Труба по периметру машины

Чертежи и инструкция для создания навеса для машины из профильной трубы своими руками

Крыша над машиной способна защитить ее от неблагоприятных условий. В городской черте для этого используют гараж. На даче, для оборудования временного места стоянки автомобиля, целесообразнее пользоваться козырьком. Сооружение навеса для машины из профильной трубы – более дешевая альтернатива гаража. Навес может использоваться для пикника на открытом воздухе, когда нет машины.

Преимущества профильной трубы

Основная задача навеса – защищать зону под ним от осадков. Он должен выстоять под грудой снега, порывами ветра. Конструкция не должна упасть и повредить автомобиль или людей под ней. Отвечает выдвинутым требованиям профильная труба.

К ее преимуществам относится:

Проектирование навеса

Несмотря на наличие готовых чертежей, постройку любого навеса из профильной трубы необходимо начинать с проектирования. Это позволит увидеть внешний вид сооружения до его возведения, провести расчеты стоимости, требуемого материала, подготовить инструмент и проверить прочность постройки.

В качестве альтернативы гаражу можно возвести односкатный или двускатный навес. Более изысканно выглядит арочный, но он сложнее в изготовлении. Рассматривают как отдельно стоящие конструкции, так и примыкающие к зданию.

Выбор материала

На опоры приходится основной вес конструкции, а на крышу оказывает давление снег и порывы ветра. Навес на одну машину имеет стандартные габариты 6х4 метра. На такую площадь достаточно 6-8 опор. Под конструкцию подходит профильная труба с толщиной стенок 2 миллиметра. Ее достаточно, чтобы избежать деформации изделия.

Для изготовления навеса потребуется:

Кроме труб, нужен кровельный материал и крепеж: хомуты, специальные болты. Для подготовки фундамента используют цементно-песчаную смесь.

Необходимый инструмент

Для сборки навеса потребуются:

Для фундамента дополнительно могут понадобиться лопаты, бетономешалка и другой инструмент, в зависимости от его типа.

Чертежи и расчет материала

До закупки материала рисуют подробный чертеж будущего навеса. На нем указывают места крепления, типы профилей. Чертеж выполняют в масштабе. Разработать его можно на основе чужих готовых конструкций. Главное правило – шаг между опорами – не более 1,5 метра.

В зависимости от типа планируемой конструкции, крыши делают прямоугольными, дугообразными, треугольными и другой формы. В них монтируют наклонные ребра жесткости с шагом 1 метр.

По готовому чертежу легко посчитать, сколько материала потребуется, в том числе и на крепеж. Желательно сделать конструкцию сварной, но если нет опыта работы с аппаратом, тогда позволительно делать соединения болтами. Главное, чтобы они были длиннее сечения трубы.

Внимание! Общее правило закупки материалов: просчитать точное количество и добавить 5 %. Так можно избежать проблемы докупки не хватающих частей в случае заводского брака или ошибок при изготовлении.

Важно, при создании чертежа, предусмотреть уклон крыши. Согласно нормативным требованиям, угол наклона 15-22 ° позволителен для регионов с не очень снежной зимой, но с ветрами. Угол 22-30 ° защитит крышу от скопления снега. В идеале навес устоит даже под 400 килограммами снега.

Фундамент

До возведения навеса готовят место установки. Это может быть просто ровная площадка или ее сверху закатывают асфальтом, выкладывают плитку. Если площадку просто ровняют, то тщательно удаляют траву. Для асфальтирования или под плитку со всей зоны снимается 0,3 метра грунта. На дно укладывают агроткань для защиты от прорастания растений. Сверху засыпают слой песка, тщательно трамбуют. Далее засыпают щебень. Под плитку снова засыпают песок, а щебень готовят под асфальтирование.

Необходимо убедиться, что под площадкой не проходят кабеля, трубы и другие коммуникации. При их поломке придется разбирать навес, а после ставить снова.

По периметру выкапывают ямы 0,8 метра глубиной. На дно засыпают песок, а потом щебень. Устанавливают опоры. Необходимо тщательно следить, чтобы они стояли вертикально, без уклона. Для их фиксации заливают яму цементом. Отводится примерно полтора часа на выравнивание их по вертикали. Далее опоры оставляют до застывания смеси.

Есть второй способ их крепления. В качестве опорных используются нарезанные профильные трубы, на верхний конец которых наварена большая квадратная платформа. Они полностью цементируются в грунте. На другую наружную часть вертикальной опоры также приваривается квадрат. Платформы крепятся друг к другу болтами. При таком соединении намного легче обеспечить вертикальность стоек.

Если грунтовые воды подходят достаточно близко к поверхности, по периметру устанавливают трубы. Предусматривают дренажную систему. Желательно не выбирать под площадку низину, где скапливается талая вода.

Сборка каркаса

После установки вертикальных опор переходят к сборке навеса:

Как альтернатива, сваркой ферм можно заниматься сразу на высоте. Но так сложнее выдержать вертикальность конструкции.

После завершения сварных работ все швы чистят от шлака болгаркой. При появлении трещин укрепляют дополнительно стальными пластинами. Все стыки тщательно красят и вскрывают лаком. Эти зоны подвержены коррозии в первую очередь.

Кровля навеса

Козырек навеса изготавливают из:

Выбор конкретной кровли зависит от желания владельца навеса. Для каждого типа есть свой способ их крепления.

Стоимость

Работы по монтажу выполняются самостоятельно. Основные траты идут на аренду или приобретение оборудования, материалы и доставку их к месту сборки. Если ориентироваться на заводские навесы, то средняя цена за квадратный метр навеса с сотовым поликарбонатом в качестве кровли – 2500 рублей.

Более точный расчет производится после того, как посчитано количество материалов. Трубы продают как метрами, так и тоннами.

Источник

Обзорная информация Автомобильные дороги. Трубы под насыпями автомобильных дорог. Обзорная информация. Выпуск 6

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

ЦЕНТРАЛЬНОЕ БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ
ТРУБЫ ПОД НАСЫПЯМИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

2. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ

3. ТРУБЫ ИЗ МЕТАЛЛА И ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ, УЛУЧШАЮЩЕ ПРОПУСК ПАВОДКОВЫХ ВОД, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

В обзоре систематизирован отечественный и зарубежный опыт проектирования, строительства и эксплуатации водопропускных труб под насыпями дорог. Приведены данные о новых конструктивных решениях, об экспериментальных исследованиях и опытном строительстве железобетонных и металлических гофрированных труб (МГТ). Рассмотрены особенности возведения и эксплуатации труб в районах Западной Сибири и БАМа.

Обзор подготовили канд. техн. наук Н.П. Лукин (Харьковский автомобильно-дорожный институт), инж. А.Н. Лукин (Харьковский Промтранспроект), канд. техн. наук С.А. Щуко (Владимирский политехнический институт)

Самыми распространенными искусственными сооружениям на дорогах являются трубы, на 1 км их насчитывается 1-1,4 шт. [ 1]. Объем железобетона и бетона труб составляет 9-11% от общего расхода материала на искусственные сооружения.

До 70-х годов в основном применяли короткие железобетонные звенья длиной 1 м. С оснащением дорожно-строительных организаций более мощным крановым оборудованием стали широко применяться более технологичные длинномерные (длиной до 5 м) звенья круглых труб ливневой канализации для промышленных предприятий. При этом не всегда учитывалась низкая морозостойкость бетона, что недопустимо для дорожных труб. Типовой проект водопропускных труб из длинномерных звеньев был разработан в 1974 г. Воронежским филиалом Гипродорнии.

В связи со строительством БАМа и освоением нефтегазовых месторождений Западной Сибири вновь стали широко использоваться трубы из гофрированного металла (впервые были применены в нашей стране).

В настоящее время в СССР и за рубежом проводятся исследования по применению в дорожном строительстве труб из алюминиевых сплавов и синтетических полимерных материалов с повышенной прочностью, химической стойкостью и водонепроницаемостью.

Читайте также:  Эльпсам посудомоечная машина икеа

С целью экономии материала и увеличения долговечности труб происходит постоянное совершенствование их конструктивных элементов, направленное на повышение пропускной способности водного по тока в обычных дорожно-климатических условиях, в условиях вечной мерзлоты, а также на косогорных участках дорог.

Совершенствование приборов, регистрирующих напряженно-деформированное состояние конструкции «труба-грунт», использование современных ЭВМ позволяют более правильно исследовать работу труб код нагрузкой, проектировать и строить более экономичные, технологичные и долговечные конструкции.

2. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ

Учитывая важность использования труб в дорожном строительстве и с целью унификации требований к ним, в 1982 г. был введен в действие ГОСТ 24547-81 [ 5] на звенья железобетонные водопропускных труб под насыпи автомобильных и железных дорог, где были определены общие технические требования к маркировке, материалам, точности изготовления, качеству поверхностей и внешнему виду, правилам приемки, методам контроля и испытаний, хранению и транспортированию.

В соответствии с этим ГОСТом с 01.07.86 г. действует ОСТ 35-27-85 на звенья железобетонные круглых и прямоугольных водопропускных труб под железные и автомобильные дороги [ 6- 8].

В соответствии с правилами, изложенными в работе [ 6], потребитель имеет право производить контроль качества звеньев, при меняя при этом методы отбора образцов, правила приемки и методы испытаний, предусмотренные стандартом [ 5]. По требованию потребителя предприятие-изготовитель обязано сообщить ему результаты лабораторных испытаний.

Фактические размеры звеньев труб не должны превышать размеры, приведенные в чертежах типовых конструкций, мм:

по внутреннему диаметру (ширине, высоте)

Перекос торцевой поверхности звена

Защитный слой бетона

Наличие трещин в бетоне звеньев исключается. Допускаются местные поверхностные усадочные трещины (шириной не более 0,1 мм) при соответствии звена требованиям испытаний на сопротивление просачиванию воды, которые проводятся следующим образом. Звено устанавливают на плоский поддон с бортиком высотой 15 см, размеры поддона на 10 см больше наружных размеров звена. На уровне опирания звено заливают горячим битумом слоем толщиной 10 см или герметизируют место сопряжения поддона и звена другим способом и наполняют звено водой. Если после выдерживания воды в течение времени, указанного в таблице, на наружной поверхности звена не будут обнаружены потеки, считается, что оно выдержало испытание.

Время выдерживания звена, ч, под гидростатическим давлением Рн кПа (кгс/см 2 ), на уровне

На внутренней поверхности каждого звена должны быть нанесены несмываемой краской при помощи трафарета или штампов следующие маркировочные знаки: товарный знак или краткое наименование предприятия-изготовителя; номер партии; марка звена; дата изготовления (число, месяц, год); заводской номер звена; масса звена в кг; штамп ОТК или заводской инспекции; государственный Знак качества (для звеньев высшей категории качества). Каждую партию звеньев необходимо сопровождать соответствующим документом для железобетонных конструкций.

Достаточно широкий набор типовых проектов конструкций круглых, овоидальных и прямоугольных труб для различных дорожно-климатических зон нашей страны позволяет проектировать и строить трубы в равнинной, пересеченной и горной местностях.

На рис. 1 приведена конструкция двух очковой трубы из типовых цилиндрических звеньев с коническими звеньями на входе и выходе.

Одним из важных элементов конструкции трубы являются оголовки, которые не только направляют поток воды, но и препятствуют раздвижке насыпи вдоль трубы и расхождению стыков между звеньями.

Рис. 1 Двух очковая труба из типовых элементов:

Из различных; вариантов конструкций оголовков ( рис. 2): портальные; раструбные с коническими звеньями или без них; воротниковые и др., наиболее часто применяют раструбные, как обеспечивающие наилучшие условия пропуска, водотока.

Рис. 2. Оголовки труб:

По условиям унификации в типовых проектах труб рекомендуется применять входные и выходные оголовки круглых железобетонных труб одинаковыми, с коническими звеньями (см. рис. 1).

Для прямоугольных труб обтекаемые оголовки могут быть выполнены в виде усеченной пирамиды. Но пирамидальные секции в типовых проектах не предусмотрены. В практической деятельности одну или несколько первых секций устанавливают более высокими, чем остальные.

Если величина отверстия трубы соответствует конструктивному решению и практически не зависит от расхода водотока, допускается на входе и выходе устанавливать оголовки с цилиндрическими звеньями.

Воротниковые оголовки имеют невысокие гидравлические показатели; изготавливаются заводами только по индивидуальным проектам и применяются очень редко.

В зависимости от высоты насыпи, типа грунтов основания, их несущей способности и уровня грунтовых вод тело трубы может опираться непосредственно на грунт или на специальные фундаменты.

Рис. 3. Бесфундаментные трубы:

При недостаточной несущей способности грунтов трубы диаметром 1 м и более укладываю на специальные фундаменты ( рис. 4)

Рис. 4. Фундаментные трубы:

Сборные или монолитные фундаменты выполняют секциями длиной 1,5-3 м, иногда до 5-6 м.

Арматурный каркас круглых труб выполняют из двух рядов рабо­чей арматуры, распределительной арматуры и хомутов. Лекальные блоки армируют конструктивно (рис. 5).

Рис. 5. Армирование круглых труб:

На рис. 6 приведена более технологичная в производстве работ, но более трудоемкая в изготовлении, конструкция трубы с плоским основанием.

По сравнению с круглыми звеньями трубы с плоским основанием имеют следующие преимущества: при фиксированном положении трубы выполнение армирования более экономично; достигается высокое качество уплотнения грунта около трубы; отсутствие лекальных блоков; удобство при Производстве гидроизоляционных работ.

Рис. 6. Армирование круглой трубы с плоским основанием:

Длинномерные звенья (L = 2-4 м) выпускаются с торцевыми участками различной формы: фальцевые, раструбные ( рис. 7). Типовые звенья таких труб изготавливают с диаметрами: 1,0; 1,2; 1,4 и 1,6 м.

Рис. 7. Длинномерные цилиндрические звенья труб:

Заводы Минтрансстроя СССР ежегодно изготавливают 120 тыс. м 3 водопропускных труб, в том числе около 70 тыс. м 3 прямоугольных, из которых свыше 35 тыс. м 3 составляют звенья труб. Внедрение удлиненных звеньев позволит снизить себестоимость строительства на 20%, сократить затраты труда на 30%, но повлечет за собой использование более мощного кранового оборудования грузоподъемностью 16-25 т.

При производстве работ большое внимание необходимо уделять выполнению стыков (швов) между звеньями труб ( рис. 8). Основным конструктивным элементом, обеспечивающим герметичность шва, является плотно утрамбованная (зачеканенная) пакля, пропитанная битумом и цементным раствором. С наружной поверхности стыки дополнительно покрывают горячей асбестобитумной мастикой, битумным лаком, горячей асбестоцементной или асбестобитумной мастикой, мешковиной, отделочным слоем из горячей битумной мастики толщиной 1,5-3 мм.

Рис. 8. Стыки звеньев труб с обмазочной гидроизоляцией:

На практике стыки между звеньями и фундаментами труб нередко расстраиваются вследствие неравномерной осадки основания. При слабых основаниях осадки сопровождаются выдавливанием грунта в стороны оголовков. Труба является составной частью насыпи и объединена с силами трения и. сцепления.

Слабо уплотненная насыпь «растягивается» вдоль трубы, которая при этом удлиняется за счет увеличения осадочных швов каждой секции. Механизм деформаций швов труб достаточно хорошо представлен в работе Ф.Г. Карманова [ 12]: предложено длину секций между осадочными швами увеличивать до 6 м вместо рекомендуемой типовым проектом длины 3 м ( рис. 9). Под стык секций целесообразно укладывать на всю ширину фундамента бетонные или железобетонные плитки размером 49x49x8 см, используемые для укрепления русла.

Швы между секциями рекомендуется выполнять с помощью прокладок из рыхлой резины толщиной 3-4 см, приклеиваемых к торцам уже установленных блоков фундаментов или тела трубы. При укладке по следующей секции (с нанесением на ее торцы клея) прокладку сжимают до толщины 5-6 мм. В источнике [12] рассматривается работа шва, растянутого до 4-4,5 см, но сохранившего водонепроницаемость.

Рис. 9. Стыки звеньев и фундаментных секций труб:

Только после нескольких лет эксплуатации, когда стабилизируются процессы осадки и продольные деформации трубы, рекомендуется заполнять деформационные швы цементным раствором.

Читайте также:  Щетки для шлифовальной машины bosch

Опыт строительства дорог в условиях высокотемпературной мерзлоты (температура грунта до 1°С) на БАМе и Севере страны показал, что многие трубы деформируются [ 13]. Наибольшие деформации испытывают трубы на глинистых грунтах (удлинение, отжим оголовков, осадки, трещины в звеньях). В некоторых сооружениях растяжка достигла 2 м при максимальном раскрытии швов в средней части трубы до 50 см. Как правило, растяжка сопровождается неравномерной осадкой секций.

Многолетние (в течение 8-10 лет) наблюдения за состоянием труб показали, что наиболее интенсивно деформации труб на мерзлых грунтах оснований происходят во время отсыпки насыпи и в первый год эксплуатации. Удлинение некоторых труб в этот период составило около 50% от общей деформации за десятилетний период наблюдений. В работе [ 13] приводится формула величины наибольшего раскрытия швов в зависимости от высоты насыпи (для насыпей высотой более 6 м). Анализ конструктивных различных приемов показал, что замена текучих и текучепластичных грунтов только по ширине фундамента эффекта не дает. Неэффективны также такие мероприятия, как увеличение высоты фундамента без опирания его на прочные грунты, сооружение деревянных свай и деревянных ростверков. Целесообразно для строительства сборных или монолитных труб использовать фундаменты на подушках из крупнообломочных грунтов ( рис. 10), свайные фундаменты и трубы с экранирующими элементами.

Дальнейшее развитие экранирующих конструкции, препятствующих растяжке труб и уменьшающих их осадку, было предложено в виде плиты-экрана [ 14]. Прямоугольная в плане плита-экран выполняется из монолитного бетона в форме арки толщиной в середине 20 см и утолщениями по концам до 1-2 м. Под плитой-экраном предусматривается щебеночный слой толщиной 20 см, пропитанный цементным раствором.

Рис. 10. Трубы с фундаментами на подушках из крупнообломочных грунтов:

Над плитой-экраном до уровня подошвы фундамента трубы устраивают песчано-гравийную подушку. Дальнейшее строительство трубы выполняют традиционным: способом. Экономический эффект от замены ранее запроектированных семи водопропускных сооружений на конструкции с плитой-экраном составил 475 тыс.р. при уменьшении трудозатрат на 32%, сокращении объема кладки па 31% и экономии арматуры на 10%.

Совершенствование конструкции водопропускных труб в сложных геологических условиях, в том числе в Условиях Севера, продолжается [ 15- 17]. При строительство мостов со столбчатыми фундаментами используют высокопроизводительную буровую технику для возведения прямоугольных труб со сборными или монолитными фундаментами на столбах [ 15]. Железобетонные столбы диаметром 80 см устанавливают в предварительно пробуренные скважины большего диаметра. Пространство между стенами скважин и столбами заполняют цементно-песчаным раствором или грунтом. Для предотвращения оттаивания мерзлых грунтов у оголовков труб размещают охлаждающие установки системы С.И. Гапеева, работающие по принципу конвективной передачи холода. Сравнение стоимости мостов и стоимости, заменяющих их 8-ми труб на столбчатых фундаментах дает экономический эффект 1,1 млн.р.

Возможно уменьшение количества и размеров свай в фундаментах прямоугольных труб, выполняемых по типовому проекту инв. № 824 [ 16] ( рис. 11)

Рис. 11. Труба на свайном фундаменте:

В практике строительства при слабых водонасыщенных грунтах почти невозможно выполнить ступенчатое очертание дна котлована. В основном получаются волнистые плоскости с наклоном от середины трубы к оголовкам, что приводит к возникновению дополнительных продольных сил, способствующих растяжению трубы и расстройству деформационных швов. Целесообразнее уменьшить количество уступов и выполнить дно котлована по линии АВСД ( рис. 11, а).

Анализ действующих типовых проектов труб на свайных фундаментах, опыт их строительства, новые технические решения и изобретения, в результате внедрения которых ожидается большой экономический эффект, описаны в работе [ 17].

Рис. 12. Водопропускная труба из полуколец:

Рис. 13. Водопропускная труба арочного типа:

На рис. 13 приведена конструкция двух сборно-монолитной очковой трубы арочного типа, опирающейся на свайные фундаменты [ 19]. Особенностью конструкции является то, что она позволяет пропускать водоток (не расчетный) во время строительства.

Рис. 14. Труба эллипсоидного очертания из четырех элементов

Строительство дорог в пересеченной местности и горных условиях потребовало решения многих вопросов возведения труб на косогорах. Принципиальные схемы таких труб предусматривают различные решения; ступенчатые, наклонные с быстротоком и др. ( рис. 15) [ 22].

Рис. 15. Схемы труб на косогорах:

В связи со значительной стоимостью труб на косогорах, у которых лоток (прямо или ступенчато) соответствует уклону лога, и сложностью их строительства были созданы новые типы водопропускных сооружений.

Ленгипротрансмост разработал несколько вариантов таких сооружений с использованием обычных типовых железобетонных звеньев, опирающихся на ступенчатые или свайные фундаменты ( рис. 16).

Рис. 16. Трубы на косогорах:

Труба со ступенчатым фундаментом в условиях косогорности обладает рядом недостатков: большие объемы котлованов и кладки фундаментов, возможность осадки и растяжки сооружений при слабых и вечномерзлых грунтах, большая длина трубы и др. [ 23].

Для устранения этих недостатков и ускорения строительства на БАМе Ленгипротрансмост совместно с СКВ Главстройпрома разработал новые конструктивные решения по укреплению насыпи на выходе из трубы или устройству консольного водосброса. Трубы на столбчатых или свайных фундаментах могут быть с монолитными или сборными ростверками. Подводящее русло выполняется в виде лотка из бетона, ступенчатого перепада, водоприемного колодца или другого типа сооружения, гасящего энергию потока я предотвращающего фильтрацию воды под сооружением.

Целесообразно строительство труб диаметром 0,5 и 0,75 м не только на съездах, при малой длине труб, но и под насыпями автомобильных дорог [ 25, 26]. При этом возможна механизированная очистка труб малых диаметров длиной 50 м и более. Применение труб малых диаметров, работающих в напорном режиме короткое время, что безопасно для насыпи дорог, оправдано, если труба правильно запроектирована и надежно построена [ 27].

Постоянно совершенствуются конструкции и методы производства работ по гидроизоляции труб [ 28]. Вместо рекомендуемой ранее защитной стенки из кирпича могут использоваться новые конструкции б виде асбестоцементной плиты ( рис. 17), что дает большую экономию стоимости работ при сокращении сроков строительства.

Другим направлением упрощения гидроизоляции водопропускных труб на БАМе является применение эпоксидно-каменноугольной мастики без устройства защитной стенки из кирпича. Гидроизоляционный слой можно выполнять в заводских условиях [ 28].

Рис. 17. Защитные конструкции гидроизоляции труб:

3. ТРУБЫ ИЗ МЕТАЛЛА И ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

В известных литературных источниках не приведены сведения о том, из какого материала (металла, чугуна или стали) впервые начали возводить водопропускные трубы под насыпями дорог. На не которых железных дорогах нашей страны более 70 лет эксплуатируются чугунные трубы диаметром до 2,1 м [ 1].

Первые металлические гофрированные трубы (МГТ) были изготовлены в 1875 г. на Петербургском металлическом заводе и в 1887-1888 гг. они применялись на строительстве Закаспийской железной дороги. В 1887-1914 гг. в России на железнодорожной сети было уложено около 64 тыс. погонных м металлических труб или построено примерно 5 тыс. сооружений. Значительно реже МГТ использовались под насыпями автомобильных дорог [ 1].

За рубежом МГТ были построены на 10-15 лет позднее. В 1886 г. в США был получен первый патент на гофрированную трубу [ 29].

МГТ начали широко применяться в последние три десятилетия в таких странах, как США, Япония, Франция, Англия, Австралия, Канада, ФРГ и др. В СССР первая партия элементов для гофрированных труб из волнистого металла была выпущена в 1972 г.

Широко стали применяться МГТ в связи с промышленным освоением Севера и Востока нашей страны и прежде всего со строительством БАМа и дорог в Западной Сибири.

Однако к началу строительства БАМа проектные организации не были обеспечены типовыми проектами на МГТ для суровых климатических условий [ 30].

Читайте также:  Тент на машину для зимы

В действовавших в тот период Нормах на проектирование мостов и труб (СН 200-62) не было указаний о металлических трубах. Только в 1970 г. ЦНИИС разработал указания по проектированию, изготовлению и постройке металлических гофрированных водопропускных труб на железных и автомобильных дорогах (ВСН 176-71). Опыт строительства, эксплуатации [ 31- 37] и большие научные исследования стали основой для издания в 1978 г. ВСН 176-78 [ 38]. Основные положения этой инструкции были использованы Ленгипротрансмостом при разработке нового типового проекта серии 3.501.3-133 «Трубы водопропускные круглые, отверстиями 1,5-3,0 м из гофрированного металла для железных и автомобильных дорог», введенного в действие с 01.01.1985 г. В отличие от ранее действовавшего типового проекта (инв. № 996) в этом проекте предложен вариант северного исполнения МГТ.

По сравнению с железобетонными МГТ имеют следующие преимущества:

высокую экономическую эффективность, особенно в отдаленных, труднодоступных и суровых районах;

простоту сборки и выполнения ее рабочими невысокой квалификации;

короткий срок строительства;

возможность сооружения вместо малых мостов;

реконструкцию старых малых мостов (гильзование).

Расчеты показывают, что в условиях Западной Сибири строительство одной МГТ вместо малого моста даст экономический эффект не менее 20 тыс.р. при сокращении трудозатрат на 60 чел./дн. [ 39].

Типовой проект серии 3.501.3-133 предусматривает возможность выполнения МГТ диаметром до 3 м с тремя типами оголовков: с вертикально срезанными краями ( рис. 18); с краями, срезанными параллельно откосу; с применением железобетонных конструкций (портальные станки, крылья).

Рис. 18. Металлическая гофрированная труба (МГГ):

1-тело трубы; 2-оголовок; 3-уголок,- 4-грунтовая призма; 5-гравийно-песчаная подушка; 6-противофильтрационный экран; 7-лоток

Тело трубы состоит из звеньев. Длина их 0,91 м между стыками. Типовой проект предусматривает применение стыков внахлестку на болтах М 16 с использованием гаек, плосковогнутых и плосковыпуклых шайб. Количество продольных стыков зависит от числа гофрированных листов, которые, в свою очередь, зависят от диаметра трубы.

Противофильтрационные экраны устраивают для предотвращения подмыва основания трубы. Экраны бывают железобетонные, из цементно-грунтовой или глинощебеночной смеси.

Антикоррозионную защиту МГГ выполняют путем нанесения слоя цинка толщиной до 100 мкм, и дополнительного покрытия из специальных мастик (в основном используются высоковязкие эмали на основе эпоксидной или эпоксидно-каменноугольной смолы) [ 39]. ЦНИИС, СибЦНИИС, Ленгипротрансмост проводят исследования и разрабатывают проекты по обеспечению возможности строительства труб диаметром больше 3 м. Для труб диаметром (пролетом) 3-6 м достаточно иметь два-три типа профилей (235x114x3 и 348x168x4 см), образующих арочную и лотковую части ( рис. 19) [ 35, 41].

Рис. 19. Схемы арочно-лотковых труб:

Из арочно-лотковых труб можно выполнять путепроводы с пролетом до 10 м.

В связи с тем, что работа тонкостенных (гибких) гофрированных труб на восприятие нагрузки существенно отличается от работы железобетонных труб, создан метод расчета МГТ [ 31, 34, 42- 46].

Метод геометрически и физически нелинейного расчета гибких металлических труб, разработанный ВНИИ транспортного строительства, и зарубежный опыт положены Гипротрансмостом в основу рас четных положений типового проекта МГТ.

Метод основан на том, что предельное состояние гибкой трубы под нагрузкой может быть при нулевых величинах пассивного отпора грунта, так как вследствие роста поперечных деформаций трубы, направленных внутрь ( рис. 20), объем трубы начинает уменьшаться и дальнейшее уплотнение грунта не происходит. Принятое условие дает возможность определять предельные величины вертикаль ной нагрузки Р и деформации ∆Д.

Рис. 20. Схема деформации поперечного сечения металлической трубы:

За рубежом для предотвращения деформаций МГТ используют систему нескольких (чаще двух) перекрещивающихся стержней, устанавливаемых внутри трубы [ 35].

В северных районах СССР наледи нередко закупоривают отверстия водопропускных труб, и вода переливается через земляное полотно, размывая его.

На участках с вероятным образованием наледи в осенний период к верхней части трубы подвешивают металлическую трубу диаметром 30-40 мм ( рис. 31). К вертикальным концам трубы прикрепляют вешки так, чтобы они были выше прогнозируемого уровня наледи. В зимний период при образовании наледи в трубу подается пар, при этом образуется канал, в который вставляют металлическую перфорированную трубку диаметром 20-30 мм и через нее пропускают пар. В канал диаметром 30-40 мм направляют воду, которая полностью освобождает трубу ото льда.

Рис. 31. Схема парооттаивания наледи в трубе:

1-наледи; 2-указательные вешки; 3-угловые фитинги; 4-труба

Эту работу выполняют два человека в течение 40 мин [98]. Для направления стока воды необходимо устраивать канавы, используя солнечное тепло, посыпая нужные места землей, углем и т.п.

Дорожный мастер В.Н. Тестов из Кировской области применяет другой способ протаивания наледей [ 99]. Осенью внутри трубы протягивают проволоку диаметром 6-8 мм, концы ее выводят наружу и подвязывают вешки. Весной, когда снег только начинает таять, к одному концу проволоки подключают массу сварочного аппарата, а другой конец закрепляют в держателе электрода. Пропускают ток и через 15-20 мин в трубе длиной 20 м образуется канал, который на входе расширяют до 20 см. Через несколько дней весенние воды полностью размывают лед в трубе.

В паводок для предотвращения закупоривания труб при движении деревьев с корнями и кроной (карчеход) перед ними с верховой стороны на расстоянии 1,5 м друг от друга забивают сваи, объединенные между собой горизонтальными стержнями из уголков, швеллеров или арматуры, образуя «забор».

«Забор» в виде полукруга (в плане) устанавливают на расстоянии от оголовка, равном 2-4-м диаметрам трубы. В работе [ 100] приведены формулы, позволяющие определить усилия от карчехода, действующие на конструктивные элементы «забора».

На примере строительства моста в пределах широкой поймы со староречьем показано, что перекрытое насыпью староречье (без трубы или малого моста) превратилось в болото, погибли сенокосные луга, началось изменение экологической системы [ 101]. Люди понесли материальный ущерб, а также лишились места отдыха. В нормах [ 4] оговорены требования, предусматривающие меры по охране окружающей среды, по поддержанию экологического равновесия и охране рыбных запасов при проектировании новых и реконструкции существующих мостов и труб.

До настоящего времени наибольшее количество труб возводили из круглых железобетонных звеньев диаметром до 2 м или прямоугольных сборных секции, отвечающих требованиям технологии массового заводского изготовления.

Конструкция и масса сборных элементов железобетонных труб должны соответствовать не только требованиям, необходимым при заводском изготовлении, но и условиям, при которых возможен монтаж широко распространенными самоходными кранами. Поскольку специального оборудования для заделки стыков сборных железобетонных труб разработано еще очень мало, доля ручного труда достаточно велика.

Широкое применение металлических гофрированных труб в различных дорожно-климатических районах, особенно в суровых районах Севера, дает возможность сокращать время строительства, более просто транспортировать конструкции. Исследования СибЦНИИСа, относящиеся к особенностям работы тонкостенных металлических труб в условиях Севера нашей страны, показали реальность применения МГТ с использованием местных грунтов с малым модулем упругости.

Большие перспективы ожидаются от строительства водопропускных труб из алюминиевых сплавов и синтетических материалов.

Новые конструктивные решения отводящих русл, особенно с «мягкими» материалами вместо монолитного бетона или камня, позволяют существенно сократить долю ручного труда и принципиально меняют технологию и организацию строительства.

Наличие типовых проектов позволяет сократить время проектирования труб.

Для обеспечения быстрого и качественного проектирования и строительства труб необходимо разработать, изготовить и внедрить средства, малой механизации для заделки стыков, простые и дешевые антикоррозионные материалы; применять САПР.

Для обеспечения надежной эксплуатации труб необходимо разработать специальные механизмы (сменные, на одной подвижной установке), позволяющие быстро и качественно устранять дефекты, используя при этом незначительную долю ручного труда.

Эксплуатация водопропускных труб в Нидерландах.

Источник

То, что вы хотели знать
Adblock
detector