4.3 Конструирование трубы

4.3.1 Выбор типа фундамента

Круглые трубы устанавливают бесфундаментными (на гравийно-песчаной подготовке или фундамент может быть из монолитного и сборного бетона). В последнем случае он выполняется в виде лекальных блоков длиною 2,0 и 1,5 м для короткомерных труб или длинной 1,25-2,0 м для длинномерных. Применение сборного или монолитного фундамента обуславливается производственными возможностями.

Мы тип фундамента принимаем исходя из высоты насыпи (h=5,25 м) и из условного сопротивления грунта, которое определяем по номограммам [3]. В нашем случаи P = 230 кПа, что не соответствует условиям описанным в пункте 3.2 [2].

Принимаем монолитный фундамент:

Рисунок 4.1 Тип фундамента круглой трубы

4.3.2 Определение длины трубы

Теоретическая длина трубы с оголовками поверху зависит от ширины земляного полотна В_з, заложения откосов m, высоты насыпи h, высоты порталов h_вых и h_вх (таблица 3.2[2]).

(4.4)

где р – ширина площадки над оголовком трубы, включая и оголовки, р=0,8м;

м.

Высота насыпи определяется по продольному профилю. При этом она должна обеспечить засыпку над трубой, а так же возвышение бровки земляного полотна над уровнем подпертой воды (УПВ) не менее Z=1 м при полунапорном и Z=0,5 м при безнапорном режиме:

(4.5)

где d - диаметр одноочковой трубы;

h - толщина дорожной одежды;

δ – толщина стенки трубы (таблица 3.2[2], δ=0,12 м);

.

Глубина перед трубой: H=3,09+0,5=3,59 м.

Сравниваем h с высотой насыпи и принимаем большее: h=5,25 м.

Фактическая длина трубы для длинномерных труб с оголовками определяется по формуле:

(4.7)

где n- число звеньев, n=L_T/2,5=22,96/2,5=9,2≈10;

0.35- толщина портальной стенки.

м

Проверим, выполняется ли условие

(4.8)

где S- длина целого звена ( S=2,5 м)

Корректируем заложение откосов земполотна.

В случае труб с оголовками:

(4.9)

где h- высота портальной стенки над лотком трубы

Окончательно принимаем 2,5 звена и L_Ф =25,97 м.

4.3.3 Назначение отметок дна трубы.

Отметки дна трубы на входе, по оси дороги и на выходе назначаются с учетом отметок местности, условий проектирования продольного профиля, продольного уклона трубы, длины трубы и её строительного подъёма. Продольный уклон принимают обычно равным поперечному уклону местности, но не менее критического и не более 20 ‰, т. к. при больших уклонах трубы проектируют как косогорные.

Строительный подъём принимаем равным , т.к. по условию земляное полотно отсыпается из суглинка тяжёлого пылеватого (Н – высота насыпи в метрах).

Длина трубы с верховой стороны меньше, чем с низовой (см. рис. 4.2).

Рис. 4.2 Схема к определению отметок лотка трубы.

Длина трубы с верховой и низовой сторон определится по формулам:

; (4.10)

где L_ф – фактическая длинна трубы, м;

m – заложение откоса насыпи (m=1,5) ;

i – продольный уклон трубы (принимаем равным уклону i =20 ‰).

Если отметка трубы по оси дороги Н₀ = 183,88 м, то отметки на входе Н₁ и на выходе Н₂ (см.

рис. 4.3) определятся по формулам:

; (4.10)

Строительный подъем равен:

Тогда длина трубы с верховой и низовой сторон по формулам (4.13) равна:

Отметка лотка трубы по оси дороги принимается равной:

(4.11)

Отметки на входе Н₁ и на выходе Н₂ трубы по формулам (4.10) равны:

Из условия следует, что застой воды в трубе исключен. Если , то необходимо увеличить уклон, в нашем случаи этого делать не надо.