Трубы из металла и полимерных материалов.

В известных литературных источниках не приведены сведения о том, из какого материала (металла, чугуна или стали) впервые начали возводить водопропускные трубы под насыпями дорог. На не которых железных дорогах нашей страны более 70 лет эксплуатируются чугунные трубы диаметром до 2, 1 м [1].

Первые металлические гофрированные трубы (МГТ) были изготовлены в 1875 г. на Петербургском металлическом заводе и в 1887-1888 гг. они применялись на строительстве Закаспийской железной дороги. В 1887-1914 гг. в России на железнодорожной сети было уложено около 64 тыс. погонных м металлических труб или построено примерно 5 тыс. сооружений. Значительно реже МГТ использовались под насыпями автомобильных дорог [1].

За рубежом МГТ были построены на 10-15 лет позднее. В 1886 г. в США был получен первый патент на гофрированную трубу [29].

МГТ начали широко применяться в последние три десятилетия в таких странах, как США, Япония, Франция, Англия, Австралия, Канада, ФРГ и др. В СССР первая партия элементов для гофрированных труб из волнистого металла была выпущена в 1972 г.

Широко стали применяться МГТ в связи с промышленным освоением Севера и Востока нашей страны и прежде всего со строительством БАМа и дорог в Западной Сибири.

Однако к началу строительства БАМа проектные организации не были обеспечены типовыми проектами на МГТ для суровых климатических условий [30].

В действовавших в тот период Нормах на проектирование мостов и труб (СН 200-62) не было указаний о металлических трубах. Только в 1970 г. ЦНИИС разработал указания по проектированию, изготовлению и постройке металлических гофрированных водопропускных труб на железных и автомобильных дорогах (ВСН 176-71). Опыт строительства, эксплуатации [31-37] и большие научные исследования стали основой для издания в 1978 г. ВСН 176-78 [38]. Основные положения этой инструкции были использованы Ленгипротрансмостом при разработке нового типового проекта серии 3.501.3-133 " Трубы водопропускные круглые, отверстиями 1, 5-3, 0 м из гофрированного металла для железных и автомобильных дорог", введенного в действие с 01.01.1985 г. В отличие от ранее действовавшего типового проекта (инв. № 996) в этом проекте предложен вариант северного исполнения МГТ.

По сравнению с железобетонными МГТ имеют следующие преимущества:

высокую экономическую эффективность, особенно в отдаленных, труднодоступных и суровых районах;

простоту сборки и выполнения ее рабочими невысокой квалификации;

короткий срок строительства;

возможность сооружения вместо малых мостов;

реконструкцию старых малых мостов (гильзование).

Расчеты показывают, что в условиях Западной Сибири строительство одной МГТ вместо малого моста даст экономический эффект не менее 20 тыс.р. при сокращении трудозатрат на 60 чел./дн. [39].

Типовой проект серии 3.501.3-133 предусматривает возможность выполнения МГТ диаметром до 3 м с тремя типами оголовков: с вертикально срезанными краями (рис. 18); с краями, срезанными параллельно откосу; с применением железобетонных конструкций (портальные станки, крылья).

Рис. 18. Металлическая гофрированная труба (МГГ):