Комбіновані водопропускні споруди тунельного типу для дорожнього господарства

Abstract

У статті набув подальшого розвитку спосіб улаштування комбінованих споруд, як основ фрагментів доріг регіонального та місцевого значення над малими струмками та зливовими системами, що поєднують в собі функції стандартних монолітних мостових конструкцій плитного типу та водопропускних коробчастних споруд. Запропонований спосіб є більш надійною альтернативою сучасних рішень збірних водопропускних коробів, або безнапірних залізобетонних труб круглого перерізу, які прийнято улаштовувати над природніми та штучними перешкодами малої протяжності. Крім того, запропоноване конструктивне рішення може мати подвійне використання – як водопропускна споруда в нормальному режимі роботи та, на момент повітряної тривоги – тимчасове укриття (залізобетонний бліндаж) для громадян. Виконано детальний опис запропонованого конструктивного рішення, розроблено скінчено-елементні модель напружено-деформованого стану споруди з урахуванням ґрунтових умов під дією комплексу навантажень, включаючи тимчасові впливи від колісної техніки. Локалізовані місця на конструкціях споруди в яких виникають найбільші внутрішні зусилля. Запропоновано раціональний варіант їх армування. В процесі аналізу результатів скінчено-елементного моделювання підтверджено надійність та ефективність запропонованих конструктивних рішень. Узагальнено практичний досвід з проектування і будівництва комбінованої споруди тунельного типу у с. Джугастра Крижопільського району Вінницької області. Описано технологічну послідовність виконання будівельно-монтажних робіт по улаштуванню споруди за запропонованою авторами статті методикою.

В статье получил дальнейшее развитие способ устройства комбинированных сооружений, используемых в качестве оснований фрагментов дорог регионального и местного значения над малыми ручьями и водосливными системами, которые совмещают функции стандартных монолитных мостовых сооружений плитного типа и водопропускных коробчатых сооружений. Предложенный способ является более надежной альтернативой современных стандартных решений в виде сборных бетонных водосливных коробов либо безнапорных труб круглого сечения, которые принято устраивать над естественными и искусственными преградами малой протяженности. Кроме того, предложенное конструктивное решение может иметь двойное использование – как водопропускное сооружение в нормальном режиме и, на момент воздушной тревоги – временное укрытие (железобетонный блиндаж) для гражданского населения. Выполнено детальное описание предложенного конструктивного решения, разработана конечно-элементная модель напряженно-деформированного состояния сооружения с учетом грунтовых условий под действием комплекса нагрузок, включая временные воздействия от колесной техники. Локализированы участки конструкций, на которых возникают наибольшие внутренние усилия. Предложен рациональный вариант их армирования. В процессе анализа результатов конечно-элементного моделирования подтверждена надежность и эффективность предложенных конструктивных решений. Обобщён практический опыт по проектированию и строительству комбинированного сооружения туннельного типа в с. Джугастра Крыжопольского района Винницкой области. Описано технологическую последовательность выполнения строительно-монтажных работ по устройству сооружения по предложенной авторами статьи методике.

The paper consist developed the method of arranging combined structures used as foundations for fragments of regional and local roads over small streams and spillways, which combine the functions of standard monolithic slab-type bridge structures and floodgate box structures. The proposed method is a more reliable alternative to modern standard solutions in the form of prefabricated concrete spillways or non-pressure pipes of a round cross section, which are installed over natural and artificial barriers of short length. In addition, the proposed constructive solution can have a dual use – as a floodgate in normal mode and a temporary shelter (reinforced concrete dugout) for the civilian population at the time of the air raid. Have been detailed described the proposed design solution, have been developed a finite element model of the stress-strain state of a structure, taking into account soil conditions under the action of a complex of loads, including temporary effects wheeled vehicles. Have been localized the sections of the structures the largest tension. Have been proposed a rational variant of their reinforcement. Have been confirmed the reliability and effectiveness of the proposed design solutions in the process of analyzing the results of finite element modeling. Have been generalized practical experience in the design and construction of a combined tunnel-type structure in the Dzhugastra village, Kryzhopilskyj district, Vinnytsia region. Have been described the technological sequence of performing construction and installation works on the installation of a structure according to the methodology proposed by the authors of the article.