ВОДОПРОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ ПОД НАСЫПЬЮ Российский патент 2023 года по МПК E01F5/00 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении водопропускных труб под насыпями автомобильных дорог в условиях северной строительно-климатической зоны при наличии наледей и/или сильного переноса.

Известна водопропускная труба под насыпью, содержащая у потолка металлическую трубу малого диаметра, концы которой через оголовки водопропускной трубы выведены выше прогнозируемого уровня наледи и/или снега, а их торцы снабжены заглушками (см., например, Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. Воронежский инженерно-строительный институт. М., Транспорт, 1999, с. 212, стр. 50-51, п. 6.11, рис. 19).

Недостатком известной конструкции является недостаточный паропрогрев наледи в виду малого диаметра металлической трубы, подвешенной у потолка водопропускной трубы. Кроме того, использование парообразователя усложняет эксплуатацию участка.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является конструкция водопропускного сооружения под насыпью, включающая бетонную трубу, входной и выходной оголовки с открылками, уложенные на насыпной водопроницаемый слой, содержащий в верхней части металлизированный слой с токоведущими элементами, подключенными к источнику питания: (см. авторское свидетельство СССР, №1548311, МПК EO1F 5/00, 07.03.90, Бюл. №9).

Недостатком известной конструкции является сложность ее применения ввиду необходимости использовать источник питания. Кроме того, при длинных водопропускных сооружениях (свыше 6,0 м) и обводненности металлизированного слоя разогрев наледи будет затруднен либо вовсе не произойдет.

Техническая задача - упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности.

Указанная техническая задача достигается тем, что конструкция водопропускного сооружения, включающая бетонную трубу, входной и выходной оголовки с открылками, уложенные на насыпной водопроницаемый слой, отличающееся тем, что сооружение снабжено размещенной у входного оголовка емкостью с теплоизолированным днищем, заполненной солевым раствором, и установленной вплотную к торцевым стенкам входного оголовка с заглублением в грунт, при этом верхняя часть емкости на уровне трубы имеет сквозные отверстия.

На фиг. 1 представлено водопропускное сооружение, продольный разрез, на фиг. 2 - вид А-А на фиг. 1.

Водопропускное сооружение под насыпью 1 включает бетонную трубу 2, входной 3 и выходной 4 оголовки, открылки 5, металлическую емкость 6 с отверстиями 7, солевой раствор 8, днище 9, теплоизоляцию 10, крышку 11, водопроницаемый слой 12, каменную наброску 13.

В качестве теплоизоляционного материала следует применять, например, пенопласт с закрытыми порами. Указанный теплоизоляционный материал, уложенный на дно выемки, сохраняет теплотехнические свойства на очень длительный срок эксплуатации и предотвращает промораживание грунтов оснований под днищем емкости и, как следствие, возникновение и проявление сил морозного пучения.

Водопропускное сооружение возводят следующим образом.

На участке расположения водопропускного сооружения отводится водоток. Вблизи входного оголовка на расчетную глубину устраивают выемку. Выравнивают ее дно, на которое монтируют теплоизоляционный слой. Далее в выемке вплотную к входному оголовку размещают емкость с отверстиями кверху, расположенными на уровне бетонной трубы. После монтажа и закрепления емкости в грунтовом массиве насыпи, емкость заполняют солевым раствором и восстанавливают водный поток. Использование теплоизоляционного слоя под днищем емкости позволяет исключить возникновение и воздействие сил морозного пучения на емкость. Это позволяет сохранять емкость в неподвижном и в рабочем положении.

Устройство работает следующим образом.

В период действия водотока вода через входные отверстия попадает внутрь емкости и устремляется вниз к днищу, где происходит смешение ее с солевым раствором. После смешения водного потока с солевым раствором образуется водно-солевая смесь, которая не замерзает и под напором водного потока вытесняется в выходные отверстия емкости и изливается в бетонную трубу и далее - в каменную наброску.

Для приготовления солевого раствора используют в основном хлористый натрий или хлористый кальций, как наиболее часто встречаемые в строительном производстве. Температура замерзания растворов хлористого натрия и хлористого кальция составляет соответственно -21,2°С при концентрации 0,271 г/см³ и -55°С при концентрации 0,402 г/см³.

При температуре наружного воздуха -30°С и ниже для приготовления солевого раствора целесообразнее применять соли хлористого кальция. Заливку солевого раствора производят после снятия крышки или через специальное монтажное окно, располагаемое в верхней части емкости (на рисунке не показано).

Использование емкости с солевым раствором позволяет значительно снизить температуру замерзания водно-солевой смеси, что обеспечивает ликвидацию процесса образования наледи и гарантирует эксплуатацию водопропускного сооружения в расчетном режиме.

Применение предлагаемой конструкции устройства обеспечивает высокий уровень эксплуатационной надежности, не требует проведения регулярного технического контроля за его состоянием, работает в автономном режиме, по сравнению с прототипом более просто в изготовлении, экономически выгодно и целесообразно, так как не требуется источников питания электро- или паропрогрева для разогрева наледи.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении водопропускных труб под насыпями автомобильных дорог в условиях северной строительно-климатической зоны при наличии наледей и/или сильного переноса. Водопропускное сооружение включает бетонную трубу, входной и выходной оголовки с открылками, уложенные на насыпной водопроницаемый слой. Сооружение снабжено размещенной у входного оголовка емкостью с теплоизолированным днищем, заполненной солевым раствором и установленной вплотную к торцевым стенкам входного оголовка с заглублением в грунт, при этом верхняя часть емкости на уровне трубы имеет сквозные отверстия. Технический результат состоит в упрощении конструкции и повышении эксплуатационной надежности. 2 ил.

Водопропускное сооружение, включающее бетонную трубу, входной и выходной оголовки с открылками, уложенные на насыпной водопроницаемый слой, отличающееся тем, что сооружение снабжено размещенной у входного оголовка емкостью с теплоизолированным днищем, заполненной солевым раствором и установленной вплотную к торцевым стенкам входного оголовка с заглублением в грунт, при этом верхняя часть емкости на уровне трубы имеет сквозные отверстия.