Требования, предъявляемые при укладке труб и коллекторов

Тема 2.3. Устройство сетей водоотведения

Практическое занятие №5,6

N __

V = 1,57 √ R,

где V – минимальная незаиливающая скорость, м/с,

n = 3,5 + 0,5 R

Самоочищающие скорости можно обеспечить назначением уклонов, которые принимают по СНиП:

- для труб диаметром 150 мм – 0,008;

- для труб диаметром 200 мм – 0,005;

Для приближенных расчетов минимальные уклоны можно определять по простой эмпирической формуле:

i мин= 1 /d,

где d – диаметр трубы, мм.

На начальных участках канализационной сети диаметрами 150 и 200 мм часто получаются наполнения меньше допустимых из-за незначительных расходов.

При расчете канализационной сети решают следующие основные задачи:

1) определяют уклон i лотка трубопровода, его диаметр d (в мм.), наполнение h/ d, скорость V (в м/с), по заданному расходу Q (в л/с) с учетом уклона местности вдоль трассы коллектора,

1) определяют расход Q (в л/с) и скорость V (в м/с), в существующем коллекторе диаметром d (в мм), проложенном с уклоном i при фактическом наполнении h/ d.

Уклон лотка трубопровода принимают равным уклону местности или минимальным, чтобы обеспечить самоочищающую скорость потока.

Если скорость окажется меньше самоочищающей, то увеличивают уклон и решают задачу снова. При скорости выше максимальной допустимой уклон уменьшают.

Гидравлический расчет самотечной и напорной сети канализационных сетей проводят с помощью таблиц, графиков и номограмм. Подробные таблицы составлены Н.Ф.Федоровым, а также А.А.Лукиных и Н.А.Лукиных по формуле акад. Н.Н.Павловского.

Вопросы для контроля:

1. Какие минимальные диаметры установлены для избежания засорения труб?

2. Какие минимальные и максимальные скорости установлены СНиПом?

3. Что называется расчетной скоростью течения?

4. Что такое самоочищающая скорость, от чего и как она зависит?

5. Какие основные задачи решаются при расчете канализационной сети?

Тема: Гидравлический расчет нескольких участков сети водоотведения

Вопросы:

1) Для конкретной сети водоотведения определить диаметр, уклон, скорость и наполнение трубопровода по заданному расходу и уклону поверхности земли, используя таблицы гидравлического расчета.

2) Выполнить гидравлический расчет в табличной форме с использованием нормативно-справочной литературы.

(Задание студентам выдается по вариантам индивидуально каждому)

Литература:

1) Методические указания к практической работе.

2) СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования»

3) Яковлев, Карелин «Канализация», М., Стройиздат,1984

Вопросы:

1) Требования, предъявляемые к материалу труб и каналов.

2) Соединения труб.

3) Основания под трубы.

Трубы и каналы, применяемые в канализации для отведения сточных вод, должны обладать прочностью, долговечностью, противостоять истиранию и коррозии, водонепроницаемостью, удовлетворять гидравлическим требованиям, быть дешевыми.

Прочность труб – способность противостоять внешним нагрузкам и внутреннему давлению. Внешние нагрузки могут быть постоянными (от веса земли) и временными (возникающими при движении транспорта). Возникающее при засорении сети внутреннее давление в безнапорных самотечных трубопроводах измеряется высотой столба воды от лотка до поверхности земли.

Материал труб и каналов не должен истираться при механическом воздействии твердых частиц, транспортируемых сточной водой по лотку.

Материал канализационных труб должен быть кислотостойким, щелочестойким и не разрушаться под воздействием блуждающих токов.

Водонепроницаемость труб и каналов определяется отсутствием инфильтрации воды (через стенки из грунта в трубы) и ее эксфильтрации (из труб в грунт).

Материал труб для устройства канализации следует выбирать в соответствии с назначением трубопроводов, а также с составом сточных и грунтовых вод.

Самотечную канализационную сеть укладывают из керамических, асбестоцементных и безнапорных железобетонных труб, а коллекторы больших диаметров – из железобетонных труб или сборных железобетонных элементов.

Для напорных трубопроводов применяют металлические, асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые трубы.

Рассмотрим типы канализационных труб.

1) Керамические трубы применяют с внутренним диаметром 150-500 мм и длиной 800-1200 мм по ГОСТ 286-82. Керамические трубы с раструбами получили распространение во всех системах канализации из-за достаточной прочности, водонепроницаемости, долговечности и способности противостоять химическим и температурным воздействиям. Они имеют гладкие стенки и удобны в укладке.

2) Керамические кислотоупорные трубы (ГОСТ 585-80) применяют для отведения производственных сточных вод с кислой реакцией. Их изготавливают раструбными, диаметром 50-300мм,длиной 300-1500 мм. Для устройства дренажных сетей изготавливают керамические дренажные трубы без раструбов диаметром 40,50,75,100,125,150,175,200 и 250 мм и длиной 333 мм. (ГОСТ 8411-80).

Не рекомендуется применять их при просадочных грунтах. Они плохо воспринимают динамические нагрузки, поэтому эти трубы не применяют на проездах с интенсивным движением и при малых заглублениях. Соединение труб выполняется введением гладкого конца в раструб с заделкой стыка смоляной прядью и асфальтовой мастикой.

Рис. 14. Керамические трубы и способы их соединения:

а - общий вид трубы; б – стык с асфальтовым замком;

в – стык с асбестоцементным (или цементным) замком; г – гибкий стык на кольцах из пластизола;

1 – гладкий конец трубы; 2 – раструб трубы; 3 – асфальтовая мастика; 4 – просмоленная пеньковая прядь; 5 – асбестоцементный (или цементный) раствор; 6 – кольца из пластизола.

3) Асбестоцементные трубы применяют для устройства напорных трубопроводов, илопроводов и дюкеров, диаметром 50-500мм. и длиной 2,95-3,95 м.(ГОСТ 539-80). Для устройства самотечных сетей применяют безнапорные трубы с гладкими концами (ГОСТ 1839-80),для их соединения выпускают специальные муфты.

Асбестоцементные трубы обладают высокой водонепроницаемостью, хорошо сопротивляются растягивающим усилиям и давлению, легко подвергаются обработке, имеют очень гладкую поверхность, малотеплопроводны, мало подвержены химическому воздействию, легки по массе и стоимость их ниже железобетонных.

При соединении применяют асфальтовые, асбестоцементные и цементные стыки.

Рис.15. Соединение асбестоцементных и чугунных безнапорных труб:

а – стык асбестоцементных безнапорных труб с гладкими концами;

б – стык безнапорных чугунных раструбных труб;

1 – гладкий конец трубы; 2 – асбестоцементная муфта; 3 – асфальтовая мастика; 4 – просмоленная пеньковая прядь; 5 – раструб чугунной трубы; 6 – резиновая накатная прокладка с кольцом

4) Железобетонные трубы изготавливают безнапорными (ГОСТ 6482-79) и напорными (ГОСТ 12586-79,ГОСТ 16953-79). Безнапорные трубы используют для самотечных подземных коллекторов, транспортирующих бытовые, атмосферные, грунтовые и производственные неагрессивные воды. Напорные используют для прокладки напорных трубопроводов и дюкеров.

Эти трубы стойки к абразивным воздействиям, но подвержены коррозии внутренние поверхности труб. По способу соединения подразделяются на раструбные и фальцевые. Герметизация стыков осуществляется смоляной прядью или резиновыми кольцами. Замок стыка выполняется из цементного раствора или из асфальтовой мастики.

Рис. 16. Бетонные и железобетонные трубы и способы их соединения:

а - общий вид раструбной трубы; б – общий вид фальцевой трубы;

в – раструбный стык с асбестоцементным замком; г – раструбный стык с резиновыми кольцами;

д – фальцевый стык с просмоленной пеньковой прядью;

е – фальцевый стык с резиновыми кольцами;

1 – гладкий конец трубы; 2 – раструб трубы; 3 – асбестоцемент; 4- просмоленная пеньковая прядь; 5 – цементный раствор; 6 – желобчатые резиновые кольца;

7 – цементный раствор или асфальтовая мастика; 8 – затирка цементным раствором;

9 – круглые резиновые кольца

5) Металлические трубы (чугунные водопроводные и стальные) допускается применять в напорных и самотечных канализационных сетях при укладке в труднодоступных местах, в вечномерзлых, просадочных, заторфованных грунтах, под железными и автомобильными дорогами, на пересечениях с хозяйственно-питьевым водопроводом и по опорам эстакад.

Чугунные напорные трубы принимают по ГОСТ 5525-61 только раструбными диаметром 50-1000 мм и длиной 2-5м.

Стальные трубы применяют электросварными, горяче- и холоднокатаными, водогазопроводными бесшовными и сварными. Трубопроводы из стальных труб снаружи надо покрывать антикоррозийной изоляцией. На участках возможной коррозии необходимо предусматривать катодную защиту трубопроводов. Но для большей надежности и долговечности стальные трубы следует заменять напорными железобетонными.

6)Пластмассовые трубы – обладают химической стойкостью, прочностью, легкостью и имеют гладкую внутреннюю поверхность. Полиэтиленовые трубы, соединяемые при сварке выпускают диаметром 150мм и длиной до 25 м, винипластовые трубы, соединяемые в раструб на клеях – диаметром до 150 мм и длиной 1,5-3,0 м.

Водонепроницаемость и долговечность канализационной сети обеспечивается тщательной заделкой соединений при укладке труб.

Основания под трубы

Надежность трубопровода в значительной степени зависит от качества основания. Конструкция основания зависит от вида грунта, его несущей способности, материала и диаметра труб, а также глубины их заложения.

В зависимости от материала и диаметра труб и характера грунта канализационные трубы укладывают или непосредственно на грунт или на искусственное основание. Выбор основания зависит от характера грунта и действующих на трубу нагрузок.

Керамические, железобетонные, асбестоцементные трубопроводы в песчаных и глинистых грунтах укладываются на естественном основании. Засыпку на глубину 0,2 м над верхом труб выполняют песчаным грунтом с уплотнением. В глинистых грунтах укладку труб производят на песчаных подушках. При укладке трубопроводов в водонасыщенных грунтах устраивают искусственное песчано-гравийное, щебеночное или бетонное основание на песчаной, гравийной или щебеночной подготовке в зависимости от естественного состояния грунта толщиной 150-200 мм. В скальных грунтах основания под трубопроводы выравнивают слоем уплотненного мягкого грунта высотой 100-150 мм.

В просадочных грунтах перед укладкой труб грунт уплотняют трамбовкой на глубину 0,2-0,3 м с предварительным замачиванием его водой.

При укладке трубопроводов на насыпных грунтах в качестве основания следует устраивать монолитную ж/б плиту, а если присутствуют плывуны, лёсы, торфяные грунты – необходимо эти грунты заменить более качественными, а может даже устраивать свайное основание.

Для предохранения от повреждения случайно упавшими тяжелыми предметами уложенные трубы присыпают грунтом на высоту 0,3-0,4 м над шелыгой трубы.

Во всех грунтах, кроме скальных, плывунных, болотистых и просадочных 2-го типа, трубы укладывают непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи.

В песчаных сухих грунтах с допускаемым давлением более 0,15МПа бетонные и железобетонные трубы укладывают непосредственно на грунт, причем, на 1/3 диаметра труба должна быть засыпана песком.

При укладке труб в супесчаных, суглинистых и глинистых сухих грунтах под трубами устраивают песчаную подушку.

В мягкопластичных свеженасыпанных глинистых и суглинистых сухих грунтах при допускаемом давлении на грунт не менее 0,15МПа устраивают бетонное основание.

В водонасыщенных грунтах трубы укладывают на слой щебня, гравия или крупного песка толщиной 0,2м. Для отвода воды устраивают дренажные лотки.

В скальных грунтах необходимо предусматривать укладку труб на подушку толщиной не менее 0,1 м из местного песчаного или гравелистого грунта; в илистых, торфянистых и других слабых грунтах – на искусственное основание.

Вопросы для контроля:

1. Перечислите основные требования, предъявляемые к материалу труб и каналов.

2. Какие трубы предпочтительней использовать для укладки самотечной и напорной канализации?

3. Типы канализационных труб и их отличия.

4. Как выполняются соединения различных труб?

5. От каких факторов и как зависит основание под трубопроводом?

Дата добавления: 2014-01-06