Результат интеллектуальной деятельности: ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ВОДОПРОПУСКНАЯ ТРУБА ИЗ ПЛИТ СРДП

Изобретение относится к области водопропускных систем и может быть использовано для строительства малых водопропускных сооружений, при восстановлении военно-автомобильных дорог в современных наступательных операциях.

Известна конструкция водопропускной трубы, выполненная прямоугольной формы из железобетонных звеньев длиной 1 м (см. Рациональные способы строительства и восстановления малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах. - Балашиха: ФАСС ВТУ, 2005, с. 39-43).

Недостатком данной конструкции является то, что такая водопропускная труба нерентабельна при строительстве и восстановлении военно-автомобильных дорог в современных наступательных операциях, большая материалоемкость конструкции и высокая стоимость.

Известна конструкция деревянной прямоугольной водопропускной трубы, выполненная из круглого леса (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.

Известна конструкция прямоугольной водопропускной трубы, выполненная из деревянных элементов в виде дощатых щитов, соединенных на болтах или гвоздях, 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 качестве прототипа принята конструкция прямоугольной водопропускной трубы, выполненная из деревянных элементов в виде дощатых щитов, соединенных на болтах или гвоздях, 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).

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 изобретения поставлена задача разработки конструкции прямоугольной 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 прямоугольной 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 прямоугольном 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 изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид прямоугольной 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 прямоугольной 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 прямоугольном 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 прямоугольной водопропускной трубы из плит СРДП необходимо учитывать следующее.

Расчетной нагрузкой для искусственных сооружений нормальной грузоподъемности на военно-автомобильных дорогах является колесная нагрузка P_к=0,08 МН, ширина нагрузки - 3,3 м, длина следа колеса - 0,35 м и ширина 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 загруженной оказывается верхняя горизонтальная плита одной из средних секций при наезде колеса подвижной нагрузки на середину пролета плиты при малой толщине засыпки.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета плиты, свободно опертой по контуру определяется нижеприведенным примером, когда высота засыпки равна 0,1 м, нагрузка P=0,08 МН, размеры плиты 1,86×1,0 м.

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. Далее заменяется сложная объемная фигура системой прямоугольных параллелепипедов. Определяется расчетный изгибающий момент в середине пролета плиты: М_р=13890 Н*см/см. Откуда выводится σ_и=24,8 МПА<R_и=25,0 МПа.

Таким образом, при высоте засыпки грунта над верхом трубы больше 0,1 м напряжения σ_и в горизонтальной плите прямоугольной водопропускной трубы из плит СРДП будут меньше расчетного сопротивления на изгиб R_и для бакелизированной фанеры. Расчеты дают основание для использования плит СРДП при строительстве, восстановлении водопропускных труб на военно-автомобильных дорогах.

Расход воды через прямоугольную водопропускную трубу из плит СРДП составляет 5 м³/сек.

Конструкция прямоугольной 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 прямоугольном 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 СРДП 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 прямоугольной 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 прямоугольном 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.

Прямоугольная водопропускная труба из плит СРДП может использоваться как на постоянных водотоках, так и на временных.