтах или гвоздях, установленных на основание и засыпанных грунтом, деревянные элементы выполнены из плит СРДП, в поперечном треугольном сечении плиты СРДП между собой крепятся с помощью внутренних рам из дерева или металла на болтах или гвоздях, в продольном направлении плиты соединяются табельными стыковыми замками.
При отсутствии табельных стыковых замков (вследствие эксплуатационных повреждений) стык плит СРДП можно выполнить на прямых строительных скобах или не объединять совсем отдельные секции в продольном направлении.
Частичная (при необходимости полная) гидроизоляция, для предотвращения вымывания грунта из-за плотностей сопряжения отдельных элементов трубы, выполняется пластами дерна (травой к трубе) до засыпки ее грунтом насыпи.
В современных условиях в целях гидроизоляции можно предложить обертывание трубы синтетическим нетканым полотном, полиэтиленовой пленкой, рубероидом и другими материалами.
Укладка трубы может производиться на грунт, при достаточной плотности, либо на подушку из дренирующих материалов на слабых грунтах.
Решение поставленной технической задачи достигается благодаря использованию при строительстве и восстановлении водопропускных труб на военно-автомобильных дорогах имеющихся в дорожных войсках готовых плит СРДП. Устройство водопропускной трубы из плит СРДП с рядом конструктивных особенностей позволяет снизить трудоемкость сборки в единую конструкцию и сократить сроки строительства и восстановления малых водопропускных сооружений.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлен общий вид треугольной водопропускной трубы из плит СРДП; на фиг. 2 - изображено поперечное сечение А-А на фиг. 1., на фиг. 3 - вариант соединения плит СРДП между собой со снятыми замками на скобах.
Конструкция треугольной водопропускной трубы из плит СРДП (см. фиг. 1) и ее поперечное сечение (см. фиг. 2) состоит из деревянных элементов, выполненных из плит СРДП 1, установленных на основание 2 и засыпанных грунтом 3, в продольном направлении плиты СРДП 1 соединяются табельными стыковыми замками 4, в поперечном треугольном сечении плиты СРДП 1 между собой крепятся с помощью внутренних рам 5 из дерева или металла на болтах или гвоздях 6, вокруг водопропускной трубы выполнена гидроизоляция 7.
При отсутствии табельных стыковых замков 4 плиты СРДП 1 в продольном направлении соединяются прямыми строительными скобами 8.
При расчете треугольной водопропускной трубы из плит СРДП необходимо учитывать следующее.
к
Расчетной нагрузкой для искусственных сооружений нормальной грузоподъемности на военно-автомобильных дорогах является колесная нагрузка P=0,08 МН, ширина нагрузки - 3,3 м, длина следа колеса - 0,35 м и шириной следа колеса - 0,45 м. Минимальная толщина засыпки над водопропускной трубой всеми техническими нормативами устанавливается - 0,5 м.
За расчетную схему принимается случай, когда колесо расчетной нагрузки расположено над центром одного из средних звеньев водопропускной трубы. Так как в реальных условиях толщина засыпки грунта над верхом водопропускной трубы может оказаться менее 0,5 м, к расчету принимается высота засыпки равная 0,1 м.
При расчете водопропускной трубы наиболее загруженным оказывается центр плиты при наезде колеса подвижной нагрузки при малой толщине засыпки.
Максимальный изгибающий момент в центре плиты, свободно опертой но контуру определяется нижеприведенным примером, когда высота засыпки равна 0,1 м, нагрузка P=0,08 МН, размеры плиты 1,86×1,0 м.
р
Для определения напряженного состояния в толще грунтовой засыпки от поверхностно расположенной локальной нагрузки используется метод угловых точек, определяется удельное давление на плиту в различных точках и строится криволинейная объемная эпюра давления на плиту с учетом собственного веса плиты в давлении грунта. В связи со сложностью расчета плиты при такой форме поверхности давления заменяется конусом, а затем пирамидой, строится система прямоугольных параллелепипедов, равновеликих по объему и соответствующих по форме первоначальной объемной фигуре. Клеефанерная плита СРДП представляет собой комбинированную систему из сосновых брусьев и бакелизированной фанеры. Определяется расчетный изгибающий момент в центре плиты: M=7203 Н*см/см.
и
и
пл
и
Откуда выводится σ=M/W=13,1 Мпа<R=25,0 МПа.
и
и
Таким образом при высоте засыпки грунта над верхом трубы больше 0,1 м максимальные напряжения σ в центре плите треугольной водопропускной трубы из плит СРДП будут меньше расчетного сопротивления на изгиб R для бакелизированной фанеры. При возрастании высоты засыпки больше 0,1 м будут уменьшаться напряжения за счет распределения давления от подвижной нагрузки в массиве засыпки. Расчеты дают основание для использования плит СРДП при строительстве, восстановлении водопропускных труб на военно-автомобильных дорогах.
3
Расход воды через треугольную водопропускную трубу из плит СРДП составляет 2,5 м/сек.
Конструкция треугольной водопропускной трубы из плит СРДП устанавливается следующим образом.
Перед началом монтажа производится устройство котлована и основания 2. Укладка трубы может производиться на грунт, при достаточной плотности, либо на подушку из дренирующих материалов на слабых грунтах. После подготовки основания 2 укладывается нижний слой гидроизоляции 7 в виде пластов дерна (травой к трубе) или другого современного материала. Затем монтируются плиты СРДП 1, в ходе установки в поперечном треугольном сечении плиты СРДП 1 между собой крепятся с помощью внутренних рам 5 из дерева или металла на болтах или гвоздях 6, в продольном направлении плиты 1 соединяются табельными стыковыми замками 4. При отсутствии табельных стыковых замков 4 стык плит СРДП 1 выполняется на прямых строительных скобах 8 или не объединяется совсем в продольном направлении. После монтажа плит СРДП 1 выполняется оставшаяся гидроизоляция 7 трубы. После завершения гидроизоляции 7 трубу засыпают грунтом 3. Засыпку производят местным грунтом. В конце осуществляем уплотнение грунта.
Поставленная задача достигается тем, что в конструкции треугольной водопропускной трубы из плит СРДП, выполненной из деревянных элементов, соединенных на болтах или гвоздях, установленных на основание и засыпанных грунтом, деревянные элементы выполнены из плит СРДП, в поперечном треугольном сечении плиты СРДП между собой крепятся с помощью внутренних рам из дерева или металла на болтах или гвоздях, в продольном направлении плиты соединяются табельными стыковыми замками, что обеспечивает снижение трудоемкости сборки в единую конструкцию и сокращение сроков строительства и восстановления малых водопропускных сооружений.
Треугольная водопропускная груба из плит СРДП может использоваться как на постоянных водотоках, так и на временных.