Водопроводящее устройство Российский патент 2024 года по МПК E01F5/00 

Изобретение относится к области водохозяйственного и дорожного строительства и может применяться при строительстве региональных дорог и дорог на межхозяйственной оросительной сети для обеспечения пропуска воды через тело земляного полотна.

Известна водопропускная труба (Пат № 2328572, кл. E02F 5/00, 2008 г.) выполненная из водопропускных блоков, опирающихся на фундамент, включающий сваи и ригели, где опорные части конструктивных элементов выполнены из эластичного материала, расположенного между ригелями и верхними торцами свай, и направляющих, жестко прикрепленные к сваям и препятствующих перемещениям ригелей поперек продольной оси трубы, причем ригели выполнены с возможностью вертикальных перемещений относительно верхних торцов свай.

Недостатком известного технического решения является невозможность применения предложенного технического решения, например, на грунтах с обеспеченной несущей способностью, но с обратной засыпкой подверженной тиксотропному разжижению, низкая надежность работы из-за вертикальных нагрузок.

Известно также устройство (см. Пат № 2303096, кл. E02F 5/00), содержащее водопропускной канал с седлообразной поверхностью, обращенной к телу магистрального трубопровода и взаимодействующей с ним, водопропускной канал верхнего над магистральным трубопроводом расположения седлообразная поверхность выполнена по форме поверхности магистрального трубопровода в виде фрагмента оболочки, неподвижно соединенной с телом водопропускного канала или в виде отдельного накладного листа, уложенного на поверхность магистрального трубопровода и зафиксированного на нем установленным сверху водопропускным каналом с расположенным под ним и заполненным фильтрующим материалом углублением, при этом магистральный трубопровод и русло водотока, а также верхняя образующая водопропускного канала перекрыты водопроницаемыми гибкими коврами.

Недостатком данного технического решения является конструктивная избыточность и, как следствие, низкая надежность в работе, а также сложность реализации задачи оптимизации взаимодействия грунта с конструкцией водопропускного устройства посредством изменения поверхности в виде фрагмента оболочки, тем более, если обратная засыпка подвержена тиксотропному разжижению.

Наиболее близким по своей технической сущности является водопропускное устройство содержащее трубу, установленную на грунтовое естественное основание с техногенной подготовкой из гравийно-песчаной уплотненной засыпки, обратную засыпку верхней части трубы, выше грунта естественного основания и пленочный материал, контактирующий с обратной засыпкой (патент РФ №2779037, кл. E01F 5/00, 2022 г.).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы из-за тиксотропного разжижения обратной засыпки, а также вертикальных нагрузок, действующих на трубу.

Техническим результатом является повышение надежности работы за счет исключения тиксотропного разжижения обратной засыпки, а также уменьшения вертикальных нагрузок, действующих на трубу.

Технический результат достигается тем, что в водопроводящем устройстве под дорожной насыпью, содержащем трубу, установленную на грунтовое естественное основание с техногенной подготовкой из гравийно-песчаной уплотненной засыпки, обратную засыпку верхней части трубы, выше грунта естественного основания и пленочное покрытие, контактирующее с обратной засыпкой, согласно изобретению, обратная засыпка выполнена из двух слоев: первый слой над трубой выполнен из грунта, подверженного тиксотропному воздействию, а второй слой обратной засыпки - из гравийно-песчаной смеси, не подверженной тиксотропному воздействию, при этом между слоями вдоль трубы установлена демпферная плита с шириной равной диаметру трубы, с уклоном по местности, причем по краям демпферной плиты, по продольной ее оси, снизу расположено пленочное покрытие, с уклоном от трубы и с длиной, обеспечивающей перекрытие краев техногенной подготовки на естественном основании.

Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет конструктивных особенностей достигается технический результат, а именно повышается надежность водопроводящего устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен план водопроводящего устройства, на фиг. 2 изображен продольный разрез А-А водопроводящего устройства, на фиг. 3 изображен поперечный разрез В-В по фиг. 2.

Водопроводящее устройство содержит трубу 1, опирающуюся на грунтовое естественное основание 2 с техногенной подготовкой 3, из гравийно-песчаной уплотненной засыпки. Верхняя часть трубы 1, выше грунта естественного основания 2, засыпана обратной засыпкой, которая при производстве работ уплотняется. Труба 1 имеет входной 4 и выходной 5 оголовки, стыкуемые с укрепляющей каменной отмосткой 6, опирающихся на естественное основание 2. Сверху трубы 1 обратная засыпка выполнена из двух слоев: первый слой 7 над трубой выполнен из грунта подверженного тиксотропному воздействию, а второй слой 8 обратной засыпки - из гравийно-песчаной смеси, не подверженной тиксотропному воздействию. Между слоями 7 и 8 вдоль трубы 1 установлена демпферная плита 9 с шириной равной диаметру трубы 1 с уклоном по местности. Над обратной засыпкой расположено дорожное полотно 10. Причем по краям демпферной плиты 9 по продольной ее оси, снизу расположено пленочное покрытие с 11 уклоном от трубы 1 и с длиной, обеспечивающей перекрытие краев техногенной подготовки 3 на естественном основании 2.

Первый слой 7 обратной засыпки может быть выполнен из любого вида глинистого или суглинистого местного грунта, подверженного тиксотропному изменению, высотой равной, как минимум, половине всей высоты обратной засыпки. Другой, верхний слой 8 обратной засыпки, отделенный от нижележащего слоя 7 обратной засыпки демпферной плитой 9, выполнен из гравийно-песчаной смеси не подверженной тиксотропии. Над обратной засыпкой 8 из гравийно-песчаной смеси расположено дорожное полотно 10 проезжей части дороги. По краям демпферной плиты 9, по поперечному разрезу водопроводящего устройства, снизу уложено пленочное покрытие 11, с уклоном от трубы и длиной, в плане, перекрывающей края техногенной подготовки 3 на естественном основании 2.

Водопроводящее устройство в теле насыпи работает следующим образом: труба 1, в рабочем состоянии, представляет завершенное локальное гидротехническое устройство, включающее, входной 4 и выходной 5 оголовки, стыкуемые с укрепляющей каменной отмосткой 6, обеспечивающей безаварийный пропуск паводковых вод, осеннего и весеннего периодов. Но именно в эти периоды, связанные с интенсивными осадками, наблюдается повышенная транспортная активность на дорогах, связанная, в том числе, с уборкой сельскохозяйственной продукции. В свою очередь влага от осадков проникает в насыпь над водоводом, тогда как нагрузка от автотранспорта периодически воздействует на грунт насыпи и, как следствие, на трубу 1 водопроводящего устройства. Если грунт подвержен тиксотропному воздействию, а это глины и суглинки, то есть большинство местных строительных грунтов, применяемых при обратных засыпках, а также при формировании насыпей над водоводами, то происходят сверх нормативные подвижки грунтов обратной засыпки, и дорожное полотно 10 выходит из строя. Для решения этой проблемы, а также с целью повышения надежности, обратную засыпку над водопропускным устройством выполняют из двух слоев - первый слой 7, над водоводом, выполняют из местного строительного грунта, из глины или суглинка, на который после его уплотнения укладывают демпферную плиту 9 с шириной равной диаметру трубы 1, с уклоном по местности. Второй слой 8 обратной засыпки, расположенный над демпферной плитой 9, в основании дороги 10, выполняют из гравийно-песчаной смеси, не подверженной тиксотропному воздействию и не изменяющий свою несущую способность при изменении влажности и механического воздействия на него. При этом выбор толщины демпферной плиты 9, и коррелирующей с ней несущей способности, осуществляется на основе технико-экономического сравнения вариантов реализации технического решения.

В свою очередь повышение надежности работы демпферной плиты 9 и, как следствие, всего водопроводящего устройства, можно реализовать армирование последнего. Однако, наиболее рационально идти по пути исключения факторов, обеспечивающих благоприятные условия для образования тиксотропных процессов на водопроводящем устройстве. Так формирование придорожного слоя обратной засыпки 8 из гравийно-песчаной смеси обеспечивает исключение образования в нем тиксотропных процессов, а последующий слой 7, за демпферной плитой 9, состоящий из местных строительных грунтов, также может быть защищен от тиксотропии, только путем исключения повышения влажности в нем. Для исключения дополнительного замокания первого слоя 7, над водопроводящем устройстве, а также техногенной подготовки 3 и естественного основания 2 и, как следствие, сохранения их несущей способности, по краям демпферной плиты 9, по продольной оси, снизу расположено пленочное покрытие 11, с уклоном от трубы 1 и длиной, в плане, перекрывающей края призмы техногенной подготовки 3.

Таким образом, заявляемое водопроводящее устройство позволяет за счет представленных конструктивных особенностей достигать технического результата, а именно повысить надежность водопроводящего устройства.

Изобретение относится к области водохозяйственного и дорожного строительства и может применяться при строительстве дорог для обеспечения пропуска воды через тело земляного полотна. Технический результат - повышение надежности работы за счет исключения тиксотропного разжижения обратной засыпки, а также уменьшения вертикальных нагрузок, действующих на трубу. Водопроводящее устройство под дорожной насыпью содержит трубу, установленную на грунтовое естественное основание с техногенной подготовкой из гравийно-песчаной уплотненной засыпки, обратную засыпку верхней части трубы, выше грунта естественного основания, и пленочный материал, контактирующий с обратной засыпкой. Обратная засыпка выполнена из двух слоев: первый слой над трубой выполнен из грунта, подверженного тиксотропному воздействию, а второй слой обратной засыпки - из гравийно-песчаной смеси, не подверженной тиксотропному воздействию. Между слоями вдоль трубы установлена демпфирующая плита с шириной, равной диаметру трубы, с уклоном по местности. По краям демпфирующей плиты, по продольной ее оси, снизу расположено пленочное покрытие, с уклоном от трубы и с длиной, обеспечивающей перекрытие краев техногенной подготовки на естественном основании. 3 ил.

Водопроводящее устройство, содержащее трубу, установленную на грунтовое естественное основание с техногенной подготовкой из гравийно-песчаной уплотненной засыпки, обратную засыпку верхней части трубы выше грунта естественного основания и пленочное покрытие, контактирующее с обратной засыпкой, отличающееся тем, что обратная засыпка выполнена из двух слоев: первый слой над трубой выполнен из грунта, подверженного тиксотропному воздействию, а второй слой обратной засыпки - из гравийно-песчаной смеси, не подверженной тиксотропному воздействию, при этом между слоями вдоль трубы установлена демпферная плита, шириной, равной диаметру трубы, с уклоном по местности, по краям демпферной плиты по ее продольной оси снизу расположено пленочное покрытие с уклоном от трубы и с длиной, обеспечивающей перекрытие краев техногенной подготовки на естественном основании.