RU197653U1 - Culvert in a road embankment on permafrost - Google Patents
Culvert in a road embankment on permafrost Download PDFInfo
- Publication number
- RU197653U1 RU197653U1 RU2019132620U RU2019132620U RU197653U1 RU 197653 U1 RU197653 U1 RU 197653U1 RU 2019132620 U RU2019132620 U RU 2019132620U RU 2019132620 U RU2019132620 U RU 2019132620U RU 197653 U1 RU197653 U1 RU 197653U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- culvert
- shells
- permafrost
- embankment
- end links
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F5/00—Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства водопропускных сооружений и может быть использовано при сооружении водопропускных труб под насыпями железных и автомобильных дорог в районах распространения вечномерзлых грунтов с высокой снегозаносимостью. Водопропускное сооружение содержит водопропускную трубу (1), и входной и выходной оголовки, оболочки (6), выполненные соразмерно концевым звеньям водопропускной трубы, соосно размещенных, и консольно закрепленных на концевых звеньях, с зазором относительно грунтов основания дорожной насыпи, при этом длина оболочек определяется по заявленной формуле. Конструкция проста в изготовлении, обеспечивает требуемый уровень эксплуатационной надежности, увеличивает срок эксплуатации. 1 ил.The utility model relates to the field of construction of culverts and can be used in the construction of culverts under embankments of railways and roads in areas of permafrost soils with high snow tolerance. The culvert includes a culvert (1), and the inlet and outlet heads, shells (6), made in proportion to the end links of the culvert, coaxially placed, and cantileverly fixed to the end links, with a gap relative to the soil base of the road embankment, while the length of the shells is determined according to the claimed formula. The design is simple to manufacture, provides the required level of operational reliability, extends the service life. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области строительства водопропускных сооружений и может быть использовано при сооружении водопропускных труб под насыпями железных и автомобильных дорог в районах распространения вечномерзлых грунтов и с сильным снегопереносом.The utility model relates to the field of construction of culverts and can be used in the construction of culverts under embankments of railways and roads in areas of permafrost and with heavy snow transfer.
Известно водопропускное сооружение с ковшовым оголовком, включающее грунтовую дамбу, расположенную на наклонном основании, водоприемный ковш, заглубленный в основание, и отводящую трубу, соединенную одним концом с водоприемным ковшом у дна последнего, линейный дренаж, ориентированный в плане вдоль грунтовой дамбы, и дренажный слой, уложенный с наружной стороны стенок водоприемного ковша (см. патент РФ №2139367, МПК E01F 5/00, опубл. 10.10.1999 г.).A culvert structure with a bucket head is known, including a soil dam located on an inclined base, a water intake bucket buried in the base, and a discharge pipe connected at one end to a water intake bucket at the bottom of the latter, linear drainage oriented in plan along the soil dam, and a drainage layer laid on the outside of the walls of the water intake bucket (see RF patent No. 2139367, IPC E01F 5/00, published on 10/10/1999).
Недостатком этой конструкции является сложность ее изготовления на вечномерзлых грунтах, так как для монтажа ковшового оголовка требуется разработка мерзлого грунта. Кроме того, в зимний период такая конструкция способствует наледеобразованию, что неизбежно приводит к снижению эксплуатационной надежности водопропускного сооружения.The disadvantage of this design is the complexity of its manufacture on permafrost soils, since the installation of a bucket head requires the development of frozen soil. In addition, in the winter, this design contributes to icing, which inevitably leads to a decrease in the operational reliability of the culvert.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является водопропускное сооружение в дорожной насыпи на вечномерзлых грунтах, содержащее одну или несколько водопроводных труб, расположенных рядом или на расстоянии друг от друга, и оголовок в виде поперечной трубы, примыкающей к одной или к нескольким трубам, при этом поперечная труба содержит перепускные отверстия, фильтрующий материал с внешней ее стороны и дополнительные вертикальные трубы, расположенные напротив отверстий перпендикулярно к поперечной трубе, снабженных поверху смотровыми люками (см. патент РФ №2303675, МПК E01F 5/00, опубл. 27.07.2007 г.).Closest to the claimed technical solution is a culvert in a road embankment on permafrost soils, containing one or more water pipes located adjacent to or at a distance from each other, and a head in the form of a transverse pipe adjacent to one or several pipes, while the pipe contains bypass holes, filter material from the outside and additional vertical pipes located opposite the holes perpendicular to the transverse pipe, equipped with inspection hatches on top (see RF patent No. 2303675, IPC
Недостаток водопропускного сооружения состоит в том, что оно представляет собой сложную громоздкую, многодетальную и металлоемкую конструкцию. Недостатком водопропускного сооружения является и то, что низка его эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что используемый фильтрующий массив из каменной наброски, уложенной на максимальную высоту снегозаноса, заносится снегом, частично или полностью и прекращается поступление холодного воздуха в водопропускную трубу. Использование сооружения экономически не выгодно, и значительно дороже обычной железобетонной водопропускной трубы.The disadvantage of the culvert is that it is a complex cumbersome, multi-part and metal-intensive construction. The disadvantage of the culvert construction is that its operational reliability is low, due to the fact that the used filter massif from a stone sketch laid at the maximum snow cover height is brought in by snow, partially or completely, and the flow of cold air into the culvert stops. Using the facility is not economically viable, and much more expensive than a conventional reinforced concrete culvert.
Техническая задача - упрощение конструкции сооружения и повышение эксплуатационной надежности за счет исключения чаши многолетнего протаивания под концевыми звеньями водопропускной трубы. Указанная техническая задача достигается тем, что водопропускное сооружение в дорожной насыпи на вечномерзлых грунтах, содержащее водопропускную трубу, и входной и выходной оголовки, последние выполнены в виде оболочек, соразмерных концевым звеньям водопропускной трубы, смонтированных с зазором относительно грунтов основания дорожной насыпи, соосно размещенных, и консольно закрепленных на концевых звеньях трубы, при этом длина оболочек определяется по формуле: L=hmax+К, где L - длина оболочки, м; hmax - максимальная высота снегозаноса, м; К - эмпирическое число ≥0,5 м.The technical task is to simplify the design of the structure and increase operational reliability by eliminating the bowl of long-term thawing under the end links of the culvert. The specified technical problem is achieved by the fact that the culvert structure in the road embankment on permafrost soils, containing the culvert, and the inlet and outlet heads, the latter are made in the form of shells, commensurate with the end links of the culvert, mounted with a gap relative to the soil base of the embankment, coaxially placed, and cantilever mounted on the end links of the pipe, while the length of the shells is determined by the formula: L = hmax + K, where L is the length of the shell, m; hmax - maximum snowfall height, m; K - empirical number ≥0.5 m.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где схематично изображен продольный разрез водопропускного сооружения.The proposed utility model is illustrated in the drawing, which schematically shows a longitudinal section of a culvert.
Водопропускное сооружение включает водопропускную трубу 1, расположенную в дорожной насыпи 2 на фундаменте 3, устроенном на вечномерзлом грунте 4 в условиях снегозаноса 5, оболочек 6, выполненных соразмерно концевым звеньям водопропускной трубы, соосно размещенных и консольно закрепленных на концевых звеньях трубы 1, с помощью болтовых соединений или сваркой арматурных выпусков (на черт, не показано) и смонтированных с зазором 7 относительно грунтов основания дорожной насыпи 2. Длина оболочек выбирается из условия: L=hmax+К, где hmax - максимальная высота снегозаноса, м; К - эмпирическое число, определенное опытным путем, равное 0,5 м и более.The culvert includes a
Эмпирическое число получено на основании наблюдений Тындинской мерзлотной станцией в течение 10 лет за состоянием водопропускных сооружений, эксплуатируемых на БАМ на перевальных участках. Наблюдениями установлено, что для создания «продуха» в водопропускном сооружении требуется раскопка снега при максимальной высоте снегозаноса на глубину не менее 50 см.The empirical number was obtained on the basis of observations of the Tynda permafrost station over a period of 10 years over the state of culverts operated at BAM in transshipment areas. Observations have established that to create a "breeze" in a culvert, excavation of snow is required at a maximum snow depth of at least 50 cm.
Водопропускное сооружение возводят в следующем порядке.The culvert is erected in the following order.
В дорожной насыпи 2 на вечномерзлом грунте 4 укладывают фундамент 3. Далее монтируют звенья 1 водопропускной трубы. По окончании монтажа всех звеньев 1 трубы к концевым ее участкам жестко прикрепляют оболочки 6, из тонкостенного железобетона. При этом между оболочками 6 и грунтом основания насыпи 2 образуют зазор 7 для исключения воздействия на нее сил морозного пучения при промерзании грунта в зимний период. Затем производят мощение русла каменной наброской 8 или укрепительными плитами, а затем возводят насыпь 2 и проезжее полотно.In the
Использование предлагаемой конструкции водопропускного сооружения позволяет за счет оболочек 6, соосно установленной с водопропускной трубой 1, и рассчитанной для максимального снегозаноса, позволяет обеспечить «продух» 10 и постоянное поступление холодного воздуха внутрь трубы 1. При этом обеспечивается сохранение мерзлого грунта 4 не только внутри трубы 1, но и на концевых звеньях. С наступлением весеннего периода до оттаивания снега в суточном цикле ночью воздух более холодный, чем днем, поступает в полость трубы 1, застаивается в ней за счет плотной стратификации. В результате охлаждающего действия с учетом затеняющего эффекта оболочки 6, уменьшающей солнечную радиацию, на внутренней поверхности нижней части трубы 1 формируются отрицательные среднегодовые температуры.Using the proposed design of the culvert allows the
За счет этого чаша многолетнего протаивания 9 образуется у основания откосов дорожной насыпи 2 вне пределов водопропускной трубы 1. Следовательно, ее подошва в годовом цикле будет опираться на мерзлый грунт 4, что исключает возможность проявления нормальных сил пучения и тепловых просадок грунтов основания и тем самым обеспечивает высокую устойчивость и эксплуатационную надежность предлагаемого водопропускного сооружения, построенного в дорожной насыпи на вечномерзлых грунтах. Чаша многолетнего протаивания 9 будет образовываться в зоне размещения снегозащитной оболочки 6, установленной с зазором 7 над поверхностью грунта основания, за пределами водопропускной трубы 1. В таком случае оболочка 6 не подвергается действию сил морозного пучения, что сохраняет ее работоспособность в течение длительного периода эксплуатации.Due to this, the
В районах вечной мерзлоты с повышенной снегозаносимостью снегоотложения у дорожной насыпи крайне неравномерны. Основная площадка дорожной насыпи большей частью оказывается оголенной от снега, а наибольшая толщина снежного покрова находится в нижней части откоса насыпи.In areas of permafrost with increased snow tolerance of snow accumulation at the road embankment, they are extremely uneven. The main site of the road embankment for the most part is exposed to snow, and the largest thickness of the snow cover is at the bottom of the slope of the embankment.
Применение водопропускного сооружения, принятого за прототип, в районах вечной мерзлоты и повышенной снегозаносимости, как правило, не обеспечивает их требуемой эксплуатационной надежности. В результате отверстия труб при снегозаносе у ее оголовков большую часть зимы перекрыты снегом, что исключает проникновение холодного воздуха в полость водопроводной трубы.The use of culverts, adopted as a prototype, in areas of permafrost and increased snow tolerance, as a rule, does not provide their required operational reliability. As a result, the openings of the pipes during snowfall at its heads are covered with snow for most of the winter, which eliminates the penetration of cold air into the cavity of the water pipe.
Поэтому среднегодовые температуры внутренней ее поверхности повышаются до положительных значений, особенно на концевых участках трубы, где сказывается отепляющее действие солнечной радиации. В связи с чем, под водопропускной трубой образуется чаша многолетнего протаивания, в пределах которой оказываются фундаменты трубы, прежде всего на концевых ее звеньях. В таких условиях в зимний период возникают нормальные силы морозного пучения, а в летний период образуются тепловые просадки грунта основания насыпи, и в том и другом случае нарушается целостность соединения звеньев трубы, водопропускная труба подвергается деформированию.Therefore, the average annual temperature of its inner surface rises to positive values, especially at the end sections of the pipe, where the warming effect of solar radiation affects. In this connection, a bowl of long-term thawing is formed under the culvert, within which the foundations of the pipe are located, especially at its end links. Under such conditions, normal frost heaving forces arise in the winter period, and in the summer period the thermal subsidence of the base of the embankment is formed, and in both cases the integrity of the connection of the pipe links is violated, the culvert undergoes deformation.
Заявляемая конструкция водопропускного сооружения значительно проще в сравнении с прототипом, при сохранении требуемого уровня эксплуатационной надежности, что способствует увеличению срока эксплуатации и отпадает необходимость проведения регулярного технического контроля за его состоянием.The inventive design of the culvert is much simpler in comparison with the prototype, while maintaining the required level of operational reliability, which helps to increase the operating life and there is no need for regular technical monitoring of its condition.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132620U RU197653U1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Culvert in a road embankment on permafrost |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132620U RU197653U1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Culvert in a road embankment on permafrost |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU197653U1 true RU197653U1 (en) | 2020-05-20 |
Family
ID=70732324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132620U RU197653U1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Culvert in a road embankment on permafrost |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU197653U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU8372U1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-11-16 | Кировское государственное областное управление автомобильных дорог | CULVERT |
RU2303676C1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-07-27 | Вадим Васильевич Пассек | Water current overpass |
RU2303675C1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-07-27 | Вадим Васильевич Пассек | Culvert structure for road embankment erected on permafrost ground |
RU145030U1 (en) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | ANTI-SILENT DEVICE OF A CORRUPPED METAL ROAD PIPE |
KR101563713B1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-10-27 | 김정영 | U Method for constructing Utype roadside drain and sliding form |
-
2019
- 2019-10-14 RU RU2019132620U patent/RU197653U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU8372U1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-11-16 | Кировское государственное областное управление автомобильных дорог | CULVERT |
RU2303676C1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-07-27 | Вадим Васильевич Пассек | Water current overpass |
RU2303675C1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-07-27 | Вадим Васильевич Пассек | Culvert structure for road embankment erected on permafrost ground |
KR101563713B1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-10-27 | 김정영 | U Method for constructing Utype roadside drain and sliding form |
RU145030U1 (en) * | 2014-06-10 | 2014-09-10 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | ANTI-SILENT DEVICE OF A CORRUPPED METAL ROAD PIPE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111577383B (en) | Method for treating tunnel leakage water in alpine region | |
CN102661171B (en) | Frost damage prevention drainage system for tunnel | |
CN202560320U (en) | Frost-damage preventing drainage system for tunnels | |
RU2453655C1 (en) | Ground dam on permafrost foundation | |
EA001953B1 (en) | Protective elements, devices comprising said elements and method for protecting a zone against floods and avalanches | |
CN107905179A (en) | A kind of cold area's earth and rockfill dam anti-freeze expansion structure and its construction method | |
RU197653U1 (en) | Culvert in a road embankment on permafrost | |
CN102877543B (en) | Heat-preservation blind trench facility applicable to multi-year permafrost region and construction method | |
CN208151798U (en) | A kind of seasonal frozen soil region high-speed rail roadbed water cut infiltration ditch system | |
CN108166455B (en) | Construction method and structure for preventing frost heaving of excavation channel in high and cold area | |
RU187757U1 (en) | Culvert culvert | |
CN212477468U (en) | Canopy-free large-gradient railway tunnel sectional intercepting drainage system | |
CN113006196B (en) | Small-flow double water taking system for stream ditch in alpine region | |
RU198083U1 (en) | Covering the slopes of the embankment of the subgrade | |
CN108360462B (en) | Anti-evaporation anti-frost-heaving easily-icing cover jar-shaped channel section in drought and cold region | |
CN111472290A (en) | Canopy-free large-gradient railway tunnel sectional intercepting drainage system | |
CN112761117A (en) | PE plate lining channel | |
Holubec et al. | Performance of frozen tailings dams | |
CN211343022U (en) | Anti-freezing and anti-blocking drainage system for tunnel portal section | |
CN215518635U (en) | Transformation system of city river flood prevention wall | |
RU2629780C1 (en) | Inspection drainage well for heaving soils | |
CN2633938Y (en) | Load type hydraulic automatic temperature control ventilation device of road bed | |
CN215907910U (en) | Drainage ditch with heating function for coal mine | |
RU2780999C1 (en) | Method for construction of a road on permafrost soils | |
CN221345479U (en) | Canal structure that prevents frostbite |