PRALAIDOS IR VAMZDŽIAI

1. PRALAIDOS IR VAMZDŽIAI

2. Pralaidų paskirtis, elementai ir klasifikacija Vandens pralaida – tai hidrotechninio vandens praleidimo statinys. Plačiai sutinkami statiniai keliuose. Jos įrengiamos tada, kai po keliu reikia praleisti nedideles vandentėkmes. Pralaidas rekomenduojama statyti statmenai kelio ašiai, tada jos yra trumpiausios ir pigiausios. Palyginus su mažais tiltais pralaidos yra ekonomiškesnės, paprasčiau statomos ir eksploatuojamos. Kuo aukštesnis pylimas, tuo aukštesnės ir didesnio skerspjūvio atramos, o tuo tarpu pralaidos skerspjūvis beveik nesikeičia. Jeigu vandentėkmėje būna ledonešis, pralaidos nestatomos.

3. Pralaidą sudaro šie elementai: vamzdis, kuriuo teka vanduo. Jis laiko pylimą ir ant jo esančias laikinas apkrovas. Apatinė vamzdžio dalis, kuria teka vanduo, vadinama lataku; antgalis, kuriuo tolygiai į vamzdį įteka vanduo ir iš jo išteka. Jis taip pat saugo pylimą nuo išplovimo; pamatai, kurie perduoda visas apkrovas į pagrindus ir saugo pralaidą nuo deformacijų (sėdimo ir išbrinkimo). • pralaidos fasadas b) išilginis pjūvis • 1- vamzdis; 2- antgalis; 3- pamatas; 4- hidroizoliacija; 5- deformacinis pjūvis; 6- akmenų grindinys; 7- smėlio-skaldos pagrindas; 8- bitume sumirkytos pakulos; 9- cemento skiedinys; 10- du sluoksniai ruberoido.

4. Virš pralaidos daromas ne plonesnis kaip 0,5 m grunto sluoksnis, kuris saugo pralaidą nuo dinaminių paslankiosios apkrovos poveikių. Vertikalus pylimo slėgis išilgai pralaidos yra nevienodas. Netolygus yra ir grunto sėdimas. Todėl kas 3....6 m daromi deformaciniai pjūviai, kurie saugo pralaidą nuo pleišėjimo. Kad vanduo nesifiltruotų į pylimą, vamzdžių sandūros užkamšomos bitume sumirkytomis pakulomis, iš viršaus užtaisomos cemento skiediniu, o iš išorės padengiamos dviem sluoksniais ruberoido. Išorinis vamzdžio paviršius padengiamas bitumine mastika arba dviem sluoksniais karšto bitumo. Kad vanduo pralaidoje neužsistovėtų, išilginis vamzdžio nuolydis turi būti ne mažesnis kaip 2 ‰.

5. Pralaidas galima klasifikuoti pagal šiuos požymius; pratekančio vandens režimą, vamzdžio skerspjūvio formą, pagrindų standumą, medžiagas, gamybos būdą ir pan. • Pagal pratekančio vandens režimą pralaida yra: • nepatvenktoji, kai vamzdžio anga parinkta su atsarga, ji niekada visiškai neišnaudojama, vanduo laisvai teka vamzdžiu bet kuriuo metų laikotarpiu; • patvenktoji, kai vandens debitas didesnis už vamzdžio praleidžiamąjį pajėgumą ir pralaidos priešsroviniame gale susidaro vandens patvanka. Šios pralaidos yra ekonomiškos, bet vanduo po jomis teka dideliu greičiu ir gruntą ties pralaidos galais reikia gerai apsaugoti, kad neišplautų.

6. Pasitaiko, kad pralaida dirba įvairiu metų laikotarpiu skirtingu režimu. Nepatvenktoji tampa patvenktąja pavasarį ir rudenį. a) nepatvenktoji pralaida b) patvenktoji pralaida

7. Pagal vamzdžio skerspjūvio formą pralaida gali būti: • apskrita; ji dažniausiai statoma tada, kai vandens debitas nedidelis; • stačiakampė; ji įrengiama, kai vandens debitai dideli ir naudojami vamzdžiai, kuriuos gaminti paprasta; • apskrita su plokščiu padu, kai vamzdžiai stipresni už paprastus apskritus, patogūs montuoti, o plokščias padas kartais atstoja pamatą; • ovoidinė – racionali tada, kai vandens debitas didelis ir nepastovus; • elipsinė – ekonomiška, nes forma panaši į grunto slėgio kreivę; gerai tinka tada, kai ribojamas statybinis vamzdžio aukštis. • Ovoidiniai ir elipsiniai vamzdžiai naudojami rečiau negu apskriti ir stačiakampiai, nes sudėtingiau juos pagaminti.

8. Vamzdžių skerspjūvio formos

9. Pagal gamybos būdą: • surenkamosios – dažniausiai naudojamos; • monolitinės – naudojamos tik didelio skerspjūvio, kurias gaminti surenkamas pervežti ir montuoti sunku; • mišrios: mūrinės – gelžbetoninės, betoninės – gelžbetoninės – jos stačiakampės formos, didelių angų. • Pagal medžiagas: • mūrinės; • betoninės ( plačiausiai naudojamos); • gelžbetoninės; • metalinės; • mišrios. • Pagal pagrindų standumą: • pralaida ant susispaudžiančio pagrindo – tai natūralus gruntas, smėlio, skaldos ar žvyro pagrindai; • pralaida ant standaus pagrindo – tai betoniniai ar gelžbetoniniai pamatai.

10. Metalinės gofruotos pralaidos • Pagal formą metalinės gofruotos pralaidos būna: • plieniniai spirališki gofruoti vamzdžiai (HELCOR); • surenkamosios metalinės konstrukcijos (MultiPlate); • didelio gofravimo surenkamos konstrukcijos (SuperCor). • Surenkamos lanksčios konstrukcijos iš gofruotų plieninių lakštų inžinerinių statinių įrengimui naudojamos jau nuo XIX a. pabaigoje. Ši technologija užpatentuota 1886 m JAV ir nuo to laiko prasidėjo gofruoto metalo konstrukcijų panaudojimo sričių plėtra. Europoje ši konstrukcija atsirado po II pasaulinio karo ir pagal Maršalo planą pradėtos masiškai naudoti greitam komunikacijų atstatymui.

11. Surenkamų metalinių gofruotų konstrukcijų techninės charakteristikos Šios konstrukcijos montuojamos iš atitinkamai suformuotų plieninių, bangomis profiliuotų skardos lakštų, sujungtų varžtais. Skardos storis nuo 3,00 iki 7,00 mm. Profiliuotos bangos skerspjūvis yra vienodas, nepriklausomai nuo vamzdžių skerspjūvių formų ir išmatavimų. Banga padidina konstrukcijos atsparumą ir priverčia konstrukciją sąveikauti su ją apgulančiu gruntu, taip perduodama dalį apkrovų net už šoninių sienelių esančiam gruntui, gerai su juo sukimba būtent dėl gofruotos konstrukcijos. Visi pralaidų montavimui naudojami konstrukcijų elementai gamintojo padengiami antikorozinėmis dangomis. Objektai montuojami iš gofruotos skardos profiliuotų lakštų, sujungiamų varžtais. Visų konstrukcijų bangų forma yra vienoda. Visų tipų ir išmatavimų konstrukcijos jungiamos varžtais M20, kurių ilgis parenkamas pagal jungiamųjų elementų storį ir tipą.

12. Skardos lakštų sujungimas

13. Vamzdžių ir antgalių konstrukcijos Vamzdžiais vadinami – dirbtiniai vandens praleidimo po pylimais, žemės sankasomis įrenginiai, kurie skirti nedidelių pastovių arba periodiškai veikiančių vandentėkmių, kertančių kelio juostą. Vandens pratekėjimo pajėgumas (debitas) priklauso nuo vamzdžio geometrinių ir hidraulinių charakteristikų, kurios nurodytos lentelėje:

14. Automobilių keliuose naudojami gelžbetoniniai, mūriniai (akmeniniai), betoniniai, metaliniai ir mediniai vamzdžiai. Labiausiai paplitę yra gelžbetoniniai vamzdžiai. Metaliniai vamzdžiai naudojami labai retai, nes metalo panaudojimas jiems nėra racionalus. Mediniai vamzdžiai gali būti naudojami žemų techninių keliuose, tuose rajonuose, kurie turtingi miško žaliava, nes mediniai vamzdžiai trumpai tarnauja. Rajonuose, turinčiuose atsparių šalčiams akmens žaliavų, naudojami mūriniai-akmeniniai vamzdžiai. Jų paruošimui reikia daug rankų darbo. Mūrinės ir betoninės pralaidos šiuo metu statomos retai, nes joms reikia daug medžiagų. Mūras ir betonas gerai dirba gniuždymo požiūriu, todėl daroma skliautinė vamzdžio perdanga, kurioje neatsiranda tempimo įtempimų. Apatinis skliautas reikalingas, kad galėtų pratekėti vanduo, taip pat, jam esant, geriau dirba pamatai. Tokios pralaidos yra didelio statybinio aukščio, o skliautą sunku mūryti. Viršutinį skliautą galima pakeisti surenkamąja gelžbetonine plokšte. Tada betoninio ar mūrinio vamzdžio sienos yra lengvesnės, nes nėra skėtimo jėgos.

15. Ekonomiškesni ovoidinio skerspjūvio betoniniai surenkamieji vamzdžiai, bet jiems gaminti klojiniai gana sudėtingi ir naudojami retai. Mūrinių ir betoninių pralaidų anga siekia 4…5 m. Akmenų klasė turi būti ne žemesnė kaip B40, skiedinio – B10, betono – B15. Mažiausias mūrinio elemento storis yra 25 cm, o betoninio – 20 cm. Gelžbetoniniai vamzdžiai dažniausiai daromi surenkamieji, apskrito ir stačiakampio skerspjūvio. Monolitiniai vamzdžiai naudojami tada, kai pralaidos anga didelė ir daryti juos surenkamus negalima. Kai skaičiuojamoji vamzdžio anga yra didelė, tai galima nedaryti monolitinio, bet vienoje pralaidoje statyti greta du arba tris mažesnio skerspjūvio apskritus ar stačiakampius vamzdžius (daugiaangės pralaidos). Unifikuoti apskriti vamzdžiai yra šių parametrų: skersmuo 0,5…2,0 m, žiedo ilgis – 1…3m, sienelės storis – 8…24 cm (priklauso nuo vamzdžio skersmens ir pylimo storio). Pylimo storis gali būti iki 20 m. 0,5 ir 0,75 m skersmens vamzdžiai kelių pralaidose gali būti nearmuojami.

16. Vamzdis pylime veikiamas vertikalaus ir horizontalaus grunto slėgio. Vertikalus slėgis didesnis, todėl apskrito vamzdžio viršutinė ir apatinė dalys lenkiamos į vidų, o šoninės – į išorę. Tempiama zona yra vamzdžio viduje ir išorėje. Taip armuoti vamzdį nepatogu. Dažniausiai armuojama simetriškai dvipuse spirale arba žiedine armatūra. Apsauginis betono sluoksnis vamzdžiuose turi būti 15…20 mm storio. Todėl, kai d=0,5 m ir vamzdžio sienelės storis 8 cm, pagrindinę armatūrą galima dėti simetriškai sienelės viduryje. • Svarbus pralaidos elementas yra antgalis. Nuo jo formos priklauso vamzdžio pralaidumas. Antgalių tipai: • portalinis; • sparninis; • įstrižais; • kūginis.

17. a ir b- portalinis; c- sparninis; d- įstrižais; e- kūginis.

18. Antgaliai daromi mūriniai, betoniniai, gelžbetoniniai. Pastarieji gali būti monolitiniai arba surenkamieji. Portalinis antgalis – tai vertikali stačiakampė siena su anga arba žiedas. Šie antgaliai yra paprastos konstrukcijos, bet jie sulaiko vandenį ir naudojami vandentėkmės pasroviniame gale. Jei vandens debitas ir tėkmės greitis nedideli, juos galima naudoti ir priešsroviniame gale. Sparninis antgalis susideda iš portalinės sienos ir dviejų šoninių sienų-sparnų, pastatytų 20...30˚ kampu su pralaidos ašimi. Šiame antgalyje tėkmė palaipsniui suspaudžiama. Šie antgaliai gerai tinka patvenktosiose ir nepatvenktosiose pralaidose, esant bet kokiam vandens debitui. Nepatvenktosiose pralaidose prie įėjimo tėkmėje atsiranda perpuolis, todėl kraštinis žiedas dažnai daromas kintamo aukščio. Įstrižas antgalis – tai nuožulni gelžbetoninė plokštė, uždėta ant pralaidos galinio įstrižo žiedo ir gulintai ant pylimo šlaito. Šio antgalio hidrauliniai parametrai nėra geri, todėl jis naudojamas tada, kai vandens debitas ir tėkmės greitis nedideli. Kūginis antgalis – tai kintamo aukščio stačiakampis arba apskritas žiedas ; jis labai gerai praleidžia vandenį, vamzdžio anga visiškai išnaudojama.

19. Plieniniai spirališki gofruoti vamzdžiai Plieniniai spirališkai gofruoti vamzdžiai, tai pralaidos keliams ir geležinkeliams, lietaus ir techniniai kolektoriai ir kiti grunte įgilinti statiniai, rezervuarai, lengvinančios konstrukcijos monolitiniams tiltams, šuliniai, požeminiai ventiliacijos kanalai. Taip pat naudojami senų g/b pralaidų remontui juos įtraukiant ir injektuojant. Plieniniai spirališkai gofruoti vamzdžiai gaminami iš plieninės cinkuotos juostos, kuri yra gofruojama ir sukama į įvairaus diametro vamzdžius. Dėl transportavimo apribojimų vamzdžiai gaminami iki 13,5 m. Profiliai būna nuo 600 mm iki 3600 mm. Gofravimo bangos skerspjūvis priklauso nuo vamzdžio skersmens matmenų. Gofravimu siekiama padidinti vamzdžio standumą ir išgauti reikiamą vamzdžio ir jį supančio grunto sąveiką. Lakštų storiai gali būti nuo 1,5 mm iki 3,5 mm.

20. Vamzdžių gamybai yra taikomi trys bangų tipai: 68×13 mm. Bangos tipas D1 (7 pav.); 100×20 mm. Bangos tipas D2 (8 pav.); 125×26 mm. Bangos tipas D3 (9 pav.). Bangos tipas D1 Bangos tipas D2 Bangos tipas D3

21. Inžinerinių tinklų statyba ir renovacija betranšėjais ir įprastais metodais Technologijos » Betranšėjės STATYBA Vamzdžių traukimas Vamzdžių kalimas Horizontalus valdomas gręžimas Mikrotunelis RENOVACIJA Laisvas įtraukimas Priverstinis įtraukimas Vidinis padengimas Prigludęs įtraukimas

22. STATYBA Vamzdžių traukimas Naudojimas: įrengiant vamzdynų dėklus po keliais arba įvedant vamzdynų dėklus tiesiogiai į pastatų rūsius, neardant paviršiaus dangos. Įrengiamų dėklų skersmenys: nuo 60 iki 200 mm.   Atstumas: iki50 m.   Medžiaga: plastikiniai PE, PVC vamzdžiai.   Technologijos aprašymas: iš paruoštos nedidelės prieduobės arba pastato rūsio pneumatine žemės “Raketa” kalama link nustatytos vietos. Įrengiamas dėklas užkabinamas už “Raketos” galinės dalies ir traukiamas iš paskos. Pasiekus nustatytą tikslą “Raketa” atjungiama nuo vamzdžio, o įtrauktas PVC arba PE vamzdis naudojamas kaip dėklas vamzdynams arba kabeliams.

23. Vamzdžių kalimas Naudojimas: įrengiant vamzdynų ir kabelių dėklus, vandentiekio arba nuotekų vamzdynus po keliais ar geležinkeliais.   Įrengiamų vamzdynų skersmenys: nuo 100 iki 1400 mm. Atstumas: iki 60 m. Medžiaga: plieniniai. Technologijos aprašymas: iš įrengtos prieduobės, kurios gylis yra toks pats, kaip ir klojamo dėklo gylis, plieninis vamzdis atviru galu kalamas pneumatinio kalimo įrenginio pagalba link kitoje gatvės pusėje paruoštos prieduobės. Vamzdis kalamas 1–3m ilgio atkarpomis, prie įkalto vamzdžio privirinant vis naujas atkarpas. Pasiekus numatytą pasijungimo vietą, iš vamzdžio išvalomas susikaupęs gruntas ir įkaltas vamzdis naudojamas kaip dėklas arba kaip darbinis vamzdis.

24. Mikrotunelis Naudojimas: labai tiksliam vamzdynų ir dėklų paklojimui sudėtingomis sąlygomis (aplink daug komunikacijų, gruntiniai vandenys, sudėtingi gruntai).   Įrengiamų vamzdynų skersmenys: nuo 100 iki 2000 mm.   Atstumas: iki 1000 m ir daugiau.   Medžiaga: plieniniai, plastmasiniai, polimerbetoniniai ir stiklo pluošto vamzdžiai. Technologijos aprašymas: įrengtoje 2 m skersmens šachtoje įrengiamas hidraulinis domkratas ir paruošiama starto vieta gręžimo galvai.   Gręžimo galva spaudžiama į gruntą pradeda gręžti. Gruntas yra šalinamas žarnų pagalba į paviršiuje stovintį konteinerį. Gręžimo galvos kryptis reguliuojama lazerinio taikiklio ir valdymo punkto, esančio paviršiuje, pagalba.   Įstūmus gręžimo galvą į gruntą iki šachtos galo, prie jos montuojama vamzdžio atkarpa ir visas procesas vyksta toliau, kol pasiekiama kitame trasos gale paruošta ištraukimo šachta. Joje gręžimo galva ištraukiama į paviršių, o įrengtas vamzdynas gali būti naudojamas kaip dėklas vamzdžiams ir kabeliams arba kaip spaudiminis ar savitakinis vamzdis.

25. RENOVACIJA Laisvas įtraukimas Naudojimas: renovuojant smarkiai suirusius vamzdynus, kurių sienelės nebegali atlaikyti išorinių ir vidinių apkrovų.    Renovuojamų vamzdynų skersmenys: nuo 100 iki 1000 mm ir daugiau. Atstumas: atkarpomis iki 200 m ir daugiau. Medžiaga: plastmasiniai (PE, PVC, PP) arba stiklo pluošto vamzdžiai. Technologijos aprašymas: prieš darbų pradžią vamzdynas praplaunamas ir atliekama videodiagnostika. Darbai vykdomi iš abiejuose renovuojamo vamzdyno atkarpos galuose esančių šulinių arba paruoštų prieduobių.  Viename atkarpos gale naujas vamzdis paruošiamas įtraukimui, o kitame pastatoma traukimo gervė. Gervės lynas pertraukiamas per renovuojamą vamzdyną ir prikabinamas prie įtraukimui paruošto vamzdžio. Šio vamzdžio skersmuo būna mažesnis nei renovuojamo vamzdyno, todėl, iš anksto išplovus vamzdyną, naujo vamzdžio įtraukimas vyksta be didelių kliūčių.  Tuo atveju, kai naujo vamzdžio skersmuo yra daugiau nei 50 mm mažesnis už senojo vamzdyno, ertmė, susidariusi tarp jų, užpildoma lengvuoju cemento mišiniu.

26. Priverstinis įtraukimas Naudojimas: renovuojant smarkiai suirusius vamzdynus, kurių sienelės nebegali atlaikyti išorinių bei vidinių apkrovų, ir , kai negali būti sumažintas renovuojamo vamzdyno skersmuo.   Renovuojamų vamzdynų skersmenys: nuo 100 iki 400 mm.   Atstumas: atkarpomis iki 60 m.   Medžiaga: plastmasiniai (PE, PVC, PP).   Technologijos aprašymas: prieš darbų pradžią vamzdynas praplaunamas ir atliekama videodiagnostika. Darbai vykdomi iš abiejuose renovuojamo vamzdyno atkarpos galuose esančių šulinių arba paruoštų prieduobių. Viename atkarpos gale paruošiamas vamzdis įtraukimui, kurio skersmuo toks pats arba didesnis nei seno vamzdyno, o kitame pastatoma traukimo gervė. Gervės lynas pertraukiamas per renovuojamą vamzdyną ir prijungiamas prie pneumatinio vamzdynų laužymo įrenginio, prie kurio yra prijungtas plėstuvas ir įtraukiamas vamzdis.  Gervė traukia pneumatinį laužymo įrenginį į seną vamzdyną, kuris pneumatinių smūgių pagalba skaldo jį. Plėtimo galva stumia seno vamzdyno nuolaužas į šalis, o naujas vamzdis įtraukiamas iš paskos. Pasiekus atkarpos galą, pneumatinis įrenginys ir plėtimo galva atjungiami nuo vamzdžio ir naudojami kitos atkarpos renovacijai.