CC BY
2УДК 691 Краснов А.В., Терехова О.П.
Краснов А.В.
студент (магистратуры) промышленное и гражданское строительство: технологии и организация строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Терехова О.П.
кандидат педагогических наук, доцент кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ВОДОПРОПУСКНЫЕ ТРУБЫ ИЗ ФУТЕРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БЛОКОВ: ОТ ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИЙ В ТИПОВЫЕ СЕРИИ ЖБИ ДО ЗАПУСКА ПОСТОЯННОГО ВОДОТОКА ЧЕРЕЗ СООРУЖЕНИЕ
Аннотация: масштабное строительство дорожной инфраструктуры и влияние на водопропускные сооружения негативных факторов — природного (климат), физического (эрозия) и химического (агрессивная среда) делают актуальным вопрос защиты и продления срока службы железобетонных водопропускных конструкций.
Ключевые слова: колодцы, пригрузка, железобетон, талые воды, дождевые воды,
ГОСТ.
Выбор материалов.
При выборе инженерных решений устройства водопропускных труб был проведен сравнительный анализ суммарной стоимости строительства и эксплуатации сооружения из типовых и футерованных железобетонных блоков.
Расчет применительно к прямоугольной железобетонной трубе на ПК27+53,96 показал, что использование футерованных блоков позволяет уменьшить затраты на период строительства и эксплуатации за 24 года на 2,5% (данный показатель обеспечивается за счет снижения затрат на текущий ремонт и содержание на 82%).
Полимерный анкерный лист ТУ 2246-003-56910145-2014 обеспечивает непрерывное гидроизоляционное покрытие и защищает железобетонные сооружения и их элементы от коррозии. Кроме того, полиэтилен обладает наименьшим показателем абразивного износа по результатам теста Darmstadt (100 000 циклов): бетон — 0,40 мм, сталь — 0,70 мм, стеклопластик — 0,34 мм, полиэтилен высокой плотности (HDPE) — 0,070 мм.
Данное покрытие позволяет увеличить срок службы трубы, межремонтные сроки, надежность конструкций. HDPE стоек к ультрафиолету, экологически безопасен: не выделяет никаких токсичных веществ и может применяться в сооружениях, контактирующих с питьевой водой.
На основании полученных данных, решение по устройству водопропускных труб на Р-255 из футерованных блоков было включено в проектную документацию, получило положительное заключение Главгосэкспертизы и принято заказчиком в реализацию.
Как производится герметизация емкостей и футеровка ЖБ колодцев?
Все зависит от того, на какой стадии она производится - ее можно сделать как в процессе изготовления новой емкости, так и уже после изготовления и даже в процессе эксплуатации. Возьмем, к примеру, ГИС колодцы с футеровкой -защитный HDPE слой наносится на бетон в процессе изготовления. В этом случае заранее спаянный в кольцо пластик устанавливается прямо в опалубку, что обеспечивает надежное сцепление защитного слоя с бетоном.
Другое дело, когда футеровка производится в уже изготовленной емкости - например, в стальном резервуаре. Здесь все работы, в том числе и раскрой листового материала, и высококачественная экструзионная сварка пластика,
производятся по месту. Процесс этот весьма сложный, но, тем не менее, предоставляет заказчикам ряд существенных преимуществ.
Какие именно преимущества предоставляет технология футеровки канализационных колодцев, емкостей и прочих резервуаров?
Экономия времени и средств, связанных с реконструкцией и восстановлением резервуаров и колодцев. Работы по футеровке производятся достаточно быстро, а затраты на этот процесс намного ниже, чем если выполнять полную замену емкости или колец колодца.
Восстановление колодцев без проведения земляных работ, что, опять-таки, снижает затраты на реставрацию. Долговечная и надежная технология, позволяющая дать вторую жизнь емкости или резервуару.
И это еще не все - не следует выпускать из виду и то, что методом футеровки создается практически цельное покрытие, что обеспечивает полную герметичность. Также полипропиленовый или полиэтиленовый защитный слой снижает затраты на эксплуатацию емкостей - в частности, на их периодическую очистку. И естественно, улучшает технические характеристики, что очень важно для резервуаров, используемых в гидротехнических сооружениях.
Производство работ.
Для реализации проекта компаниям производителям по индивидуальным параметрам и поставила на объект строительства сборные железобетонные блоки тела трубы. Контактирующая с водой поверхность блоков футерована листом из полиэтилена.
На ПК27+53,96 участка трассы Р-255 «Сибирь» проектом предусматривалось устройство прямоугольной одноочковой трубы длиной 36,77 м сечением 4,0^2,5 м и продольным уклоном трубы 5%о.
Конструкция водопропускной трубы
Пгк. ЙЛПЛ5 I I
V- 41 \6 | \8 \9 \5_ ж
Схема конструкции водопропускной трубы на ПК27+53,96: 1 — звено футерованное, 2 — оголовочное звено футерованное, 3 — откосная стенка футерованная, 4 — геомембрана, 5 — георешетка РД, 6 — геотекстиль, 7 — гравийно-песчаная подушка, 8 — подушка под тело трубы из ЩПС, 9 — засыпка обойм из ЩПС.
Монтаж трубы осуществлялся из блоков портальных и откосных стенок и звеньев трубы. Из-за низкого качества местного грунта основание под трубой заменено на подушку из ЩПС с армированием георешеткой РД (СТО 30478650001-2012). Откосы насыпи и русло на входе и выходе из трубы укрепляются габионными конструкциями с гидроизоляцией из геомембраны Тип 5/2 (ТУ 2246-001-56910145-2014) с защитно-дренирующим покрытием из геотекстиля с двух сторон.
На ПК88+04,61 участка трассы Р-255, по данным инженерных изысканий, возможно образование наледей на постоянном водотоке. Для пропуска водотока под земляным полотном автодороги предусмотрено строительство нового водопропускного сооружения с устройством тела из массивных бетонных блоков в соответствии с требованиями СП 35.13330.2011. Проектом принято устройство трубы с прямоугольным отверстием 3,0*2,0 м и длиной тела 52,02 м с уклоном трубы 20%о.
Схема конструкции водопропускной трубы на ПК88+04,61: 1 — блок перекрытия трубы футерованный, 2 — откосная стенка футерованная, 3 — георешетка РД, 4 — геотекстиль, 5 — обратная засыпка ПГС, 6 — засыпка обойм из ЩПС, 7 — подушка под тело трубы из ЩПС.
Для устройства тела трубы произведена замена местного слабого грунта на ЩПС с армированием в виде двух замкнутых обойм из дорожной армирующей георешетки РД (нижняя обойма высотой 1 м, верхняя 0,7 м). Монтаж трубы производился из футерованных блоков откосных стенок, блоков стенок тела трубы, ригелей и блоков перекрытия.
Для организации сварочных работ были привлечены специалисты, прошедшие аттестацию в НАКС. Их задачей было создать на внутренней поверхности трубы непрерывное и абсолютно герметичное гидроизоляционное покрытие в местах, где располагались межзвеньевые швы. Для этого использовался специальный экструдер и полимерный пруток, с помощью которых приваривались полимерные накладки к футерованным звеньям трубы.
При весеннем паводке 2024 г. водопропускная труба на ПК27+53,96 трассы Р-255 «Сибирь» выполнила свою функцию в штатном режиме.
Заключение.
Строительство из сборных футерованных железобетонных блоков обеспечивает:
возможность совместить производство ЖБИ с высокими показателями качества в заводских условиях с футеровкой анкерным листом,
значительное снижение затрат на содержание и ремонт сооружений, увеличение межремонтных сроков и сроков службы конструкции. В настоящее время на рынке имеется целый набор решений, доказавших свою пригодность при модернизации систем наружного водоотведения и канализации (НВК). Часть из них хорошо себя зарекомендовала применительно к специфическим региональным и локальным условиям, когда к оборудованию из-за местных климатических особенностей предъявляются особо жесткие требования. Это относится, в частности, к Санкт-Петербургу и Ленинградской области, где имеются чрезвычайно сложные гидрогеологические условия. В связи с этим региональные нормативы рекомендуют применять герметичные колодцы в грунтах с высокой обводненностью, а также вблизи рек и водоемов, опасных производств и других территорий, где находятся вредные вещества, например, нефтепродукты. Можно устанавливать колодцы из полипропилена или полиэтилена, но с обязательным расчетом на всплытие.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Абе И., Уно Т. Заявка № 11-021909, класс Е02 (Япония). Погружение опускного колодца, 1999;
2. Абе С. Заявка № 08-177055, класс Е02 (Япония). Способ погружения опускного колодца, 1996;
3. Абрамсон Х.И., Березницкий Ю.А. Опорные конструкции для принудительного погружения опускной крепи //Шахтное строительство. 1981. №2 5. С. 6-10;
4. Абэ И., Кондо И. Заявка № 59-233024, класс Е02 (Япония), Погружение опускного колодца 1984;
5. Адлер Ю.И., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука. 1976. 278 с;
6. Алмазов А.И., Калинин Е.А., Поволоцкий А.Б. Результаты контроля внешних сил и напряжений в конструкции колодца, погружаемого методом задавливания // Специальные строительные работы. Сб. науч. тр. ВНИИГС. JL: 1976. С. 23-28;
7. Алмазов А.Н. Расчет неравномерности давления грунта, возникающей при кренах опускных колодцев // Специальные строительные работы. Сб. науч. тр. ВНИИГС. Л.: 1981. С. 73-80;
8. Алмазов А.Н., Перминов Н.А., Ольшевский Г.Ф., Феоктистова Н.В. Пути снижения сил трения при погружении опускных колодцев // Технология и оборудование для специальных строительных работ. Сб. науч. тр. ВНИИГС. Д.: 1982. С. 109-116;
9. Алмазов А.Х., Гарибина Т.А. Влияние погружения опускных колодцев на деформации оснований // Экспресс-информация Минмонтажспецстрой. Монтажные и специальные строительные работы. Серия: Специальные строительные работы. Вып. 2. 1987. С. 22-26;
10. Артемьев К.Г., Кольцов Е.М. Погружение крупного опускного колодца // Монтажные и специальные работы в строительстве. 1970. № 6. С. 15-18
KrasnovA.V., Terehova O.P.
Krasnov A.V.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
Terehova O.P.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
CULVER PIPES MADE OF LINED REINFORCED CONCRETE BLOCKS: FROM IMPLEMENTATION OF INNOVATIONS IN TYPICAL SERIES OF REINFORCED CONCRETE PRODUCTS TO LAUNCH OF PERMANENT WATER FLOW VIA STRUCTURE
Abstract: large-scale construction of road infrastructure and the impact of negative factors on culverts - natural (climate), physical (erosion) and chemical (aggressive environment) - make the issue ofprotecting and extending the service life of reinforced concrete culverts relevant.
Keywords: wells, ballast, reinforced concrete, melt water, rain water, GOST.
