У розвинених країнах транспортні магістралі – автомобільні та залізні дороги – є пріоритетними об'єктами для переміщення населення і перевезення вантажів. Природно, кожна така траса складається з багатьох функціональних складових. Водопропускні труби – невід'ємна та безумовно необхідна складова дорожнього будівництва.
Водопропускні труби (ВПТ) – це штучні споруди, які повинні забезпечувати безперешкодне проходження водних потоків малих річок і поверхневих вод з водозбірних басейнів, запобігаючи розмиванню основи полотна залізниці та автомобільних доріг.
Використання водопропускних труб порівняно з будівництвом малих мостів істотно знижує капітальні та експлуатаційні витрати і значно скорочує терміни введення об'єктів в експлуатацію.
Водопропускні споруди з використанням труб є важливими конструктивними елементами автомобільних доріг і залізниць. Від їх правильної роботи залежить загальний стан дороги та забезпечення безпечного руху по ній транспорту. У середньому частка водопропускних труб становить 25 % від загальної кількості всіх штучних дорожніх споруд. На кожен кілометр дороги припадає понад 1 м водопропускної труби.
Останнім часом на діючих авто- та залізничних магістралях спостерігається прогресуюче погіршення стану водопропускних споруд. Одночасно із впливом навколишнього середовища, фізичним зносом, старінням матеріалів і конструкцій та іншими факторами це зумовлено зростаючими обсягами автомобільних перевезень, підвищенням осьових навантажень від збільшення швидкостей руху транспорту. Незадовільний або аварійний стан мають близько 40 % всіх водопропускних труб.
На водостоках експлуатується велика кількість труб, багато з яких за своїму фізичним станом, за водопропускною здатністю або з інших причин потребують реконструкції аж до повної побудови нових споруд.
Традиційно основними матеріалами водопропускних труб були залізобетон і гофрована сталь. Однак такі труби мають суттєві недоліки в процесі монтажу та експлуатації.
До мінусів залізобетонних водопропускних труб можна віднести обмежений розмір поперечного перерізу, обмежену довжину і як наслідок – велику кількість стикових з'єднань, що потребують ретельної гідроізоляції, значну вагу, активні процеси вилуговування та схильність до корозії, які призводять до руйнування.
Що стосується сталевих водопропускних труб, то в порівнянні з залізобетонними вони мають меншу вагу. Однак у процесі будівництва йде багато часу на складання конструкцій: сталеві труби монтуються з окремих ланок за допомогою болтового з'єднання. Використання оцинкованих гофрованих труб не гарантує довговічність конструкцій, оскільки в процесі експлуатації відбувається стирання захисного покриття, і згодом основний метал дуже швидко кородує. Також на прискорення процесу корозії бетонних і металевих водопропускних труб істотно впливають солі реагентів проти ожеледиці, якими посипають дороги у зимовий період.
Розширення сфери використання полімерних труб торкнулося і дорожнього будівництва. Останнім часом їх все ширше застосовують для ремонту та будівництва водопропускних споруд. У першу чергу це стосується поліетиленових труб великих діаметрів, що мають цілий ряд переваг у порівнянні з аналогами із залізобетону та сталі.
Оптимальними в якості водопропускних є двошарові гофровані поліетиленові труби, армовані тришарові гофровані поліетиленові труби та спиральнонавиті труби. Завдяки своїй конструкції вони мають підвищену кільцеву жорсткість і здатні витримувати великі навантаження. Такі труби характеризуються високими сейсмостійкістю та опором до руйнування. Розрахунок на міцність поліетиленових водопропускних труб проводився програмою «Ingsoft EasyPipe» (адаптована до додатка Д ДСТУ Н Б.В.2.5-40: 2009 «Проектування та монтаж мереж водопостачання та каналізації з пластикових труб»), заснованої на методиці німецького стандарту ATV-DVWK -A 127. Результати, отримані в ході досліджень, підтверджують більш ніж двократний запас міцності поліетиленових водопропускних труб.
Невелика вага полімерних водопропускних труб дозволяє перевозити їх будь-яким видом транспорту. При цьому транспортні витрати знижуються до мінімуму, особливо в порівнянні з транспортуванням бетонних труб. При вантажно-розвантажувальних роботах не потребна великовантажна техніка. Транспортування 1 м.п. поліетиленової водопропускної труби в 3-5 разів дешевше, ніж залізобетонних.
При використанні полімерних труб терміни будівництва водопропускних споруд скорочуються в 5-7 разів у порівнянні із застосуванням бетонних і сталевих конструкцій. При роботі не потрібне використання складної та дорогої техніки. Полімерні труби легко монтуються між собою. Сполучення здійснюється за допомогою термоусаджуваних муфт. Для надання з'єднанню герметичності стик проварюється зсередини ручним екструдером.
Завдяки конструкційним і хімічним властивостям поліетилену такі труби не схильні до корозії і мають високу стійкість до агресивних середовищ, вони не заростають і не руйнуються блукаючими струмами на відміну від залізобетонних та металевих водопропускних труб. Термін їх служби становить не менше 50 років, у той час як проектний термін служби бетонних труб – 25-30 років.
Автор:Валерія Писаренко