Kulverts för vägar och järnvägar: typer och funktioner

Kulverts är konstgjorda strukturer som läggs under en motorväg eller järnväg och används för att passera avlopp. Vatten kan passera genom sådana rör kontinuerligt eller med vissa intervall. Sådana rör kan också tjäna som en passagetunnel för människor.

Funktioner och fördelar med kulverter

En kulvert möjliggör dränering under en väg eller järnväg. Oftast är en sådan struktur monterad för att avleda en ström eller kanal i en liten flod. En sådan rörledning används också i de fall då det är nödvändigt att tappa regn och smältvatten.

Viktig! Med en liten höjd på vägbanan är det inte möjligt att organisera en fullfjädrad bro, så en kulvert i detta fall är den enda vägen ut.

Tänk på de viktigaste fördelarna med att använda en kulvert:

• användningen av sådana rör i vägbanan löser inte bara problemet med dränering, utan gör att du också kan stärka vägbanan. På grund av detta ökar väghållfastheten och risken för förstörelse av vallen reduceras.
• Budgetarrangemang av kulvert, jämfört med bron, gör att du kan spara på byggandet av vägen.
• tillgängligheten för installation av en kulvert efter byggandet av vallen. Installation av en bro i detta fall är oftast helt enkelt omöjligt eller mycket dyrare.
• ökad hastighet på installationsarbetet.

De positiva aspekterna under installationen av dessa strukturer beror i stor utsträckning på det specifika fallet och på materialet från vilket kulverten är gjord.

Typer av kulverter

Alla kulverter är klassificerade enligt flera grundläggande kriterier.

Culverts kan tillverkas av följande material:

• metall;
• betong;
• armerad betong (armerade betongprodukter);
• från polymermaterial.

I tvärsnitt, beroende på deras form, är kulverter:

• rektangulär;
• runda;
• oval.

Med antalet punkter i avsnitt:

• enda poäng;
• två-punkt;
• multi-point.

Dessutom finns det en kulvertavdelning för tvärsnittsarbete. Denna parameter beaktas emellertid endast om rörens hydrauliska beräkning utförs.

Tänk på typ av kulverter för tvärsektionens arbete:

• icke-tryck;
• halvtryck;
• tryckhuvud.

Tryckprodukter fungerar över hela tvärsnittsområdet och skapar därmed maximala flödeshastigheter. Halvtrycksrör fungerar hela sektionen endast i rörhuvudets område. Icke-tryck arbetar hela tiden endast en del av sin sektion.

Mått

Kulverts med cirkulärt tvärsnitt, monterat under en kanal eller järnväg, kan ha följande diametrar:

• 500 mm - längden på sådana rör beror på det specifika fallet och beräknas baserat på vägens bredd;
• 750 mm - sådana rör kan ha en längd på upp till 15 m;
• 1000 mm - en konstruktion med en sådan diameter bör inte ha en längd högre än 30 m.

Konstruktionen för vägtyp på gården kan ha ett tvärsnitt på 500 mm och en längd på upp till 10 m.

Funktioner i armerade betongrör

I dag anses kostnaden för betong och armerad betongkonstruktion vara den mest budgetmässiga av alla möjliga alternativ. Det låga priset på dessa material är en avgörande faktor för många byggföretag. Dessutom har sådana mönster utmärkt styrka och täthet.

Armerade betongkulverter är mer hållbara än betongprodukter. Den största fördelen med armerade betongrör är möjligheten att organisera sin produktion på installationsplatsen (vid vägen). Annars utförs deras transport med speciella lyftmaskiner.

Som nämnts ovan kan en kulvert fungera inte bara för att avleda vatten utan också tjäna som en gångväg. Kanalens diameter kan vara från 500 till 4000 mm. Dessutom är det värt att notera att kulverter av armerad betong kan användas i seismiskt aktiva områden. Studier har visat att dräneringskanalen oberoende av diameter kan tåla även starka jordbävningar (upp till 9 på Richters skala).

Sådana rör tillverkas i form av separata segment. Armerade betongkulvertlänkar kan ha en längd av 1 till 4 m. Armerade betongprodukter regleras av GOST 24547–81.

Polymerrör

Idag blir polymerprodukter alltmer populära. Dessutom tillåter kapaciteten i moderna industrier produktion av polymerrör, som har hög hållfasthetsegenskaper och kan ersätta rör av armerad betong eller metall. Samtidigt är vikten av polymerprodukter mycket lägre jämfört med andra material, vilket underlättar transport och installationsarbete.

Trots de höga hållfasthetsegenskaperna är kulverter av plast monterade i järnbågar. Metallstrukturer gör det möjligt att skydda strukturen från kollaps.

I vissa fall är en speciell stenbåge eller låda byggd runt en plastkanal. Resultatet är en robust struktur som tål tunga belastningar och har en polymerkärna som är resistent mot korrosion. Driftstiden för en sådan design under normala förhållanden kan nå mer än ett dussin år.

Metallkulverter

Metallstrukturer har en korrugerad kropp och är de mest hållbara. Sådana kulverter tål enorma belastningar, men sådana rör har en stor nackdel - de är känsliga för korrosion.

Hjälpsam information! På grund av rost används metallkulverter typiskt som tillfälliga strukturer.

Den mest populära användningen av sådana rör är en tillfällig passage under motorvägen. Passager görs för att avleda vatten från ena sidan av vägen till den andra.Ett sådant behov uppstår ofta i händelse av igensättning eller kollaps av huvudkulverten.Dessutom kan ett metallrör användas som ett skyddande fodral för en polymerrörledning som är resistent mot korrosion.

Korrugerade korrugerade järn används också för att förstärka borrhålens väggar. Ibland är en permanent struktur fortfarande monterad från sådana rör, men detta är extremt sällsynt.

Metall dräneringskanaler från enskilda segment samlas in. Montering sker vanligtvis på installationsplatsen. Det är också värt att notera att sådana rör kan ha nästan vilken form som helst i färdig form. Detta beror på att de har korrugerade väggar som kan böjas. Om metallplåtar har ett skyddande korrosionsskikt kan denna design pågå i upp till 50 år. Kostnaden för att anordna en dräneringsmetallkanal är 20-30% lägre än för armerad betong.

Produktionsteknik

Företag som producerar sådana rör följer ett antal viktiga regler:

• varje beståndsdel (länk) i röret måste klara den nödvändiga kontrollen för överensstämmelse med GOST-standarderna. Enligt GOST kan länkens längd ha en avvikelse från 0 till 10 mm. Väggtjockleken kan också ha en viss avvikelse - från 5 till 10 mm. Andra indikatorer kan ha ett fel på upp till 10 mm.
• Skarvarna på alla element måste rengöras från sagging, såväl som betongsprej, som kan bildas under produktionsprocessen. Fogarnas renhet är en nödvändig parameter som påverkar länkarnas täthet;
• sortering av enskilda element ska utföras i enlighet med varumärket. Därefter måste alla sorterade objekt flyttas till ett ställe.

Således utförs förädling och sortering av enskilda produkter för kulverter.

Notera! Transport av dessa element till den plats där installationsarbetet kommer att utföras utförs i enlighet med nödvändiga standarder för att förhindra förstöring av produkter. Alla produkter levereras till installationsplatsen i samma form som de levererades till lagret efter sortering.

Före installationen är förberedande åtgärder obligatoriska.

Förberedande arbete före installationen

I början, före installationen av kulvert, väljs platsen för vilken konstruktionen sedan kommer att utvecklas. När den nödvändiga platsen har valts, rengörs den från främmande föremål (gräs, grenar, skräp, etc.).

Vidare anges alla komponenter i den framtida kulverten i rätt sekvens för efterföljande montering. Innan montering är det nödvändigt att utföra lämplig märkning och bestämma produktens axel, såväl som gropens kontur. Dessutom, före förberedelserna, utförs alla nödvändiga beräkningar (inklusive hydraulisk beräkning). Allt detta är nödvändigt så att oförutsedda situationer inte uppstår under installationsprocessen, den normala driften av kulvert i framtiden beror också på den.

Installation Nyanser

Grävning av en grop utförs med specialutrustning, men utjämningen av gropens väggar görs manuellt (med spadar). Om marken i botten av gropen är instabil och mjuk, läggs den med kullersten. Det läggs över hela området på botten av gropen med specialverktyg.

Grävning av en grop utförs utan att installera speciella staket, men i vissa fall är staket fortfarande nödvändigt. Till exempel, om vattenavlopp kan komma in i en grop.Ofta står arbetare inför behovet av att stärka gropens väggar. Sådan förstärkning utförs med beaktande av byggnadskoder och säkerhetsregler i de fall när det finns bostads- eller industribyggnader nära utgrävningsgropen som håller på att utvecklas.

Gravens dimensioner beror som regel på det specifika fallet och bestäms med hänsyn till diametern och tvärsnittsformen på kulverten. Lutningsvinklarna för denna konstruktion är direkt beroende av egenskaperna hos en speciell jord, under vilka förutsättningar installationen utförs.

Viktig! När du anordnar en grundgrop för en kulvert är det nödvändigt att förutse och lämpligt planera rörets placering, så att kulvert i händelse av en nedbrytning är tillgänglig för reparationsarbete.

För att utföra arbete med att installera en vattentät beläggning eller korrosionsskydd måste en viktig regel komma ihåg - avståndet mellan fundamentets väggar och fundamentets väggar bör inte vara mindre än 70 cm. Detta är nödvändigt för att underlätta arbetet, eftersom dessa procedurer utförs av arbetare. Om användningen av människor inte är obligatorisk, sjunker denna siffra till 10 cm. Det är också värt att notera att om det inte finns något behov av att utrusta fundamentet, gräver grundgropen för kulvert exakt i rörets storlek.

Foundation installation

Om fundamentet består av prefabricerade armerade betongplattor, utförs först installationen av länkar som kommer att utgöra den framtida kulvertens huvud. Läggning av block utförs till sulans nivå och sedan jobbar man för att fylla bihulorna till samma nivå.

Tänk på huvudstadierna för att arrangera en monolitisk grund:

1. Först och främst är det nödvändigt att tillverka eller köpa ett färdigt forskalning.
2. Därefter bereds den konkreta lösningen som är nödvändig för hällning.
3. I det tredje steget hälls den förberedda betongen i formen.
4. När lösningen hårdnar är det nödvändigt att demontera forskalningen och fylla i de formade bihålorna.

Culvert installation

Innan installationen utförs är det nödvändigt att rengöra alla konstruktionselement (länkar, block etc.) från smuts. Om installationen utförs på vintern måste alla produkter rengöras för snö och is. Efter det kan du fortsätta direkt till installationen. Installationen utförs i tre steg:

1. Strukturella element som har plana ytor är monterade på en cementmurbruk. De cylindriska delarna av kulverten installeras på speciella träfoder. Häll sedan lösningen under de cylindriska länkarna.
2. Lösningen hälls på ena sidan tills den visas på andra sidan. Tack vare detta uppnås inriktning och fullständig fyllning av alla fogar i strukturen. Om betong utförs för varje länk separat, används en lösning med rörlighet längs en standardkon på 12 cm.
3. Efter att konkretiseringen av kulverten är klar utförs dess vattentätning. Det utförs med mastik.

Culvert Repair

Idag finns det flera grundläggande alternativ för att reparera kulverter. Som regel utförs reparation av kulvertrörledningar med den okårade metoden. Det vill säga reparationsarbete utförs utan att gräva röret ur gropen. Grävningsmetoden används mycket mindre ofta - i de fall då en fullständig utbyte av rörledningen är nödvändig.

Tänk på de viktigaste alternativen för att reparera kulvertkommunikation:

• omorganisering;
• SPR-teknik;
• relining;

Dessutom finns det ett annat sätt att reparera sådana rör - mikrotunnel, men det används extremt sällan på grund av de höga kostnaderna för utrustning. Dessutom är en uppsättning utrustning endast lämplig för en viss rördiameter med en rund tvärsnittsform.

Omorganisering

Åtgärd är en metod baserad på att dra en hylsa av plast inuti en reparerad kulvert. Efter att draghylsan är klar pumpas luft in i den för att skapa övertryck. En hylsa pumpad med luft följer formen på röret från insidan. Sedan bestrålas det med ultravioletta strålar. Som ett resultat av detta härdar hylsan och en typ av ytterligare ram bildas, som inte bara reparerar röret utan också förbättrar hållfasthetsegenskaperna hos strukturen som helhet. Väggtjockleken för en sådan hylsa är ungefär 8 mm.

ArrUppmärksamhet! Alla reparationer tar bara några timmar, så denna metod för att reparera en kulvert är mycket populär.

SPR

SPR-teknik är ett sätt att reparera kulverter som kännetecknas av indikatorer med stor diameter. Dessutom används denna teknik för att reparera rör inte bara med en rund tvärsnittsform utan också för andra.

Reparationsprocessen med denna teknik sker i två steg:

1. Inuti kanalen som repareras lindas en profil. Profilen är som regel tillverkad av polyvinylklorid (PVC) och förstärkt med speciella skär.
2. Lösningen hälls i gapet mellan röret som repareras och kroppen.

Efter reparation med SPR-teknik ökar de konstruktionsbärande egenskaperna med 2-3 gånger.

Relining

Omläggning utförs genom att lägga i en gammal kulvert en ny, som är gjord av glasfiber. Länkarna förenas inuti, och sedan hälls mellanrummet mellan de två väggarna, som i föregående fall, med cementmurbruk.

Det är värt att notera att i världen finns det många tekniker för att reparera kulverter, men det finns bara några av de mest populära, tidtestade metoderna och de används praktiskt taget över hela världen.