Водопропускные трубы на автомобильных дорогах реферат

Обновлено: 04.07.2024

Данный курсовой проект разработан на строительство водопропускной сборной железобетонной одноочковой трубы из полуколец радиусом 1 м под автомобильную дорогу в Первомайском районе, Алтайского края. Монтаж трубы производится в месте таким видом грунта, как суглинок тяжёлый пылеватый. Насыпь над трубой с постоянным уклоном 1:1,5.

Введение

Такой вид труб, используемый в курсовом проекте, как одноочковая железобетонная труба из полуколец, используется в строительстве автомобильных дорог для отвода воды от земляного полотна дороги, т.е. беспрепятственного пропуска этой воды через продольное сечение автодороги.

Конструкции водопропускных труб из полуколец имеют ряд преимуществ перед круглыми:

1. Первое и самое, возможно, главное преимущество – это то, что сечение трубы из полуколец работает сразу на максимальную свою водопропускную способность. Это обусловлено тем, что диаметр представляемого кольца располагается в нижней части земляного полотна, что способствует максимальному пропуску воды через трубу изначально, а не после поднятия воды до центра трубы, как у круглых.

2. Значительно снижают требуемую высоту насыпи над трубами, появляется возможность более свободно маневрировать высотой насыпи при проектировании продольного профиля на автомобильных дорогах.

3. Упрощается монтаж оголовков, технология гидроизоляции тела трубы и швов между звеньями, повышается качество насыпи из-за отсутствия труднодоступной для механизмов зоны ниже диаметра.

4. Дают возможность использовать с незначительными доработками оснастку и существующую технологию изготовления звеньев труб на заводе.

5. На водопропускных трубах из полуколец реже и хуже образовывается наледь, при их хранении в холодное время года

6. Трубы из полуколец можно использовать для создания труб круглого сечения, путем совмещения колец диаметром друг к другу и заделкой образовавшихся швов цементного раствора.

Содержание

Расчет длины трубы 6

Описание материально-технических ресурсов 9

Сводная классификация сборных элементов трубы 9

1.Потребность в материалах 10

Исходные данные для строительства водопропускной трубы

Район строительства – Первомайский район, Алтайского края;
Категория дороги – III;
Тип водопропускной трубы – сборная ж/б из полуколец 1х1;
Характеристика грунта – суглинок тяжёлый пылеватый;
Глубина залегания грунтовых вод – отсутствуют;
Толщина растительного слоя – 0,15 м;
Высота насыпи – 3,6 м.

Расчет длины трубы

Определяем длину трубы по упрощенной формуле в соответствии с рисунком 1.

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\безымянный.bmp$

Рисунок 1 – Схема расчета трубы

ширина земляного полотна;
высота насыпи;
крутизна откосов;
уклон трубы и её конструкция.

где L_тр – длина трубы, м;

В – ширина земляного полотна, м; B=12 м;

m – коэффициент откоса насыпи; m=1,5

d – диаметр трубы, м; d=1 м;

 – толщина трубы вместе с изоляцией, м.

Для труб из полуколец в формуле (1) диаметр трубы d заменяем радиусом и по этой же формуле определяем длину трубы:

Определяем длину трубы по уточненной формуле в соответствии с рисунком 2:

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\безымянный1.bmp$

Рисунок 2 – Устройство трубы в насыпи земляного полотна

Длину водопропускной трубы определяем с учетом наклона для обеспечения пропуска принятой скорости движения воды в трубе. Длина трубы зависит от ширины земляного полотна, категории дороги, высоты насыпи, крутизны откосов, уклона трубы и её конструктивных особенностей.

где L_тр – длина трубы, м;

В – ширина земляного полотна, м; В=12 м;

Н_н – высота насыпи части, м; Н_н=3,6 м;

d – диаметр трубы, м; d=1 м;

 – толщина трубы вместе с изоляцией, м; ?=0,16 м

C – добавка до кратности длины трубы. С=1,5

Для труб из полуколец в формуле (2) диаметр трубы d заменяем радиусом и по этой же формуле определяем длину трубы:

Количество звеньев N, по длине трубы, определяем по формуле:

где N – количество звеньев, шт;

b – ширина одного звена, м; b=1,5 м;

Определяем количество звеньев по формуле (3):

Фактическую длину трубы с учетом конических звеньев и упоров на входе и на выходе из трубы определяем по формуле:

где L – фактическая длина трубы, м;

L_ТР – длина трубы, м; L=22.5 м;

b_{кон. зв} – ширина конического звена, м; b_{кон. зв.}=1.5 м;

b_упор – ширина упора, м; b_упор=0,5 м

Фактическую длину трубы определяем формуле (4):

Описание материально-технических ресурсов

Сводная классификация сборных элементов трубы

Сводная классификация сборных элементов трубы приведена в таблице 1.

Потребность в материалах

Таблица 2 – Потребность в материалах

Наименование материалов	Марка, ГОСТ	Единица измерения	Потребность материалов на трубу
Цементный раствор М-200	-	м 3	0,074
ГПС	8267-93	м 3	7,805
Пакля	10379-76	кг	11,62
Битум	22245-90	т	0,102
Мешковина (стеклоткань)	80132-81	м 2	14,577
Битумная мастика	2889-80	т	0,407
Бетонная смесь М–150	26633-91	м 3	1,78

Затраты цементного раствора М-200.

Звенья трубы устанавливают на фундаментные плиты. Зазор между звеньями и основанием высотой не менее 1 см заполняют цементным раствором М 200.
Объём полукольцевых швов определяется по формуле:

где N – количество полукольцевых швов, шт.; N=16 шт.

V_шва – объём одного полукольцевого шва, м 3 .

Объём одного вертикального шва определяется по формуле:

где S – площадь шва, м 2 ;

S=(3.14·1 2 – 3.14·(1-0.16) 2 )/2=0.462 м 2 ; S=0.462442 м 2

Определяем объём одного полукольцевого шва по формуле (7):

Определяем объём полукольцевых швов по формуле (6):

Объём горизонтальных швов определяется по формуле:

где N – количество горизонтальных швов, шт.; N=34

V_шва – объём одного горизонтального шва, м 3 .

Объём одного горизонтального шва определяется по формуле:

где x – высота шва, м;

z – ширина шва, м.

Определяем объём одного горизонтального шва по формуле (9):

Определяем объём горизонтальных швов по формуле (8):

Определяем затраты цементного раствора М-200 по формуле (5):

Затраты ГПС.

По спланированному и зачищенному дну котлована устраивают щебеночную подготовку толщиной 10 см под фундаментные плиты и под упоры.

Объём расходуемого материала определяется по формуле:

где V – объём расходуемого материала, м 3 ;

V₁ – объём щебня под фундаментные плиты №81, м 3 ;

V₂ – объём щебня под фундаментные плиты №83, м 3 ;

V₃ – объём щебня под упоры, м 3 .

Объёма щебня под фундаментные плиты №81 определяется по формуле:

где А – длина блока фундамента, м; А=1,5 м

B – ширина блока фундамента, м; B=2,7 м

C – толщина щебёночной подготовки, м; C=0.1 м

N – количество плит, шт. N=15

Определяем объём щебня под фундаментные плиты №81 по формуле (9):

Объёма щебня под фундаментные плиты №83 определяется по формуле:

где А1 – длина блока фундамента, м; А1=1,5 м

B1 – средняя ширина блока фундамента, м; В1=3,1 м

C1 – толщина щебёночной подготовки, м; C1=0.1 м

N1 – количество плит, шт. N1=2

Определяем объём щебня под фундаментные плиты №83 по формуле (10):

Объём щебня под упоры определяется по формуле:

где n – количество пар упоров У – 1

x – толщина щебенистого слоя, м; x=0.1 м

y – длина упора У – 1, м; y=8 м

z – ширина упора, м. z=0.5 м

Определяем объём щебня под упоры по формуле (11):

Определяем затраты щебня по формуле (8):

Затраты пакли.

Сначала швы конопатят двумя слоями жгутов из пакли, пропитанной горячим битумом t=160° C. Первый слой утапливают так, чтобы он не доходил на 3 см до внутренней поверхности звеньев. Второй слой утапливают в шов на 0,6 - 1 см от наружной поверхности звена.

Количество расходуемого материала определяется по формуле:

где M – количество пакли, кг;

V – объём расходуемой пакли, м 3 ;

p – плотность пакли, кг/м 3 .

Объём расходуемого материала определяется по формуле:

$c:\my documents\фрагмент пакля.jpg$

где N – количество швов, шт.; N=16

R – радиус полукольца, м; R=1 м

c – ширина шва, м; c=0.01 м

? – высота шва, м. ?=0.16 м;

Определяем объём пакли с учётом всех швов по формуле (13):

Определяем количество пакли по формуле (12):

. M=11.62 кг;
Затраты жидкого битума.

При обмазочной изоляции поверхность звеньев трубы засыпаемые грунтом, сначала покрывают жидким битумом (толщина 1 мм), который наносят передвижным распылительным агрегатом.

Количество расходуемого материала определяется по формуле:

где M – количество битума, т;

V – объём расходуемого битума, м 3 ;

p – плотность жидкого битума, т/м 3 .

Последовательность наложения слоёв

Объём расходуемого материала определяется по формуле:

где N – количество звеньев, шт.;;

R – радиус полукольца, м; R=1м

? – толщина стенки, м; ?=0,16 м

l – длина полукольца, м; l=1.5 м

b – толщина слоя жидкого битума, м; b=0.001 м

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\битум.bmp$

Определяем объём жидкого битума по формуле (15):

Определяем количество жидкого битума по формуле (14):

. M=0.102 т
Затраты мешковины.

Оклеечную изоляцию швов устраивают из двух слоёв битуминизированой ткани. Ленту ткани шириной 25 см накладывают на шов, предварительно прогрунтованый, на ширину ленты горячей мастикой и заглаживают резиновым валиком. Затем ленту смазывают горячей битумной мастикой и накладывают вторую ленту с тщательной прокаткой.

Количество расходуемого материала определяется по формуле:

где N – количество швов, шт.; N=16

R – радиус полукольца, м; R=1 м

? – толщина стенки, м; ?=0.16 м

x – ширина ленты, м; x=0.25 м

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\лента.bmp$

Определяем количество мешковины по формуле (16):

. S=14,577 м 2
Затраты битумной мастики.

При обмазочной гидроизоляции поверх слоя битума наносят первый слой битумной мастики толщиной 2 мм. Второй слой битумной мастики наносят после остывания первого слоя. При гидроизоляции стыков мастика наносится тремя слоями на ширину ленты стеклоткани.

Количество расходуемого материала определяется по формуле:

где M – количество битумной мастики, т;

V – объём расходуемой битумной мастики, м 3 ;

p – плотность битумной мастики, т/м 3 .

Объём расходуемого материала определяется по формуле:

где V – суммарный объём битумной мастики, м 3 ;

V₁ – объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции звеньев, м 3 ;

V₂ – объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции стыков, м 3 ;

Объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции звеньев определяется по формуле:

где N – количество звеньев, шт.; N=17

R – радиус полукольца, м; R=1 м

? – толщина стенки, м; ?=0,16 м

l – длина полукольца, м; l=1,5 м

b – толщина слоя битумной мастики, м; b=0.002 м

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\мастика.bmp$

Определяем объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции звеньев по формуле (19):

Объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции стыков определяется по формуле:

где n – количество стыков, шт.; n=16

R – радиус полукольца, м; R=1 м

? – толщина стенки, м; ?=0.16 м

l – ширина покрываемой поверхности, м; l=0.3 м

b – толщина слоя битумной мастики, м; b=0.002 м

$c:\documents and settings\миша\рабочий стол\мастика2.bmp$

Определяем объём битумной мастики при устройстве гидроизоляции стыков по формуле (20):

Определяем суммарный объём битумной мастики по формуле (18):

Определяем количество битумной мастики по формуле (17):

Затраты бетонной смеси М-150

Бетонной смесью заливается входное и выходное русла трубы для предотвращения их размыва. В таком случае, необходимое количество бетонной смеси рассчитывается по формуле:

"Строительство водопропускных железобетонных труб "

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО – ДОРОЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ им. А.А. НИКОЛАЕВА

Студента группы 4211 ДСО________________________А. Лебедь

Преподаватель______________________________ Г. М. Батарина

Введение лист 3

Общие положения лист 4

Строительство ж/б труб лист 6

Исполнительные работы лист 8

Техника безопасности лист 15

Список используемой литературы лист 16

Водопропускные трубы - это искусственные сооружения, предназначенные для пропуска под насыпями дорог небольших постоянных или периодических действующих водотоков. В отдельных случаях трубы используются в качестве путепроводов тоннельного типа, скотопрогонов и т. п.

При проектировании дороги особенно при небольших высотах часто

приходится выбирать одно из двух возможных сооружений - малый мост или трубу. Если технико-экономические показатели этих сооружений примерно одинаковы или отличаются незначительно, предпочтение отдаётся трубе, так как: устройство трубы в насыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути; эксплуатационные расходы по содержанию трубы значительно меньше, чем малого моста; при высоте засыпки над трубой более 2 м влияние временной нагрузки на сооружение снижается, а затем по мере увеличения этой высоты практически теряет своё значение.

Водопропускные трубы различают: по материалу тела трубы – бетонные, железобетонные, металлические, полимерные; по форме поперечного сечения – круглые, прямоугольные, овоидальные; по числу очков в сечении – одно-, двух-, многоочковые; по работе поперечного сечения – безнапорные (работающие неполным сечением на всём протяжении), напорные (работающие полным сечением на всём протяжении), полунапорные (работающие у входного оголовка полным сечением, а на остальной длине – неполным).

Отверстия труб на автомобильных дорогах следует принимать не менее:

1,0 м – при длине трубы не более 30 м;

0,75 м при длине трубы не более 15 м;

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: экзамен, греция реферат, фирма реферат.

. Подготовка исходных данных

1.1 Характеристика трубы и условий строительства

1.2 Эскизная конструктивная схема железобетонной трубы

. Технологическая схема монтажа тела трубы

.1 Объёмы работ по монтажу блоков оголовков и звеньев трубы

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

.2 Выбор монтажного крана

.2.1 Общие положения

.2.2 Требуемый вылет и высота подъёма крюка крана

.2.3 Выбор модели монтажного крана

.3 Организация монтажных работ

.4 Контроль качества монтажных работ

. Планирование производства работ

.1 Ведомость объёмов работ по постройке трубы

Нужна помощь в написании курсовой?

.2 Расчёт и построение графика работ

.3 Технико-экономические показатели

3.4 Потребность в материально-технических ресурсах

3.5 Решения по технике безопасности при производстве работ

Нужна помощь в написании курсовой?

Водопропускные трубы, устраиваемые в теле насыпи железных и автомобильных дорог, являются наиболее массовым видом искусственных сооружений в транспортном строительстве. Основную долю среди них занимают круглые и прямоугольные железобетонные трубы, возводимые индустриальными методами из элементов заводского изготовления.

Строительство трубы включает производство следующих строительных работ: подготовка строительной площадки, устройство котлована, возведение фундамента трубы, монтаж блоков оголовков и звеньев трубы, устройство гидроизоляции, засыпка трубы грунтом, укрепление русла и откосов насыпи. При этом технологическое проектирование производстве работ обычно представляет собой разработку технологической карты на сооружение трубы [1].

Курсовая работа состоит из следующих разделов:

1. Подготовка исходных данных

2. Разработка технологической схемы монтажа трубы

3. Составление графика производства работ

4. Определение потребности в материально-технических ресурсах

5. Графическая часть

Нужна помощь в написании курсовой?

1. Подготовка исходных данных

.1 Характеристика трубы и условий строительства

В соответствии с заданием и методическими указаниями [1] проекта строительства водопропускной трубы разрабатывается при следующих исходных данных:

1. Номер варианта задания -28

2. Категория железной дороги -4

. Вид грунта — суглинок

. Глубина фундаментов: — оголовков -2,6 м

средней части трубы -0,8 м.

Нужна помощь в написании курсовой?

5. Высота насыпи — 6 м.

6. Показатели крутизны откосов: m = 1,5; m’ = 1,75;

7. Положение трубы на местности — перпендикулярно оси трассы на прямом участке пути

1.2 Эскизная конструктивная схема железобетонной трубы

В соответствии с номером варианта задания, исходя из принятой конструктивной схемы с оголовками из нормальных типовых звеньев с учётом размеров поперечного сечения насыпи, длина тела трубы LT может быть определена по формуле:

при высоте насыпи от 6 до 9 м:

Водопропускные трубы для автотрасс это искусственные конструкции, которые дают возможность подавать воду подземным путем в постоянном или экстренном режиме. Трубы могут также использоваться в качестве тоннельных мостов или путей.

При создании проекта укладки дорог, особенно если расстояние между асфальтом и подземными коммуникациями небольшое, отдают предпочтение такому сооружению, как малый мост, или проложить трубы.

Выбрать водопропускную трубу можно по нескольким причинам:

1. Для прокладывания водопропускной трубы не нужно нарушать целостность асфальта и слоя почвы под ним;

2. Стоимость ремонта таких труб ниже стоимости обслуживания малого моста, а изнашивание конструкции происходит медленнее;

3. Если расстояние от сооружения до асфальта составляет более двух метров, срок ее службы значительно возрастает.

Водопропускные трубы производят из железобетона, полимеров, бетона или металла.

Металлические и железобетонные трубы классифицируют в зависимости от:

1. Формы поперечного сечения на круглые, прямоугольные и овоидальные;

2. Количества очков сечения на одноочковые, двухочковые и многоочковые;

3. Принципа работы сечения на напорные, полунапорные и безнапорные.

Трубы из железобетона имеют разные диаметры. Размер отверстия пропорционален длине трубы. У водопропускных труб с длиной до 30 м диаметр должен составлять не меньше одного метра. Высокая скорость движения водного потока предусмотрена в трубах, называемых быстроточными, с диаметром от 50 см и длиной до 15 м. Внутрихозяйственные дороги требуют прокладывания труб диаметром в 50 см, имеющих длину до 10 метров. Толщина почвы, которой засыпают трубы, должна составлять от полуметра это расстояние между самим трубами и нижней частью асфальта.

Железобетонные трубы, а также средние и малые мосты можно прокладывать на тех участках дорог, план которых предусматривает их наличие. Зачастую производят монтаж безнапорных труб, кроме случаев, когда разрешается пропускать по трубам определенное количество воды. Водопропускные трубы нельзя прокладывать под ледоходами и наледями. Если трубу необходимо продолжить по речкам и ручьям с оборудованными местами для метания икры рыбами, разрешение на это действие нужно получить у рыбонадзорной инспекции.

Конструкции труб

Водопропускные трубы строят зачастую на водоемах или недалеко от них. Водоемы могут быть как природными, так и искусственными. В большинстве случаев водопропускная конструкция имеет вид трубы, которая проходит над автотрассой.

При помощи железобетонной трубы меняют русла небольших рек или корректируют их.

Современные строители чаще всего устанавливают металлические гофрированные конструкции (сокращенно МГК) для таких объектов:

Водопропускные трубы под железнодорожными путями и автотрассами (вместо труб из бетонных колец)
Водопропускные конструкции, укрепляющие и меняющие русла небольших рек;
На замену мостов, имеющих один пролет в форме арок;
Многопролетные мосты с пролетом до 18 метров вместо бетонных или металлических мостов.

Сборные гофрированные конструкции из металла, или СМГК, снижают стоимость возведения водопропускных конструкций и делают ее ниже, чем у железобетонных аналогов. Их достоинства не ограничиваются лишь ценой:

1. Многообразие видов поперечных сечений и высокая адаптационная способность труб позволяет подбирать их согласно условиям определенного проекта и с учетом особенностей территории.

2. Листы СМГК можно с легкостью переносить благодаря их низкому весу.

3. Листы запаковывать в паллеты, чтобы они занимали намного меньше места.

4. Простота процесса установки СМГК дает возможность произвести монтаж труб, не имея особых профессиональных навыков.

5. Такие конструкции очень гибкие и надежные, особенно если сверху трубы засыпать как большим количеством земли. Устойчивость этих сооружений к сейсмическим факторам выше устойчивости их бетонных конкурентов.

6. Одна конструкция может прослужить около 80-100, что следует из многолетнего опыта их применения.

7. Конструкции относительно дешевые: расходы на СМГК почти на 50% меньше затрат на установку и обслуживание других типов сооружений.

8. Водопропускные трубы такой конструкции устанавливают в любом месте, вне зависимости от климатических условий.

Другим распространенным типом конструкций являются габионные сооружения. Их часто используют при прокладывании водопропускных и водоотводных труб, или в процессе постройки поддерживающих конструкций и стен, а также местных очистительных дорожных конструкций.

Габионное сооружение это водопропускная труба, поддерживаемая габионами. Эти сооружения пользуются огромной популярностью благодаря таким параметрам:

гибкость, устойчивость к нагрузкам и надежность;
возможность самостоятельного дренирования (поэтому для такой конструкции не нужно дополнительно ставить обратный фильтр и производить монтаж дренажной системы);
совместимость с другими видами конструкций;
простая процедура установки и использования конструкции;
небольшие траты на строительство и эксплуатацию;
экологически чистый материал и аккуратный вид;
долгий срок службы сооружения.

Для правильной постройки конструкции данного типа, как и для прокладывания канализационных ходов и монтажа металлопластиковых труб, необходим тщательный и ответственный подход к процессу. Выполнение правил безопасности и соблюдение условий строительства обязательно, иначе вся работа может быть сделана очень некачественно.

Результатом пренебрежения правилами и нормами может стать не только вывод из строя сооружения или его разрушение, но и нанесение непоправимого ущерба дороге, которая построена над этой трубой. Таким образом, убытки могут понести не только коммунальные службы и владелец тумбы пассажиры и водители машин, которые ездят по таким дорогам, также могут серьезно пострадать.

Читайте также: