СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ ПОД ДОРОЖНОЙ НАСЫПЬЮ Российский патент 2007 года по МПК E01F5/00 E02D29/00 

Изобретение относится к водопропускным устройствам, а именно к водопропускным гофрированным трубам, и может быть использовано при прокладке водопропускных труб под дорожными насыпями.

Известна водопропускная труба под дорожной насыпью, снабженная трубчатым гофрированным кожухом, охватывающим тело трубы с зазором, который заполнен теплоизолирующим материалом [а.с. SU 1010176, опубл. 07.04.1983]. Такая конструкция малоуниверсальна и предназначена для использования на вечномерзлых грунтах.

Известна водопропускная пластиковая труба с двойными стенками, представляющая собой внутреннюю трубу, вставленную с зазором в наружную гофрированную трубу и удерживаемую в ней с помощью трех корытообразных продольных гофр, расположенных под углом 120° [патент DE 3605329, опубл. 01.06.1995]. Такая труба имеет сложную конструкцию и низкую прочность.

Известно водопропускное сооружение под насыпью, содержащее водопропускную металлическую гофрированную трубу круглого поперечного сечения, помещенную в замкнутую гибкую непроницаемую оболочку с зазором, который заполнен материалом с малым внутренним трением [а.с. SU 1373745, опубл. 15.02.1988]. Такая конструкция имеет низкую надежность.

Известно использование в водопропускных сооружениях водопропускных гофрированных труб, например с винтовыми гофрами, проложенных непосредственно в теле насыпи [а.с. SU 1145072, опубл. 15.03.1985]. Прокладка таких труб может производится траншейным способом или с предварительной прокладкой тоннеля, что увеличивает как сроки, так и стоимость строительства. Между тем известны другие высокопроизводительные бестраншейные способы, предназначенные для прокладки труб с гладкими стенками. Наиболее распространенным является способ продавливания, например продавливание трубы вместе с железобетонной крепью [а.с. SU 1209778, опубл. 07.02.1986], трубы-патрона с ножевой секцией [патент RU 2153581, опубл. 27.07.2000] или с использованием временной трубы [а.с. SU 1712548, опубл. 15.02.1992], с использованием ударных воздействий (забивание) [а.с. SU 802464, опубл. 07.02.1981]. Существуют комбинированные способы, например, сочетающие горизонтальное бурение с продавливанием [заявка JP 52015114, опубл. 04.02.1977].

Кроме этого, прочность водопропускной гофрированной трубы, проложенной непосредственно в теле насыпи, относительно невысока, что требует размещения в насыпи дополнительных усиливающих элементов, например брусьев со стойками [а.с. SU 1752843, опубл. 07.08.1992], которые дополнительно могут быть снабжены тягами [а.с. SU 1691451, опубл. 15.11.1991].

Кроме этого, водопропускная гофрированная труба, проложенная непосредственно в теле насыпи, более подвержена коррозии, чем трубы с оболочками или кожухами, что определяет относительно малый межремонтный период, что увеличивает эксплутационные расходы. Из уровня техники известны различные способы ремонта водопропускных гофрированных труб непосредственно на месте, например ремонт деформированной по вертикали трубы с помощью раздвижения ее домкратами и установки усиливающих элементов в виде дугообразных секций трубы [а.с. SU 1276736, опубл. 15.12.1986]. Другим путем ремонта является замена поврежденной трубы, например, укладкой новой трубы в непосредственной близости от старой [патент RU 2183230, опубл. 10.06.2002].

Один из известных способов ремонта водопропускной гофрированной трубы непосредственно на месте ее прокладки выбран в качестве прототипа [патент СА 2252338, опубл. 11.02.2003]. Согласно известному способу внутрь ремонтируемой водопропускной гофрированной трубы, проложенной в насыпи и подлежащей ремонту, с помощью лебедки протягивается ремонтная гофрированная труба, имеющая диаметр несколько меньший, чем в самом узком месте ремонтируемой трубы. После установки ремонтной трубы зазор между ней и ремонтируемой трубой заполняют жидким строительным раствором. Известный способ предназначен только для ремонта уже проложенных в насыпи водопропускных труб.

Решаемая техническая задача - повышение прочности и надежности водопропускных гофрированных труб, а также создание технологии прокладки таких водопропускных труб без перерыва движения транспортных средств.

Предлагается водопропускная труба под дорожной насыпью, содержащая трубчатый кожух, внутри которого установлена гофрированная труба. Полость между внутренней поверхностью трубчатого кожуха и наружной поверхностью гофрированной трубы заполнена скрепляющим материалом. Новым является то, что трубчатый кожух выполнен в виде гладкой трубы, выполненной из материала с характеристиками прочности, позволяющими осуществление ее продавливания через тело дорожной насыпи (т.е. без разрушения или необратимых деформаций).

Трубчатый кожух лучше выполнять из металла, например стали.

Лучше, когда трубчатый кожух и/или гофрированная труба имеют круглое поперечное сечение.

Гофрированная труба может быть выполнена из металла или пластмассы.

Гофры гофрированной трубы лучше выполнять винтовыми.

В качестве скрепляющего материала может использоваться цементно-песчаный раствор или бетон.

Гофрированная труба может быть установлена внутри трубчатого кожуха с зазором.

Также предлагается способ прокладки водопропускной трубы под дорожной насыпью, согласно которому в трубчатый кожух, установленный в теле дорожной насыпи, устанавливают гофрированную трубу, после чего полость между внутренней поверхностью трубчатого кожуха и наружной поверхностью гофрированной трубы заполняют скрепляющим материалом. Новым является то, что трубчатый кожух в виде гладкой трубы устанавливают путем его продавливания через тело дорожной насыпи. При этом может быть использован любой из известных способов продавливания, например описанные выше.

Полость зазора можно заполнять цементно-песчаным раствором или бетоном.

Гофрированную трубу можно устанавливать внутри трубчатого кожуха с зазором.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены основные стадии прокладки под дорожной насыпью водопропускной гофрированной трубы: на фиг.1 представлена стадия продавливания внешней гладкой трубы; на фиг.2 - стадия протягивания внутренней гофрированной трубы; на фиг.3 - окончательная стадия. Стрелками на фиг.1 и фиг.2 показано направление усилия продавливания и протягивания соответственно.

Изобретение поясняется на примере прокладки водопропускной гофрированной трубы под действующей дорожной насыпью (автомобильной или железнодорожной).

В теле насыпи 1 продавливается кожух 2 в виде гладкой металлической трубы (см. фиг.1). Продавливание может быть осуществлено любым из известных способов. Грунт насыпи удаляется из полости кожуха 2, в которую затем протягивают металлическую или пластмассовую гофрированную трубу 3 (см. фиг.2), например, с помощью лебедки. Зазор 4 между кожухом 2 и трубой 3 заполняют цементно-песчаным раствором или бетоном под давлением. Заполнение зазора 4 производится при помощи насоса через бетоновод, размещаемый в своде между кожухом 2 и гофрированной трубой 3. На выходном оголовке кожуха 2 монтируется торцевая опалубка (не показана). Заполнение зазора 4 начинается с выходного оголовка. По мере заполнения бетоновод передвигается к входному оголовку. После заполнения зазора 4 через болтовые отверстия в сводовой части гофрированной трубы бурится шпур диаметром 20 мм до кожуха. Через этот шпур производится нагнетание цементного раствора. Заполнение пустот может производиться через технологические шпуры в гофрированной трубе 3. С обеих сторон готовой водопропускной трубы могут быть смонтированы оголовки.

Предлагаемое изобретение успешно апробировано для насыпей в грунтах I-IV категорий при переустройстве Сахалинской железной дороги на общероссийскую ширину колеи 1520 мм, при капитальном ремонте водопропускных труб на км 122, 124, 168, 162, 164 на линии Холмск-Ильинск. При этом:

- усилия продавливания (пресс, микрощиты) составляли 15-40 т на 1 м периметра кромки кожуха 2, в качестве которого использовались стальные трубы D_y=1880 мм с толщиной стенки 16-20 мм;

- в качестве гофрированных труб использовались трубы с винтовыми и концентрическими гофрами с прямоугольным трапецеидальным и закругленным поперечным сечением гофр, имеющие наружный диаметр (по выступам) 1602 мм, внутренний диаметр (по впадинам) 1500 мм, шаг гофрирования 152,4 мм, ширина гофр в поперечном сечении 1430 мм;

- заполнение (раствором или бетоном) зазора 4 осуществлялось под давлением 0,2-0,4 МПа, заполнение пустот производилось через шпуры в гофрированной трубе 3 диаметром 20 мм, выполненные с шагом 2 м по длине;

- общее время прокладки кожуха в зависимости от длины трубы составляло от 3-х до 10-ти суток без перерыва в движении поездов.

Приведенный выше пример и данные использованы только для целей иллюстрации возможности осуществления изобретения и ни в коей мере не ограничивают объем правовой охраны, представленный в формуле изобретения, при этом специалист в данной области техники относительно просто способен осуществить и другие пути осуществления изобретения.

Изобретение относится к водопропускным трубам, а именно к водопропускным гофрированным трубам, и может быть использовано при прокладке водопропускных труб под дорожными насыпями. Способ прокладки водопропускной трубы под дорожной насыпью, согласно которому в трубчатый кожух, установленный в теле дорожной насыпи, устанавливают гофрированную трубу, после чего полость между внутренней поверхностью трубчатого кожуха и наружной поверхностью гофрированной трубы заполняют скрепляющим материалом. Трубчатый кожух в виде гладкой трубы устанавливают путем его продавливания через тело дорожной насыпи при усилии продавливания 15-40 т на 1 м периметра кромки трубчатого кожуха с последующим удалением грунта дорожной насыпи из полости трубчатого кожуха. Гофрированную трубу устанавливают внутри трубчатого кожуха с зазором, а полость зазора заполняют цементно-песчаным раствором или бетоном, который подают под давлением 0,2-0,4 МПа из сводовой части зазора. Технический результат состоит в повышении прочности и надежности водопропускных гофрированных труб, а также создании технологии прокладки таких водопропускных труб без перерыва движения транспортных средств. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ прокладки водопропускной трубы под дорожной насыпью, согласно которому в трубчатый кожух, установленный в теле дорожной насыпи, устанавливают гофрированную трубу, после чего полость между внутренней поверхностью трубчатого кожуха и наружной поверхностью гофрированной трубы заполняют скрепляющим материалом, отличающийся тем, что трубчатый кожух в виде гладкой трубы устанавливают путем его продавливания через тело дорожной насыпи при усилии продавливания 15-40 т на 1 м периметра кромки трубчатого кожуха с последующим удалением грунта дорожной насыпи из полости трубчатого кожуха, гофрированную трубу устанавливают внутри трубчатого кожуха с зазором, а полость зазора заполняют цементно-песчаным раствором или бетоном, который подают под давлением 0,2-0,4 МПа из сводовой части зазора.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют гофрированную трубу с винтовыми гофрами.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что до заполнения полости зазора на одном из оголовков трубчатого кожуха монтируют торцевую опалубку, а заполнение полости зазора производят по направлению от этого оголовка.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение полости зазора производят с помощью бетоновода, размещаемого в своде между трубчатым кожухом и гофрированной трубой.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение полости зазора производят через шпуры в гофрированной трубе.