Кіші су өткізу құрылыстары түрлері және құбырлар түрлері
жүктеу/скачать 0,56 Mb.
|
Кіші су өткізу құрылыстары түрлері және құбырлар түрлері
|
Кіші су өткізу құрылыстары түрлері және құбырлар түрлері Шағын су өткізу құрылыстарының түрлері және оларды тас жолға орналастыру Шағын су өткізу құрылыстары. Шағын су өткізу құрылыстарына ұзындығы 25 м дейінгі құбырлар, көпірлер, науалар, дюкерлер, акведуктар және сүзгіш үймелер жатады. Бұл құрылыстар тұрақты немесе мезгіл-мезгіл жұмыс істейтін су ағындарының темір жол қиылыстарында орналасады. Көлденең қимасы бойынша су құбырлары дөңгелек болып бөлінеді (сурет. 5.1, а) және тікбұрышты (сурет. 5.1, б). Қолданыстағы жолдарда овоидті құбырлардың белгілі бір саны бар. Құбырлардың келесі түрлері қолданылады: диаметрі 1-ден 2 м-ге дейінгі дөңгелек темірбетон, гофрленген металдан жасалған дөңгелек (сурет. 5.2), тік бұрышты темірбетон саңылауы 1-ден 4 м-ге дейін және бетон тесігі 1,5-тен 6 м-ге дейін. Кіші көпірлер көпір асты қимасының пішініне байланысты екі түрге бөлінеді: тікбұрышты қимасы бар (сурет. 5.3, а, б) және трапеция тәрізді (сурет. 5.3, в). Жаңа темір жолдарды салу кезінде көбінесе алдын - ала дайындалған қадалы және тіректі-темір бетонды көпірлер қолданылады (суретті қараңыз. 5.3, в). Саңылауы 0,50—0,75 м, көбінесе темірбетоннан жасалған, жабық және ашық, тікбұрышты қималы науалар үйіндінің биіктігі 1 м-ден аз, Құбырларды төсеу үшін жеткіліксіз болған кезде аз мөлшерде су өткізу үшін шпалдар арасында орнатылады. Дюкерлер (сурет. 5.4. а) аз үйінділердің немесе ұсақ ойықтардың астында реттелген ағын кезінде (негізінен мелиоративтік желіде) аз мөлшерде су өткізеді. Өту кезінде ағын судың қымбат жеткілікті терең қазу ұйымдастырылуы мүмкін акведук — өзіндік көпір үстінде қымбат, бойынша пролетному құрылысы, оның су ағады (сур. 5.4, б). Денесінде үлкен тастар қабаты бар сүзгі үйінділері (сурет. 5.5) ерекше жағдайларда III және IV санаттағы желілерде ағып жатқан судың аз мөлшері (10 м3/с дейін) және ондағы топырақтың суспензияланған бөлшектерінің аз саны болған кезде салуға рұқсат етіледі. Су көп болған кезде құбыр мен сүзгі үйіндісінен тұратын аралас құрылымдар салынады. Су өткізу құрылыстарын орналастыру. Әрбір ағын, әдетте, жеке құрылым арқылы өткізілуі керек. Камералдық трассалау кезінде су өткізу құрылыстарын орналастыру орындары бойлық Профильді трассаның егжей-тегжейлі жоспарымен салыстыру кезінде орнатылады. Су өткізу құрылыстарын орналастыру орнының бойлық бейінінде су ағындары бар жергілікті жердің төмендетілуімен анықталады (1-5-сурет нүктелері). 5.6). Бір құрылыс арқылы бір-біріне жақын орналасқан су ағындарының (мысалы, 5.6-суреттегі 4 және 5-су ағындарының) өтуі су бұрғыш жыраны салуға және күтіп-ұстауға жұмсалатын шығындарды ескеретін тиісті есептермен негізделуге тиіс. Мәңгі тоңды топырақтар, сел тасқыны, лесс тәрізді топырақтар және мұздардың пайда болу мүмкіндігі болған кезде мұндай шешімдерге жол берілмейді. Топырақ еріген кезде шөгетін учаскелердегі мәңгі аяз аудандарында су өткізетін құрылыстар бойлық профильдің барлық табиғи төмендеулерінде жобаланады, ал нашар ағатын учаскелерде оларды кемінде 500 м-ден кейін қарастыру керек. Атмосфералық жауын-шашын су өткізгішке ағатын аумақ су жинау немесе құрылыс бассейні деп аталады. Су жинау трассаның жоғарғы жағында орналасқан және периметр бойынша су айрықтарының сызықтарымен және жол төсемімен шектелген (сурет. 5.7). Су жинаудың ең төменгі нүктелерін жалғайтын сызық ор немесе арна деп аталады. Су мен арнамен шектелген бүйір беттер су жинау беткейлері деп аталады. Су өткізгіштің түрі мен тесіктерін таңдау үшін, ең алдымен, ағынды суды есептеу керек. Жол су өткізу құрылыстары және олардың сыныптамасы Жер бетінің бедері тегіс емес, жоғары және төмен учаскелердің ауысуымен сипатталады. Статистика көрсеткендей, жол трассасының әр шақырымына орташа есеппен бір төмендеу келеді. Жер бедерінің төмен учаскелері жолдарының қиылысқан жерлерінде жауын-шашыннан судың ағуын қамтамасыз ету үшін су өткізу құрылыстары көзделуі тиіс. Шағын су жинау бассейндерінен мерзімді және тұрақты су ағындарының ағынын өткізу үшін шағын су өткізу құрылыстары орнатылады. Шағын су өткізгіштер жолдарда жиі кездеседі. Олардың үлесі су өткізу құрылыстарының жалпы санының 80-90% - ына дейін жетеді, ал тұтастай ел бойынша олардың саны миллионға жуық шамаға жетеді. Құрылымы бойынша шағын су өткізу құрылыстары (сурет. 12.1) әртүрлілігімен ерекшеленеді: бұл шағын көпірлер (а); жолсыз су өткізу құбырлары (б); кең табалдырықпен суағар ретінде жұмыс істейді; қысым (в) және жартылай қысым (г) құбырлары, саптамалар және қысқа құбырлар немесе жұқа қабырғадағы тесіктер ретінде жұмыс істейді. Бұл жол жағалауының астындағы дюкерлер болуы мүмкін. Жолдардағы шағын су өткізу құрылыстарының гидравликалық есептеулерінің негізгі мақсаты олардың саңылауларын анықтау болып табылады; оның алдындағы арынды, яғни тірелген деңгейдің белгілері; конструкциялардың шайылуын болдырмау үшін бұру арнасында бекіту түрін анықтау кезінде шығудағы ағынның тереңдігі мен жылдамдығы. Су өткізгіштің ашылуы-бұл ағынның қозғалыс бағытына перпендикуляр жазықтықтағы жарықтағы ең үлкен көлденең мөлшері. Сонымен, дөңгелек құбырлар үшін тесік олардың ішкі диаметріне тең d; көп нүктелі құбырлар үшін - барлық құбырлардың ішкі диаметрлерінің қосындысы; тікбұрышты қиманың құбырлары үшін тесік бүйір қабырғалардың ішкі беттері арасындағы қашықтыққа тең, бір аралық көпір үшін - көпір астындағы арнаның есептік қимасындағы бос беттегі ағынның еніне тең. Әдетте, шағын су өткізгіштердің тесіктері су ағынының енінен аз, яғни. олар су ағынын шектейді. Ағынның тарылуына байланысты жоғарғы бьефтегі су деңгейі көтеріледі. Бұл деңгей қолдау деп аталады. Құрылымның артындағы ағынның тереңдігі, әдетте, есептелген ағынды, қиманың пішінін, кедір-бұдырлық коэффициентін және лог түбінің бойлық көлбеуін ескере отырып, Шези формуласы бойынша анықталатын қалыпты һо-ға тең. Бұл тереңдік жасанды құрылымның түрімен ешқандай байланысы жоқ, бірақ су ағынының тұрмыстық (табиғи) жағдайымен анықталады, сондықтан оны тұрмыстық тереңдік деп атайды. Жоғарыда айтылғандай, жолдардағы шағын су өткізгіштердің басым көпшілігі қысымсыз құбырлар мен шағын көпірлерден тұрады, яғни.кең шегі бар дренаж қағидаты бойынша жұмыс істейтін құрылымдар. Осындай су өткізу құрылыстары арқылы судың қозғалысы оларды гидравликалық есептеу әдісін әзірлеу кезінде тиісті түрде ескерілуге тиіс бірқатар ерекшеліктерге ие. Атап айтқанда, қысымсыз жол құбырының қысымы мен ұзындығының қатынасы көбінесе 15 - 30 мәндеріне жетеді. Бұл тіпті 11 - 12 болатын кең ағын үшін де тиісті арақатынастан едәуір асады. Сондықтан, жол құбырындағы ағынның қозғалысы кезінде үйкеліс күштері айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Су өткізгіш құбырлардың құрылымы. Су құбырларының дизайны өте алуан түрлі. Құбырлар бастардан, сілтемелерден және іргетастардан тұрады. Тесіктің пішіні тікбұрышты, дөңгелек, овоидті, жартылай дөңгелек доғасы бар тікбұрышты және т. б. құбырларды ажыратады. Жол құбырының кіріс бөлігі кіріс басы деп аталады. - Сур. 11.2 қолданылатын бас киімдер бейнеленген: портал (А), дәліз (б), кері қабырғалары бар қоңырау (в), конустық буыны бар қоңырау (г), сондай-ақ бассыз кіреберіс (д) және Жақа басы бар овоидты құбыр (
Шағын су өткізетін құрылыстар металдан, бетоннан, темір бетоннан, тастан және ағаштан жасалады. Көпірлер қолданылады – Арқалық, Арка, эстакада және т.б. құбырлар мен көпірлердің типтік жобалары бар. Темір жолдарда негізінен құрама құбырлар қолданылады: диаметрі 1,0 дөңгелек темірбетон...2,0 м; тікбұрышты бетон тесігі 1,5...6,0 м; диаметрі 1,3 дөңгелек металл гофрленген...3М. Құбырлар мен көпірлердің дизайны "Көпірлер мен құбырларды жобалау"курсында оқытылады. Темір жолдардағы шағын су өткізу құрылыстарының түрін орналастыру және таңдау, үйіндінің биіктігін тексеру және құрылыстарды қалыпты пайдалану жағдайларын қамтамасыз ету және су өткізу құрылыстарын жобалаудың басқа да қолданбалы мәселелері "темір жолдарды іздестіру және жобалау"курсында зерделенеді. Жол су өткізгіштерінің гидравликалық жіктелуі және олардағы судың қозғалыс формалары. Құбыр түбінің еңісіне (оның науалық бөлігіне) байланысты: нөлдік еңісі бар (J0 = 0); тіке шағын еңісі бар (J0 < Јк); еңісі критикалыққа тең (J0 = Јк); тіке үлкен еңісі бар (J0 > Јк) құбырлар ажыратылады. Сыни көлбеу формулалар бойынша есептеледі Жол құбырларында бос беттің болуына байланысты құбырлардағы судың қозғалысы ажыратылады: қысымсыз (сурет. 11.1, б); полунапорное (сурет. 11.1, г); қысым (сурет. 16.1, в). Қысымсыз қозғалыс кезінде (қысымсыз құбырлар) құбырдың бүкіл ұзындығындағы ағын бос бетке ие, құбырдың кіріс бөлімі су баспайды. Бұл н / һТ ≤ 1,2 кезінде болады, мұндағы Н-статикалық бас; һТ-құбырдың биіктігі (немесе құбырдың диаметрі d). Жартылай тамырлы қозғалыс кезінде құбырдың кіріс бөлімі сумен толтырылады (ағын тесіктің периметрімен оның бүкіл ұзындығы бойымен байланысады) және құбырдың бүкіл ұзындығы бойынша ағын бос бетке ие болады. Егер 1,2 ≥ Н / һТ ≥ 1,4 (жартылай қысымды құбыр) болса, бұл байқалады. Су қозғалысының бұл түрі Қақпаның астынан сұйықтықтың ағып кетуіне ұқсас. Құбырдағы сұйықтықтың қысымды қозғалысы кезінде оның қимасы құбырдың бүкіл ұзындығында немесе оның көп бөлігінде сумен толтырылады, бұл н/һТ > 1,4 кезінде байқалады. Құбырлардың гидравликалық жағдайларының жоғарыда келтірілген өлшемдері шамамен алынған. Олар түтік бастарының пішініне байланысты. Көпір арналарында ағын әрқашан қысымсыз болады. Жергілікті гидравликалық кедергілер мен құбырдағы ағынның ұзындығына төзімділік арасындағы байланысқа байланысты қысқа және ұзын құбырлар бөлінеді. Қысқа құбыр деп аталады, оның ұзындығы оның өткізу қабілетіне айтарлықтай әсер етпейді, ол негізінен құбырға судың кіру жағдайымен анықталады – жергілікті қарсылықтар. Ұзын құбыр деп аталады, онда гидравликалық кедергі негізінен оның ұзындығы бойынша энергияның жоғалуына байланысты болады, бірақ жергілікті гидравликалық кедергілер де ескеріледі. Төменгі бьефтегі су деңгейінің әсеріне байланысты (қысымсыз құбырлар үшін) төменгі бьеф деңгейі оның өткізу қабілетіне әсер етпеген кезде және төменгі бьеф деңгейі құбырдың өткізу қабілеті мен оның алдындағы қысымға әсер еткен кезде су басқан құбырлар бөлінеді. Дәл осындай тұжырымдар көпір астындағы ағындарға да қатысты. Құбырлардағы бос беттің пішіндері. Құбырлардағы бос беттің пішіндері өте алуан түрлі. Қысымсыз құбырдың кішкене көлбеуі бар делік (суретті қараңыз. 11.1, б). Бұл жағдайда құбырдағы немесе көпір астындағы ағынның бос бетін үш бөлікке бөлуге болады. Біріншісі-кіру. Гидравликалық тұрғыдан алғанда, ол Н статикалық қысымы байқалатын құбырдың немесе көпірдің алдындағы қимадан басталады және сығылған тереңдігі һс қимасында аяқталады. Алайда, практикалық себептерге байланысты кіріс бөлігінің бастапқы бөлімі құбырдың төменгі нүктесінен және көбінесе құбырдың жоғарғы нүктесінен өтеді. Соңғы бөлім жақсырақ, өйткені ондағы тірі бөліктің ауданын біле отырып, құбырға кірген кезде ағынның жылдамдығын есептеу оңай. Lвх кіріс учаскесінің ұзындығын және һвх тереңдігін белгілейміз. Төменгі бьеф жағынан жылытылмаған құбыр немесе көпір жағдайында h тереңдігі HK сыни тереңдігінен сәл аз, бірақ оған тең қабылданады. Шығу немесе ағызу деп аталатын үшінші бөлімде тереңдік һк-дан һнб-ға дейін өзгереді. Практикалық себептерге байланысты құбырдың шығыс бөлімі құбырдың жоғарғы жиегімен біріктіріледі. Сондықтан l = lвх + l0 + lвых. Жартылай мұнаралы құбырдың көлбеуі аз болсын (суретті қараңыз. 16.1, г). Кіріс бөлігінің астында Сығылған HC тереңдігі, содан кейін тірек қисығы, содан кейін құлдырау қисығы пайда болады. Жартылай құбырлардағы судың қозғалысы жұқа қабырғадағы тесіктер арқылы сұйықтықтың ағып кетуіне ұқсас. Қысымды жол құбырларындағы судың қозғалысы саптамалар арқылы ағып кетуге ұқсас. Құбырдың басында (суретті қараңыз. 11.1, в) ағынның сығылу құбылысы байқалады (бұл жағдайда асимметриялы), соның арқасында вакуум пайда болады. Егер жақсы жетілдірілген кіріс бастары қолданылса, онда жолдың қысым құбырындағы вакуум пайда болмайды. Құбырдан су төменгі бьеф жағынан су баспай шығуы мүмкін-ағып кету атмосфераға құбырдың соңында бос бет қисығының пайда болуымен жүреді. Егер һнб > d болса, онда төменгі бьеф деңгейінде аяқталады. Жол құбырларының артықшылығы-олар жер төсемінің тұтастығын бұзбайды. Қысымсыз құбырларға артықшылық беріледі. Шағын көпірлердің артықшылығы-олар жағалаулардың төмен биіктіктерінде қолданылады. Су құбырлары мен шағын көпірлерді гидравликалық есептеу Қысымсыз жол құбырлары мен кіші көпірлердің тесіктерін гидравликалық есептеу судың қозғалысын кең табалдырықпен ағызу арқылы есептеуге, ал жартылай тіректерді қақпадан сұйықтықтың ағып кетуіне ұқсастыққа негізделген. Қысымсыз тік бұрышты құбырлар мен шағын көпірлерді есептеу үшін кең шегі бар дренаж теориясын қолдану. Гидравликалық тұрғыдан алғанда, тікбұрышты құбырдағы және бекітілген тікбұрышты көпір төсеміндегі сұйықтық ағымының арасында түбегейлі айырмашылық жоқ. Жылытылмаған ағынды судың үстінде екі айырмашылығы бар сұйықтықтың ағымы бар. Су қозғалысының бірдей формасы құбырларда және көпірлердің астында жылытылмаған қозғалыс кезінде байқалады (суретті қараңыз. 11.1). Айырмашылығы-құбырлардағы және көпірлердің астындағы шекті биіктік нөлге тең немесе өте аз. Шекті деңгей болған кезде ағын су ағынына кірген кезде тік және бүйірлік қысуды сезінеді, ал құбыр мен көпір асты каналына кірген кезде негізінен бүйірлік қысуды сезінеді, бірақ судың бос бетінің формалары ұқсас. Құбырдың түбі немесе көпір асты арнасы (суретті қараңыз. 11.1) жоғарғы бьефтегі ағынның түбіне қатысты біршама биіктікке ие. Сіз әртүрлі ұғымдарды араластыра алмайсыз-құрылым алдындағы қысым мен тереңдік. Құбырлар мен көпірлер үшін су баспау және су басу шарттары кең табалдырығы бар суағарлар үшін де қалыптасады. Егер құбыр түбінің белгісі немесе көпір асты арнасының белгісі төменгі бьефтегі түбінің белгісімен сәйкес келсе (суретті қараңыз. 11.1), онда Нн = һнб. Демек, егер һнб/Н0 < 0,8 немесе һнб/һк ≤ 1,25 және егер һнб / Н0 > 0,8 немесе һнб / һк > 1,25 болса, құбыр (көпір) су басусыз жұмыс істейді. Қысымсыз құбырлар. Тік бұрышты қысқа қысымсыз жылытылмаған құбыр (көпір) арқылы өтетін су шығыны формуламен көрсетіледі Су шығыны белгілі. Теңдеуге екі белгісіз кіреді-Н қысымы және В саңылауының ені.: мұндағы H0-толық бас; мұндағы m-құбыр (көпір) ағынының коэффициенті. Тікбұрышты құбыр қысқа деп саналады, егер оның ұзындығы L j0 ≈ 0 LT ≤ lpr жағдайына сәйкес келсе, онда Ағынның жылдамдығы m құбырға судың ену жағдайларына және оның көлденең қимасына байланысты. Басы жоқ тікбұрышты құбырлар үшін m = 0,31. Бастары бар: m = 0,325 конустары бар портал; m = 0,34 дәлізі; қоңыраулы m = 0,36. (11.1) формуласы бойынша алынған b мәнін үлгілік жобаларға сәйкес ең жақын үлкен мәнге дейін дөңгелектеу қажет. Қабылданған B мәнімен статикалық қысым есептеледі Н. есептеу дәйекті жуықтау әдісімен жүзеге асырылады, өйткені жоғарғы бьефтегі υ0 ағынының орташа жылдамдығы Н. - ға байланысты. ҚНжЕ 2.05.03-84 сәйкес құбырлардың тесігін (және жарықтағы биіктігін), әдетте, құбырдың ұзындығы (немесе станциялардағы аралықтағы байқау құдықтары арасындағы қашықтық) 20 м-ге дейін кемінде 1,0 м тағайындау керек. Егер (11.3) формулаға сәйкес lТ > lпр болса, құбырлар ұзын болып саналады. Құбырдың ұзындығын ұлғайту оның алдындағы қысымды арттыруға көмектеседі. Ndl ұзын құбыры үшін статикалық қысымды формула бойынша шамамен есептеуге болады мұндағы Н-сол қысқа құбырдың алдындағы статикалық қысым. Формуладан LT/ht = 20; Ndl = N. сондықтан ұзын құбырды LT > 20ht бар құбыр деп санауға болады. Құбырдың (көпірдің) саңылауының қабылданған енімен h статикалық қысымын құбырдағы судың тереңдігімен анықтауға болады (көпір астындағы канал), ол HK сыни тереңдігіне тең деп санайды. Д. Бернулли теңдеуін құбырдың (көпірдің) алдындағы және құбырдағы бөлімдер үшін жазамыз мұндағы ir-HC тереңдігіндегі ағынның орташа жылдамдығы. Біз соңғы теңдеуді келесідей жазатынымызды ескере отырып Критикалық тереңдікті (8.15) формула бойынша есептейді) Көпір астындағы арналарды әртүрлі жолдармен нығайтуға болады, сондықтан бекітілген арналармен көпірлерді гидравликалық есептеу рұқсат етілмеген INR жылдамдығына сәйкес жүзеге асырылуы мүмкін. Тұтылмаған көпір үшін Вк = BK қабылдау арқылы теңдеуді жазамыз Ωk = Q / ik болғандықтан, соңғы формуланы келесі түрде қайта жазамыз ИҚ = инр алып, формулаға ε < 1 ағынның бүйірлік сығылу коэффициентін енгізе отырып, біз аламыз (тесік ені) (13.4) Бірінші жуықтауда εα ≈ 1,0 қабылдауға болады, өйткені Кориолис коэффициенті α > 1,0. Төменгі бьеф жағынан су басумен құбырлардағы және көпір астындағы арналардағы су шығыны үшін теңдеуді қолдана отырып, одан саңылаудың енін табуға болады (φ ≈ фп кезінде): (13.5) H тереңдігі J0 ≈ 0 кезінде су беті белгілерінің және құбыр (көпір асты арнасы) түбінің белгілерінің айырмашылығына тең. H біле отырып, біз табамыз . Ε ≈ 0,8 коэффициенті... 0,9. Құбыр (көпір) алдындағы статикалық қысым) Snip 2.05.03-84 сәйкес су өткізгіштері, әдетте, олардағы судың қысымсыз қозғалысымен жобалануы керек. Жалпы желідегі темір жолдарда тек ең көп Шығысты, барлық қалған жолдарда – есептік су шығысын өткізу үшін салынатын құбырларда судың жартылай қысымды және арынды қозғалысын көздеуге жол беріледі. Жартылай қысымды құбырлар. Бұл жағдайда суды тұтыну формуласы (суретті қараңыз. 11.1, г) біз д.Бернулли теңдеуін құбырдың алдындағы қима үшін және HS тереңдігі бар құбырдағы Сығылған қима үшін жазамыз. Нәтижесінде біз аламыз (11.6) Ағынның тік сығылу коэффициентін енгізу арқылы (құбырда) ε аламыз: hc = εhT және φε = µ ағын коэффициенті. Тәжірибелік деректерге сәйкес ε және µ мәндері сәйкесінше қабылданады: басы жоқ тікбұрышты құбыр – 0,86; 0,63; конустары бар порталдық бас киім – 0,74; 0,62; дәліз – 0,83; 0,61; қоңырау – 0,78; 0,64. Жылытылмаған дөңгелек құбырлар үшін, сондай-ақ басқа көлденең қималардың құбырлары үшін формуланы қолдануға болады (11.7) Мұндағы ағынның орташа ені критикалық тереңдігі бар. Формула (16.6) трапеция тәрізді тірі қимасы бар кіші көпірлердің тесіктерін есептеу үшін де қолданыла алады. Темір және автомобиль жолдарының астындағы суды өткізуге арналған шағын жасанды құрылыстарға ұзындығы 25 м-ге дейінгі көпірлер, барлық типтегі құбырлар, науалар, дюкерлер және сүзгі үйінділері жатады. Құрылыстардың осы түріне жол төсемінің үстінен су өткізетін акведуктар (сондай-ақ ұзындығы 25 м-ден аспайтын) және жол төсемінің үстінен сел тасқынын өткізуге есептелген селедуктар жатады. Төмен санаттағы автомобиль жолдарында шағын су өткізу құрылыстары ретінде жолдың жүріс бөлігі болып табылатын арнайы науалар бойынша жол төсемі арқылы суды қайта жіберу қолданылады. Шағын су өткізу құрылыстары орта және үлкен көпірлер үшін жоғарыда қарастырылғаннан өзгеше әдістермен орындалатын гидрологиялық және гидравликалық есептеулер негізінде жобаланады. Шағын жасанды құрылыстар шағын, әдетте мерзімді Су ағындарында орналасады; іздестіру кезеңінде мұндай су ағындарында бақылау жүргізу іс жүзінде мүмкін емес. Сондықтан су шығынының қажетті асып кету ықтималдығының шамалары қолданыстағы нормативтер бойынша су жинау алаңдарынан ағынды есептеумен белгіленеді [53]. Қазіргі уақытта олар 100 км2 дейінгі шағын бассейндері бар ағынды есептейді. Бассейнге және жасанды құрылысқа қатысты "кіші" термині арасында сәйкессіздік бар, ол осы бассейннен ағып кетуі керек. КСРО-да аудандар бар (Қиыр Шығыс, Кавказдың Қара теңіз жағалауы, Карпат), онда бассейндердің үш ауданы 801-100 км2 максималды шығындар 400-500 м3/сек құрайды. Мұндай шығындар шағын құрылыстарды жіберіп алмауы мүмкін; сондықтан 100 км2-дегі ағынды нормалардың қолданылу шегі бізге артық болып көрінеді. Ұзындығы 25 м-ден асатын көпірлерді бассейн ауданы 100 км2-ден аз шағын су ағындарында орналастыруға тура келетін жағдайлар болуы мүмкін. Шағын жасанды құрылымдардың ерекшелігі-кіші көпірлерде көпір арнасы әдетте күшейтіледі, ал құбырлар жабық, жуылмайтын циклге ие және қысымсыз және қысым режимінде жұмыс істей алады. Сондықтан бұл құрылыстарды гидравликалық есептеу әдісі (§70 қараңыз) орта және үлкен көпірлерді есептеу кезінде қабылданған әдістемеден айтарлықтай ерекшеленеді. Сондай — ақ, жұмыс жағдайына сәйкес орнатылған ең үлкен ұзындығы 25 м кіші көпір мен СН 200-62 ұсынысының арасында сәйкессіздік бар-көпір саңылауы 10 м-ден асатын жер асты арнасын нығайтпаңыз.алайда, жобалау және құрылыс тәжірибесі кейбір жағдайларда (жоғары ағыс жылдамдығы және судың таяз тереңдігі) көпір астындағы арнаны үлкен көпір саңылауларымен нығайту экономикалық тұрғыдан орынды екенін көрсетті (сурет. XIII-1). Осылайша, гидрологиялық және гидравликалық есептеу техникасының ерекшеліктеріне сәйкес тек дюкер түріндегі сорттары бар құбырлар мен науалар, сондай-ақ сүзгі қорғандары шағын жасанды құрылымдарға жатқызылуы мүмкін. Көпірлер мен акведуктар үшін шағын және орта құрылымдар арасындағы шекара шартты және бұл ерекшеліктермен байланысты емес. Болашақта ұзындығы 25 м-ге дейін созылған арнасы бар көпірді кіші деп санаймыз. Су өткізгіштерден темір жолдар мен автомобиль жолдарында ең көп таралған шағын көпірлер мен құбырлар. Шағын көпірлер бөлінеді: олар салынған материал бойынша (ағаш, тас, темірбетон), аралықтар саны бойынша (бір аралықты, көп аралықты), олардың аралық құрылыстарының құрылымы бойынша (Арқалық, Арка, рамалық), сондай-ақ түрі бойынша .тірек. 40-жылдардың басынан бастап бұрын қолданылған сәулелі көпірлердің орнына жаппай тіректерде темірбетон қадалар мен бекіту элементтерінің кеңістіктік жақтаулары түрінде тіректердегі қадалар мен көпірлер қолданыла бастады (сурет. XIII-2). Шағын көпірлер, әдетте, типтік жобаларға сәйкес салынады. Стандартты аралығы 5 м болатын табиғи негіздегі қада-эстакадалық және рамалық көпірлер мұз құбылыстары жоқ суходолдарда, сондай-ақ үйіндінің биіктігі 1,5-тен 4,0 м-ге дейін болған кезде тасындылардың көп мөлшері бар су ағындарында қолданылады; соңғы шектеу үлгілік <жобада конструктивтік пайымдаулар бойынша қабылданды. Автомобиль және темір жолдар үйінділерінің астындағы су өткізу құбырлары қазіргі уақытта біріздендірілген, тек үлгілік жобалар бойынша салынады. Бұл — тесігі 1,00; 1,25; 1,50 және 2,00 М дөңгелек темірбетон құбырлар, санамаланғандардан басқа тесіктері 2,50, 3,00 және 4,00 м тікбұрышты темірбетон құбырлар және саңылаулары 1, 5x2, 0; 2,0 X 2,0; 3,0 X 2,0; 2,0 X 3,0; 3, 0X3, 0; 4, 0X3,0; 5,0x3,0 және 6,0x3,0 М. Соңғылары мұз құбылыстары мен судың үлкен шығыны болған кезде тұрақты ағындарда қолданылады. Автомобиль жолдары үйінділерінің астында 0,75 м тесігі бар құбырларды қолдануға жол беріледі. Пайдалану шарттары бойынша 1,0 м құбырдың ең аз саңылауын қолдану темір жолдарда құбырдың ұзындығы 20 м-ден аспайтын, ал автомобиль жолдарында Ұзындығы 30 м-ден аспайтын, құбырлардың ұзындығы 15 м-ден аспайтын тесікпен 0,75 м қолданылады. Бұрын құрылыс кезінде дөңгелек және тікбұрышты құбырлардан басқа, әр түрлі тесіктері бар құбырлар қолданылды: қорап, жартылай шеңбер, овоид және үшбұрышты. Бетон мен темірбетоннан басқа, құбырларға арналған материалдар: қоқыс тас, кірпіш, металл және ағаш болды. Құбырдың құрылымы су өткізгіштікке әсер етеді. Мәселен, мысалы, дөңгелек құбырлар бірдей тесіктерге қарағанда су өткізу қабілетіне ие, өйткені тірі бөліктің ауданы бірдей тереңдігі бар тіктөртбұрыштарға қарағанда аз. Құбырлардың су өткізгіштігіне кіріс басының түрі әсер етеді, ол айырмашылықтың сипатын және құрылымға кірген кезде ағынның қысылуын анықтайды. Кеңінен қолданылады және қазіргі уақытта портал мен қоңырау бастары бар. Ғасырдың басында жақа бастары құрылыс жұмыстарын жеңілдету үшін қолданылды, ал жиырмасыншы жылдардың соңында дәліз басы құрылыс тәжірибесіне енгізілді, бұл құбырдың алдындағы су деңгейінен тік қабырғалардың түбіне дейін созылған құбырдағы су деңгейіне дейін айырмашылықты жасауға мүмкіндік береді (сурет. XIII-3). Соңғы жылдары дөңгелек құбырларда ЦНИИС және Союздорний конструкцияларының конустық жеңілдетілген бастары қолданыла бастады, бұл құбырлардың су өткізгіштігін едәуір арттырады. Бас киімнің әр түрі оң және теріс қасиеттерге ие. Мәселен, мысалы, порталдың бас киімдері басқа түрлерге қарағанда аз өткізу қабілеттілігін береді, бірақ оларды жасау оңай. Жетілдірілген конустық бастарды жасау өте қиын, бірақ ең үлкен су өткізгіштікке ие. Конустық кіріс байланысы бар қоңырау бастары да қолданылады (сурет. XIII-4). Тік бұрышты құбырлар өткізетін шығындарды көбейту үшін конустық бастардың орнына құбырдың кіреберісіндегі жоғары байланыстар қолданылады. Қолданыстағы техникалық шарттарда дөңгелек және тікбұрышты құбырлардағы көзілдіріктер саны шектелмейді. Ескі құрылыстың темір жолдарында көп нүктелі құбырлар бар, мұндай құбырлар көбінесе автомобиль жолдарында қолданылады. Е. В. Болдаковтың деректері бойынша [22], АҚШ-та және басқа да елдерде тесіктері ~0,7 м болатын ондаған, тіпті жүздеген нүктелері бар құбырлары бар шағын су ағындары арқылы өткелдер кездеседі. Темір жолдарды жобалау мен салудың заманауи тәжірибесінде әдетте бір, екі және үш нүктелі дөңгелек құбырлар және бір және екі нүктелі тікбұрышты құбырлар қолданылады, олар тиісті стандартты жобаларда көрсетілген. Кез-келген бастары бар жағалаулардың астындағы су құбырлары оларға ағып жатқан су тасқынына айтарлықтай кедергі келтіреді. Осының салдарынан білім қысу аз жылдамдықпен ағысының төменгі бьефте және тиісінше азайту, судың тереңдігін және жылдамдығын ұлғайту растекающегося ағынының төменгі бьефте құрылыстар. Егер ағын көптеген шөгінділерді алып жүрсе, онда олар жоғарғы бьефке жиналып, тесікті біртіндеп жаба алады (сурет. XII1-5). Сондықтан құбырларды өте бұлтты, тіпті одан да көп сел ағындарында орнату ұсынылмайды; мұндай ағындардағы бар құрылыстар күшейтілген бақылауды және уақтылы тазартуды талап етеді. Сур. XIII-4. Ағытылатын бастардың тіліктері (құбырдың осі бойынша): А — конустық кіру буыны бар кең қонышты; б-конустық, үйінді еңісінің жазықтығында кесілген Қазіргі заманғы типтік жобаларда құбырлар алдындағы судың максималды тереңдігі және шығу жылдамдығы шектеулі. Кестеде. XIII-1 дөңгелек темірбетон және тікбұрышты бетон құбырларының ең кіші және ең үлкен саңылаулары үшін (қысымсыз режимде) судың шекті өткізгіштігінің сипаттамаларын көрсетеді. Из табл. XIII-1 тіректер мен жылдамдықтардың мәні айтарлықтай болуы мүмкін екенін көрсетеді. Нәтижесінде, құбырлар үшін төменгі бьефті нығайту құрылғысы, сондай-ақ оның денесі арқылы қысым суының сүзілуіне жол бермеу үшін жағалау топырағын Мұқият тығыздау қажет. Құбырдың жанында топырақ үйіндісінің жеткіліксіз тығыздалуына байланысты (сурет. X111-6) топырақтың сүзілу суффозиясы салдарынан есептік деңгейден төмен тартылған су деңгейі кезінде құбырдың өзін толық сақтау кезінде үйіндінің апатты шайылуы орын алды. Науалар (ашық тік бұрышты арналар) дөңгелек Құбырларды төсеу үшін жеткіліксіз биіктіктегі үйінділер кезінде судың болмашы шығыстарын өткізу үшін шпал аралық кеңістікте орналастырылады. Науалар тас, бетон және темірбетон тесіктерімен 0,50—0,75 м құрайды.төмен жағалаулардың астында аз шығындарды (негізінен суару желісінің шығындарын) өткізу үшін дюкерлер де қолданылады. Дюкер екі құдықтан тұрады, олар жағалаудың астына суару арығының түбінен төмен түсірілген құбырмен қосылған. Суару арығынан су жоғарғы құдыққа құйылады және құбыр арқылы төменгі құдыққа түсіп, одан төменгі суару желісіне құйылады. III санаттан төмен темір және автомобиль жолдарында қалқыма және тасындылар жоқ ағып жатқан судың аз шығыны мен жылдамдығы кезінде су өткізу құрылысы кейде үйіндідегі Сүзгіш қабат түрінде жасалады. Үлкен тастардан жасалған мұндай құрылым сүзгі үйіндісі деп аталады және құрылыс орнында қатты жыныстар болған кезде қолданылады. Құбыр және сүзгі үйіндісі түрінде біріктірілген құрылымдар мүмкін. Қазақстанда қысқа мерзімді нөсерлі су тасқыны кезінде тек төмен санаттағы автомобиль жолдарында бойлық профильдегі төменгі орындардағы науалар арқылы жолдың жүріс бөлігі арқылы суды бұру немесе қайта жіберу қолданылады. Бродтар, әдетте, тік жазықтықта қисықтың радиусы кемінде 200 м болатын қисықтың контурына ие, ал басқа контурлар науаның төменгі бөлігінде көлденең платформа түрінде болады, олар Форд орналасқан жол учаскесінің бойлық профилімен тік қисықтармен қиылысады. Бродтың су басу тереңдігі жаңбыр кезінде автомобильдің кедергісіз өту жағдайынан белгіленеді, яғни бродтың ең төменгі нүктесінде 30— 40 см артық емес. Шетелде, тек нөсер суы бар елдерде, әсіресе су тасқыны қысқа мерзімді таулы жағдайларда, Сириядағы Дамаск — Алеппо жолындағы сияқты, тіпті қарқынды қозғалысы бар автомобиль жолдарында кең қолданылады. Б. Ф. Перевни-ковтың айтуынша, құрылыстың бұл түрі Непалда да кеңінен қолданылады; мұндай бродтың дизайны суретте схемалық түрде бейнеленген. XIII-7. Науа жолының үстінен шағын су ағынын өткізу өте сирек жағдай. Ол негізінен тау жағдайында, жол терең ойықта су ағынын кесіп өтетін кезде немесе жол бойымен өтетін кезде пайда болуы мүмкін .нөсер немесе нөсер ағындары ағатын тік тау баурайының табандары. Мұндай ағынды жол төсемінің үстінен өткізу көлденең қимасы су ағынының тасқын шығынын өткізуге есептелген тас дәнекерлеу акведукі, темірбетон арқалығы немесе науа көтеретін рамалық науа арқылы жүзеге асырылады. Осындай селедуктардың бірі суретте бейнеленген. XI11-8. Әдебиеттер Изыскания и проектирование железных дорог. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 288 с. жүктеу/скачать 0,56 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|