1. Исходные данные

1.1. Характеристика железобетонных труб

Водопропускные трубы состоят из входного и выходного оголовков и тела трубы. Основной характеристикой трубы является отверстие. Железобетонные трубы применяют с отверстиями прямоугольного и круглого очертания.

Прямоугольные трубы (рис.1.1) сооружают с отверстием (ширина в свету) от 1 до 4 м и высотой (в свету) от 1,5 до 2,5 м. Они могут быть одно- и двухочковыми. Длина звеньев прямоугольных труб (для всех размеров отверстий) равна 100 см. Конструктивными элементами сечения звена прямоугольной трубы являются стенки и ригель, имеющий большую по сравнению со стенкой толщину.

.

Рис. 1.1. Конструктивная схема прямоугольной трубы

1 – входной оголовок; 2 – фундамент; 3 – звено трубы;

4 – выходной оголовок

Круглые железобетонные трубы (рис. 1.2) имеют отверстия от 50 см до 2 м. Длина звена – 100 см (кроме труб отверстием 50 см, у которых длина звена принята 300 см). При установке круглого звена на плоский фундамент применяется лекальный блок. Допускается также монтаж круглых звеньев на плоский фундамент без использования лекального блока. Кроме того, применяются звенья круглых труб с плоским основанием, что также позволяет отказаться от лекальных блоков. В курсовой работе принят вариант с лекальными блоками. Круглые трубы сооружают одно-, двух- и трёхочковыми

Звенья трубы объединяются в секции длиной от 2 до 5 м. Однако предпочтение отдаётся секциям длиной 3 м. Двухметровые секции применяют в основном в качестве дополнительных. Между секциями устраивают деформационные швы толщиной до 30 мм. Швы между звеньями должны быть не более 10 мм. Тело трубы сооружают со строительным подъёмом со стрелой от 1/80 до 1/40 высоты насыпи с тем, чтобы предотвратить образование впадины в середине трубы, где могла бы застаиваться вода. Строительный подъём и проектный уклон трубы создаётся ступенчатым расположением секций.

Рис. 1.2. Конструктивная схема круглой трубы

1 – звено оголовка; 2 – портальная стенка; 3 – откосная стенка;

4 – подготовка под бетонный лоток; 5 – фундамент звена оголовка;

6 – фундамент секции трубы; 7 – звенья тела трубы

Оголовки труб предназначены для плавного входа и выхода водного потока, поддержания устойчивости откосов насыпи и предотвращения продольных деформаций трубы при горизонтальном давлении грунта насыпи. С целью унификации типоразмеров сборных элементов конструкция входного и выходного оголовков железобетонной трубы принимается одинаковой

Оголовок круглой трубы собирается из следующих элементов: раструбного (или повышенного) звена, портальной стенки и двух откосных стенок (крыльев). В прямоугольных железобетонных трубах для устройства оголовков используют повышенное звено на входном и нормальное звено на выходном оголовках. Оба оголовка имеют также откосные крылья. Однако чаще всего и в круглых, и в прямоугольных трубах используют нормальные звенья на входе и выходе трубы.

Сборные железобетонные водопропускные трубы под железно- дорожными насыпями сооружаются на фундаментах мелкого и глубокого заложения из сборного или монолитного бетона на гравийно-песчаной подушке. Глубина заложения фундаментов средней части трубы назначается независимо от глубины промерзания с учётом гидрогеологических условий района строительства. При наличии в основании пучинистых грунтов глубина заложения фундаментов оголовков должна быть на 0,25 м больше расчётной глубины промерзания в районе строительства. При непучинистых грунтах глубина заложения фундаментов оголовков должна быть не менее 1,25 м.

Для конструкций водопропускных труб применяется тяжёлый бетон классов по прочности на сжатие от В20 до В40 и выше, а по морозостойкости – в зависимости от климатических условий зоны расположения – F200–F300. Учитывая, что водопропускные трубы относятся к гидротехническим сооружениям, они проектируются из бетона с маркой по водопроницаемости не ниже W6 [2].