Глава 5
Водопроводящие сооружения
§ 5—1. ТРУБЫ ПОД КАНАЛАМИ
На трассе канала могут встретиться долины, овраги, дороги, косогоры, отдельные гряды, холмы и другие препятствия, для перехода через которые требуется устройство водопроводящих сооружении. К водопроводящим сооружениям относятся трубы, лотки, акведуки (мосты-водоводы), дюкеры и туннели.
Трубы под каналом устраивают в том случае, когда канал проходит над небольшим по ширине и глубине оврагом, по которому протекают потоки с небольшими расходами.
Расходы воды, протекающие но трубам, различны; нередки периоды, когда трубы стоят сухими. Если бы трубы устраивать по типу дюкеров, т. е. напорными, с подъемом выходного участка, то при перемежающихся расходах они быстро заилились бы и выключились из работы.
. Для предупреждения заиления, а также устранения большого подпора перед входом трубы устраивают с открытыми выходами, с прямолинейной средней и выходной частями, работающими преимущественно в условиях безнапорного течения.
Обычно насыпь, в которой размещается канал, устраивается нормально к тальвегу, а труба вдоль тальвега; подход к трубе и выход из нее по оврагу спрямляются по оси трубы.
На рисунке 5—1 показан двухочковый ливнеспуск из круглых труб диаметром 1 м сборной конструкции, разработанный Гипроводхозом 1. За нормальный режим труб принят так называемый полунапорный при расчетном горизонте перед трубой; катастрофический расход считается превосходящим расчетный в 1,5 раза, при нем трубы будут работать как напорные. Вообще для создания напорного режима в трубах глубина воды h над дном входного приямка, по данным Гипроводхоза, должна быть равна:
(5-1)
где а — диаметр или высота прямоугольной трубы;
v — скорость в трубе.
Трубы стыкуются впритык; шов обвертывается войлоком, пропитанным битумом; войлок прижимается к трубе и стягивается бандажом из листового железа (недолговечно, из нержавеющей стали — дорого); изнутри шов конопатится паклей, пропитанной битумом. Проще стыковать трубы впритык по слою цементного раствора.
1 Типовые проекты гидротехнических сооружений на оросительных каналах, ч. ΧΙΠ, Ливнепропускные сооружения трубчатые, сборные железобетонные на расход от 2,6 до 50 м3/сек. М., 1957.
Рис. 5—2. Трубчатый ливнеспуск под каналом в полувыемке.
Рис. 5—2. Трубчатый ливнеспуск под каналом в полувыемке.
Рис. 5—3. Детали прямоугольной трубы-ливнеспуска:
1 — подливка цементным раствором: 2 — два слоя мешковины, пропитанной битумом; 3 — шпонка. заполняемая цементным раствором; 4 — желобки в потолочных плитах; 5 — арматурные сетки; 6 — бетонные распорки.
По периметру трубы обкладываются мятой глиной в целях предупреждения обмыва их фильтрационными водами. Уклон труб соответствует безнапорному равномерному режиму при расчетном горизонте перед трубой, когда h0=hcж для коэффициента шероховатости п=0,014. В водобойном колодце по данным ВНИИГиМ, стенки (растекатели), направляющие поток по бокам колодца, поставлены под углом 56 градусов, вследствие чего вода вытекает по трем бортам колодца, а не только через торец, что наблюдалось при отсутствии направляющих стенок. Колодец, стенки и раструбный вход устроены из Г-образных блоков (рис. 4—28).
На рисунке 5—2 показан одноочковый ливнеспуск под каналом в полувыемке, в начале труба с уклоном 1/5 спускается под дамбу канала и далее, с уклоном 0,01, проходит под каналом, заканчиваясь у грушевидного колодца, имеющего пять вертикальных щелей в бортовых стенках и две струенаправляющие стенки. Вода из колодца изливается через бортовые стенки и через щели. Колодец и входной оголовок выполнены из Г-образных блоков, замоноличенных в бетон дна. В обоих видах ливнеспусков перед входом устраивают небольшой приямок: крепление его — плитами-блоками; в углах приямка треугольные площадки бетонируются на месте.
Для пропуска больших расходов ливнеспуски устраивают не из круглых труб, а из сборных прямоугольных. Па рисунке 5—3 показаны детали такой трубы: степы ее монтируются из Г-образиых блоков, свариваемых поверху металлическими накладками; дно бетонируют на месте по армосеткам (или устраивают из плит-блоков, «замоноличиваемых» со стенами); верх трубы монтируют из плит. Верхние плиты одновременно являются распорками трубы, для чего в каждой плите устраивают четыре отверстия прямоугольной формы 10 χ 12 см, заполняемые при монтаже бетоном впритык со стеновыми блоками. Блоки устанавливают на бетонную подготовку толщиной 8 см. Швы верхних плит заделывают цементным раствором, для чего устраивают по торцам их небольшие желобки; все швы покрывают двумя слоями мешковины, пропитанной битумом.
