Сравнительный анализ СГМТ и железобетонных безнапорных труб

Сравнительный анализ спиральновитых гофрированных металлических труб (СГМТ) с полимерным покрытием «Wprotect 800 train» (WP) и железобетонных безнапорных труб.

 

Наименования СГМТ Железобетонные трубы
1 Внешний вид изделия  Спиральновитые трубы для водопропускных сооружений на дорогах Трубы для водопропускных сооружений
2 Диапазон диаметров От 500 до 3500 (мм), шаг 5 см300 300-400-500-600-800-1000-1200-1400-1600 (мм)
3 Материал Для производства СГМТ используется
оцинкованная рулонная сталь с покрытием:
Цинк + полимер WP (300 мКм)*
Противокоррозионное покрытие выполнено из сплава алюминия и цинка. Листовой металл поставляетсяОцинкованная рулонная сталь с покрытием: Цинк + полимер WP (300 мКм
в форме мотков из намотанных листов с заводской антикоррозионной защитой, нанесенной методом окунания.
Трубы раструбные с круглыми отверстиями изготавливаются из тяжелого бетона марки по
водопроницаемости W6, W8, W10.
4 Длина отрезков
(м.п.)
До 13,5 Звенья — 2,5 /3,5 /5,0
5 Тип профиля трубы Гофр 68 х 13, для труб диаметром до 800 мм (включительно)
Гофр 125 х 26, для труб диаметром более 800 мм
Трубы монолитные, армированные металлической сеткой
6 Толщина стенки
(мм)
1,5/2,0/2,5/3,0/3,5 От 50 до 190 мм
7 Несущая способность
(высота засыпки)
До 12 м До 6 м.
8 Масса изделия
(м.п.)
d-1000 мм – 75,5 кг
d-1500 мм – 113,3 кг
d-2000 мм – 147,4 кг
d-1000 мм – 720 кг
d-1500 мм – 1537 кг
d-2000 мм – 2640 кг
9 Область применения СГМТ – безнапорные трубы предназначены для строительства:

  • водопропускных сооружений на дорогах автомобильных и железных;
  • экологических коридоров;
  • подземных пешеходных переходов;
  • канализационных (сточных) труб;
  • дренажных труб;
  • резервуаров сбора ливневых вод;
  • резервуаров хранения сыпучих материалов (силосы);
  • опалубки;
  • колодцев;
Безнапорные железобетонные трубы предназначены для прокладки подземных трубопроводов транспортирующих самотеком бытовые жидкие и атмосферные сточные воды, а также подземные воды и производственные жидкости, не агрессивные к железобетону.

Водопропускные сооружения на дорогах применяются в любом климатическом поясе.

10 Морозо-стойкость Не подвержены гидроскопичности и влагонасыщению. Полимерное покрытие является защитным слоем от проникновения воды в средние слои (металл) трубы. Не происходит промерзаний полного сечения трубы. Бетонные трубы подвержены влагонасыщению. Цикл периодов замораживания и оттаивания приводит к образованию трещин, коррозии арматуры и разрушению
11 Коррозионная стойкость Технология производства СГМТ позволяет в заводских условиях выполнить все мероприятия по дополнительной защите цинка от коррозии и
механических повреждений путём нанесения дополнительного двустороннего полимерного покрытия WP толщиной 300 мкм с каждой стороны)*. Покрытие наносится на горячий цинк в процессе производства металла (сырья), по всей поверхности листа и происходит спаивание цинкового слоя с дополнительным защитным слоем WP. На сегодняшний день данная технология является одним из лучших способов защиты цинка от коррозии и механических повреждений.
Низкая. В большинстве случаев причиной возникновения коррозии является не защищенность внутренней поверхности бетонных труб быстро разрушающихся по действием агрессивных сред. В результате коррозии бетона происходит разрушение защитного слоя бетона,
затем коррозия арматуры, разрушения трубы, засорение отверстия, образование провалов на поверхности грунта, фильтрация грунтовых вод и т.д.
12 Гидроизоляция Не требуется Требуется
13 Эллектро-коррозия На основание лабораторных исследований, доказано, что СГМТ с дополнительным полимерным покрытием WP* устойчива к воздействию блуждающих токов. Подвержена
14 Микробиологи-ческая устойчивость Устойчива к микробиологическому воздействию (образования грибков и т.п.) Не устойчива
15 Срок службы 100-120 лет 20-30 лет
16 Тип основания Песчано-гравийное или щебеночно-песчаное основание. Бетонные лотки, местный грунт, песок, гравий
17 Комплектность водопропускной трубы Отрезок трубы – до 13,5 м.п.

Комплектность водопропускной трубы с полимерным покрытием
Бандажное соединение

Соединение трубы водопропускного дорожного сооружения 6
Звено трубы – до 5 м.п.

Комплектность водопропускной трубы
Локальный блок –

Бетонный блок водопропускного дорожного сооружения
Противофильтрационный экран

Экран водопропускного дорожного сооружения

18 Способ монтажа
1. Подготовка основания  Подготовка основания водопропускной трубы
2. Укладка отрезков
3. Соединение отрезков бандажами
 Укладка отрезков водопропускной трубы
4. Засыпка, уплотнение грунтовой обоймы  Засыпка, уплотнение грунтовой обоймы трубы
1. Подготовка основания Подготовка основания водопропуска на дороге
2. Установка блоков  Установка блоков бетонного основания
3. Обмазка звеньев трубы гидро-изоляционными материалами Обмазка звеньев трубы гидро-изоляционными материалами
4. Укладка звеньев на блоки, с применением спецтехники Укладка звеньев на блоки, с применением спецтехники
5. Устройство противофильтра-ционных экранов и портальных стенок.  Устройство противофильтра-ционных экранов и портальных стенок.
19 Затраты на монтаж Не требуется дополнительных энергозатрат и применения специального оборудования и спецтехники. Нет необходимости устройства площадки предварительного складирования, отрезки могут разгружаться с машины прямо на подготовленное основание.Отрезки могут разгружаться с машины прямо на подготовленное основание При монтаже необходимо организовывать площадку для складирования звеньев труб и дополнительных элементов. При укладки звеньев труб необходима специальная техника, т.к. железобетонные трубы имеют тяжелый вес.

Железобетонные водопропускные сооружения  Дорожное строительство водопропусков
20 Способы ремонта Метод «Гильзования».
Специфика СГМТ позволяет использовать их для укрепления или переустройства существующих водопропускных сооружений без необходимости их разборки и демонтажа существующей дороги.
«Гильзование» – восстановление несущей способности дефектной трубы. Этот метод, состоит
во введении в свет существующего объекта трубы СГМТ и заполнении пространства между конструкциями бетонной смесью.

«Гильзование» – восстановление несущей способности дефектной трубы Водопропускная труба для дорожного строительства
В случае разрушения железобетонной трубы, необходима полная разборка существующего сооружения, с демонтажем существующей дороги и остановки движения.

Замена водопропускной трубы

21 Эксплуатация Данные многолетних наблюдений эксплуатирующихся сооружений из СГМТ показали, что затраты по содержанию таких конструкций практически сведены к нулю. При необходимости, данные конструкции демонтируются с возможностью повторного применения. Эксплуатационные виды работ сводятся к ежесезонному осмотру отверстия водопропуска и при необходимости очистке русла от мусора. Эксплуатация железобетонный труб сводится к следующим видам работ:

  • ремонт защитного покрытия внутренностей трубы спец.материалами либо вместо старых, либо поверх них;
  • антикоррозионная защита спец.пропиточными грунтовками;
  • восстановление аварийных труб по методу усиления по внешним поверхностям;
  • ремонт сколов, трещин, обвалов бетона, защита арматуры (подвергшейся коррозии);
22 Стоимость (м.п.) по данным производителей d 1500 мм – ок. 14 300 руб.
d 2000 мм – ок. 19 630 руб.
d 1600 мм – ок. 14 100 руб.
d 2000 мм – ок. 20 200 руб.

* Дополнительное полимерное покрытие WP выдерживает воздействие практически всех разъедающих веществ, таких как кислоты, соли и щелочи, которые обычно встречаются в современных системах ливневого стока и подземных водопропускных труб.

Данное покрытие способно противостоять воздействию песчаной глины и гравия без потери сцепления с металлом, обеспечивает стойкость к истиранию со стойкостью слоя битума более 50 мил.

Покрытие WP химически и физически сцепляется с оцинкованной трубой в результате чего обеспечивается превосходная долгосрочная стойкость к коррозии, истиранию и электрокоррозии.

Лабораторное исследование с использованием микроскопического и инфракрасного микроспектрокопического анализа образцов гофрированных стальных листов, покрытых защитной пленкой WP, которые эксплуатировались в течении периода длительностью до 22 лет. Образцы были исследованы на предмет растрескивания при помощи оптического микроскопа. Во всех образцах покрытие находилось в хорошем физическом состоянии. Нигде не выявлено признаков химического расщепления или растрескивания.

Вывод специалистов:
Предположительно срок службы СГМТ с дополнительным полимерным покрытием будет длительным и прослужит минимум 100 лет.

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 1,5 м. с железобетонными трубами отверстием 1,5 м. (ориентировочно/пример).

Ед.изм. Варианты труб
ж/бетон СГМТ
Длина трубы м 15,0
Высота насыпи м 2,82
Косогорность 0,15
Грунты основания Сугл., щеб., гр.
Потребность в основных материалах:
Железобетонные конструкции м3 60,0
Бетонные конструкции м3 13,0
Монолитный бетон м3 48,0
Металл листовой т 1,9
Металл арматуры т 6,1
Расчётные показатели:
сметная стоимость тыс.руб. 3524,94 2025,85
Прямые затраты по видам работ:
Земляные работы тыс.руб. 2255,72 2255,72
Фундамент(основание) тыс.руб. 139,64 43,4
Монтаж тела трубы тыс.руб. 574,47 178,63
Засыпка грунтом тыс.руб. 465,94 465,94
Укрепительные работы тыс.руб. 89,20 27,61
Ориентировочный срок работ дн. 15 3
Экономия по сравнению с ж/б в процентном отношении До 25 %
Экономия по сравнению с ж/б в трудозатратах В 5 раз

*Стоимости даны в базовых ценах 2001 г.

Преимущества применения спиральновитых гофрированных металлических труб.

1. Простота и высокая скорость строительства:

Монтаж СГМТ не требует применения тяжёлой строительной техники. Малый вес позволяет использовать ручной способ сборки конструкций, что позволяет сократить время строительства сооружений.

2. Прочность:

Совместная работа металлической гофрированной трубы и грунта засыпки обеспечивает гибкость и высокую прочность конструкции, даже при минимальной толщине металла. Такие сооружения более сейсмостойкие по сравнению с бетонными конструкциями.

3. Долговечность:

Многолетний опыт применения СГМТ с дополнительным полимерным покрытием в автодорожном и железнодорожном строительстве показал, что срок их службы может достигать 100 лет.

4. Экономичность при эксплуатации:

Данные многолетних наблюдений эксплуатирующихся сооружений показали, что затраты по содержанию таких конструкций практически сведены к нулю. При необходимости, данные конструкции демонтируются с возможностью повторного применения.

5. Устройство сооружений в любых климатических зонах:

Металлические гофрированные конструкции одинаково хорошо работают как в условиях арктического холода, так и в странах с тропической жарой.

6. Стоимость сооружения:

Общий вес конструкций значительно ниже чем у железобетонных конструкций, время сборки сокращается минимум в 3-5 раз, отсутствие спецтехники и минимальное количество рабочих, всё это позволяет сократить стоимость до 25%.

СГМТ — производство ООО «МГК»

Продукция производственной компании «МГК» проверена и согласована, для применения на объектах дорожного строительства, ФДА «Росавтодор» (согласование No 01-29/13929 от 24.09.2012 г., продлено до 2016 г.) и ГК «Автодор» (согласование No 1045-ПТ). Соответствие российским нормативным документам подтверждено в СТО 85599441-003-2011 и сертификатом соответствия No РОСС RU.АГ17.Н01 886.
Проектирование с применением СГМТ выполняется на основании Типового проекта серии 3.501.3-187.10 «Трубы водопропускные круглые отв.0,5-2,5 м спиральновитые из гофрированного металла с гофром 68х13 и 125х26 мм»

Опыт применения СГМТ в период 2012-2014 г.:

  1. М-4 «Дон»
  2. М-18 «Кола»
  3. М-11 «Нарва» порт Усть-Луга ЗСД (Подрядчик ООО «Спецтехника»)
  4. Стр-во а/д от КАД до аэропорта «Пулково 1»
  5. А/д 121 «СПб-Сортавала (участок 173 км-197 км)
  6. Текущий ремонт автомобильных дорог Ленинградской области
  7. А/д Лодейное Поле-Тихвин-Будога
  8. А/д Подпорожье-Токари
  9. А/д «Скандинавия» граница с Финляндией (Торфяновка)
  10. А/д М-7 Волга (Татарстан)
  11. Трасса М-10 Россия
  12. Скоростная а/д Москва-Санкт-Петербург
  13. Трасса М-з Украина
  14. Обход Вышнего Волочка
  15. и т.д.

Выводы сравнений СГМТ и железобетонных труб:

Совокупный экономический эффект при применении СГМТ с дополнительным полимерным покрытием, в среднем составляет 15-20%

Наибольший экономический эффект имеет место при применении труб диаметром 1,5м

Сооружение из СГМТ в условиях, рекомендуемых ВСН 176-78, приводит к сокращению трудозатрат до 30-50%

Применение металлических труб резко снижает материалоемкость сооружения, так как объем конструкций
железобетонных труб (блоки фундаментов и трубы) составляет в среднем 60-70 м3 при массе 120-140 т. (без учета монолитного бетона, приготавливаемого на месте) против 1,5-3 т. у СГМТ.

Вследствие этого, при строительстве водопропускных сооружений на дорогах из металлических труб снижаются и транспортные расходы.

Водопропускные сооружения с полимерным покрытием Бетонные водопропускные сооружения