Водопропускная труба – это сооружение для пропускания небольшого количества воды под насыпью. Наиболее часто используется в железнодорожной транспортной системе. Более 70 % они занимают в искусственных сооружениях на ж/д путях. Основную функцию выполняют во время паводков, когда расходы воды достигают максимального числа. Сооружения более экономичные чем мосты, если воды не много. Еще одним преимуществом является длительный срок эксплуатации.
Проектирование водопропускных труб - это сложный процесс и зависит от множества факторов. Главным показателем является диаметр отверстия. Диаметр узнают с помощью гидродинамического расчета. Он не зависит от величины насыпи, а рассчитывается за высотою водоема. Этот размер нужно подобрать таким образом, чтобы вода не вымывала насыпь вокруг трубы. Чтобы повысить пропускную способность элемента нужно правильно смоделировать форму трубы, устройства для подвода и отвода воды и подобрать подходящий материал.
Перед проектированием водопропускных труб требуется определить необходимый тип. Их есть всего три: напорные, полунапорные и безнапорные. Они классифицируются за заполнением воды в сечении. Более выгодно ставить напорные трубы, но они сложны при изготовлении. Сложность заключается в обеспечении защиты от диффундирования жидкости через материал или пропускание ее через щели. Поэтому наиболее распространенными является безнапорные.
Трубы делают из разных веществ: дерево, камень, металл, железобетон. В зависимости от материала изменяется технология изготовления. Дерево используют только для временных конструкций и делают прямоугольной треугольной или трапецеидальной формы. Каменные делали раньше и они имели прямоугольное или овальное сечение. Металлические трубы имеют особую форму – они волнообразные с шагом приблизительно 60 мм. Это повышает коэффициент прочности и делает трубу более стойкой к растягивающим нагрузкам. Металлическая труба экономически невыгодная. Лист должен быть 1-2 мм толщиной, а так как коррозиестойкие стали стоят очень дорого, это повышает затраты на сооружение.
Поэтому их используют в основном, как напорные. Железобетонные трубы делают из нескольких элементов, так называемых звеньев. Они хорошо растягиваются, так как состоят не только из бетона, а и з металлической арматуры. Такие конструкции редко используют в напорных типах, потому что бетон имеет свойство пропускать воду и набухать.
Сейчас основную часть занимают железобетонные трубы безнапорного типа. Кольца конструкции имеют в среднем 1-2 метра в диаметре.