Типы водоотводных сооружений из ЖБИ: обзор и применение

Продольные лотки за обочиной, продольные междупутные, поперечные (междушпальные), откосные лотки, телескопические (быстротоки) изготавливаются, в том числе, из железобетона. Этот материал чаще всего выбирают для создания водоотводных сооружений на железных и автомобильных дорогах, потому что он обеспечивает высокую прочность, долговечность и устойчивость к агрессивным средам. Качество ЖБИ для водоотводных сооружений регламентируется в РФ ГОСТ Р 59696-2021 «Инфраструктура железнодорожного транспорта. Лотки водоотводные железобетонные. Технические условия». В СНГ классификация железобетонных водоотводных лотков с советских времен ведется все по тому же ГОСТ 21509-76.

Классификация, типы, виды ЖБ-лотков

Согласно ГОСТу, делятся по назначению, характеру работы, воспринимаемым нагрузкам, конструкции и форме поперечного сечения.

В зависимости от места расположения и функций водоотводные лотки из железобетона разделяют на:

• Продольные за обочиной. Укладываются вдоль железных и автомобильных дорог для предотвращения эрозии и обеспечения стабильности земляного полотна.
• Продольные междупутные. Устанавливаются между железнодорожными путями на перегонах. Их функция: предотвращение скопления воды в междупутьях и отвод ее из балластной призмы.
• Поперечные локи. Обеспечивают отвод воды в поперечном направлении, эффективно удаляя ее с территории железнодорожной инфраструктуры.
• Откосные. Служат для организованного водоотвода по откосам насыпей и выемок, защищая их от эрозии и оползневых процессов.

В целом назначение продольных и поперечных лотков – обеспечить эффективный дренаж и защиту конструкций транспортной инфраструктуры от негативного воздействия воды.

По характеру работы

Это деление основано на особенностях формирования водного потока внутри лотка и характере протекающей в нем воды.

Бывают: дренажные (для сбора и отвода как поверхностных, так и подземных грунтовых вод), транзитные (для пропуска через себя транзитного потока воды в дополнение к сбору поверхностного стока) и быстротоки (для ускоренного отвода воды по крутым уклонам без размывания дна и стенок лотка).

По воспринимаемой нагрузке

При укладке лотков вдоль железной дороги на них действует боковое давление грунта и динамические нагрузки от подвижного состава, которые могут достигать 90 кПа. А при размещении лотков вдоль автодорог они испытывают давление грунта и статические нагрузки от веса автотранспорта до 50 кН.

По этому признаку водоотводные ЖБ-лотки делят на:

• Обычные, рассчитанные на типовые эксплуатационные воздействия;
• Усиленные, способные воспринимать повышенные нагрузки от грунта и транспорта, сейсмические нагрузки.

По конструкции

Безраспорные (коробчатые) железобетонные лотки представляют собой простой П-образный профиль, состоящий из дна и боковых стенок. Это самая распространенная конструкция, отличающаяся технологичностью производства и удобством монтажа.

Если лоток укладывается на большой глубине или в сложных геологических условиях, для повышения его несущей способности и устойчивости применяют распорную конструкцию. В ней предусмотрены дополнительные силовые элементы – распорки, расположенные вертикально, горизонтально или точечно между стенками.

По форме сечения

Форма поперечного сечения влияет на гидравлику потока и пропускную способность лотков. Поэтому их изготавливают разного профиля:

• Прямоугольные – самые простые и распространенные, имеют высокую пропускную способность;
• Трапецеидальные – с наклонными стенками, тоже часто применяются;
• Полукруглые – используются для отвода небольших расходов воды, имеют красивый дизайн;
• Овальные – обтекаемой формы;
• Переменного сечения (телескопические) – имеют изменяющуюся по длине площадь сечения для плавного гашения скорости потока на крутых уклонах;
• Другие очертания – треугольные, параболические и т.д.

Особенности монтажа

При монтаже важно заранее подготовить: нивелир, виброплиту, бетономешалку, лопаты, мастерки, уровни, рулетки, молотки, анкерные болты, герметик. Обычно для этого нужно 3-4 человека: геодезист для разметки и контроля уклонов, оператор спецтехники, монтажники для укладки и соединения лотков.

Но состав бригады зависит от масштаба проекта, типа лотков и условий монтажа. Для крупных объектов может потребоваться кран и дополнительные рабочие. При монтаже усиленных лотков нужен сварщик для соединения арматурных выпусков.

Сам монтаж выглядит следующим образом: сначала производится разбивка трассы с фиксацией колышками, затем выполняется выемка грунта с учетом проектной глубины и уклона 0,5-2%. Далее устраивается песчано-щебеночная подушка 10-15 см с уплотнением до коэффициента 0,95. Укладка лотков начинается с низшей точки системы, строго соблюдая уклон. Соединение элементов осуществляется через пазогребневую систему с герметизацией швов цементным раствором М300. Пазухи заполняются песком с послойным уплотнением. Устраиваются температурные швы через 20 м и дренажные отверстия. Завершается монтаж установкой решеток и пробным проливом.

В итоге получается надежная водоотводная система, способная эффективно отводить поверхностные воды, защищая инфраструктуру от подтоплений и эрозии.

Важно соблюдать проектный уклон, проверяя его нивелиром каждые 2-3 м. Нельзя пренебрегать герметизацией стыков и устройством температурных швов – это ключевые моменты для долговечности системы. При монтаже в зонах высоких нагрузок обязательно устройство армированного бетонного обрамления и анкеровка лотков к основанию.

Резюме

По ГОСТ Р 59696-2021 железобетонные водоотводные лотки классифицируют по назначению (продольные за обочиной, междупутные, поперечные, откосные), характеру работы (дренажные, транзитные, быстротоки), воспринимаемым нагрузкам (обычные, усиленные), конструкции (безраспорные, распорные) и форме поперечного сечения (прямоугольные, трапецеидальные, полукруглые, овальные, переменные и др.).