Висотне проектування каналізаційних мереж. Конструювання мережі

Висотне проектування каналізаційних мереж складається з розрахунків, необхідних для побудови профілю мережі, в призначенні початкової глибини закладання верхових ділянок внутрішньоквартальної або дворової мережі, у визначенні мінімального закладання вуличної мережі і в ув'язці подовжніх профілів мережі з поперечними профілями вулиць, розробленими при зонуванні всіх підземних споруд. Про призначення початкової глибини закладання і про зонування підземних мереж сказано в п 5 і п 6 методичного посібника.

Після трасування мережі і обчислення розрахункових витрат на ділянках, приступають до розрахунку, заздалегідь побудувавши профілі поверхні землі по трасах мережі. Вони повинні бути побудовані з урахуванням передбачуваного вертикального планування.

Ухил каналізаційної мережі повинен бути прийнятий таким, щоб швидкості потоків забезпечували її самоочищення. При малих витратах у верхів'ї мережі цього досягти або неможливо, або для цього необхідно ділянкам мережі надавати дуже великі ухили, що при плоскому або маловираженому рельєфі місцевості приводить до великих заглиблень і дорожчання мережі. В цих випадках приймають мінімальні ухили :

для діаметра 150мм – 0,007 - 0,008

для діаметра 200мм – 0,004 - 0,005.

Якщо при цьому наповнення виходять менше допустимих розрахункових, то ділянки мережі рекомендується вважати нерозрахунковими і швидкість в них не визначається.

Профіль колектора залежно від рельєфу місцевості може бути побудований (рис. 7.1):

а — при ухилі, рівному поверхні землі;

б — при ухилі більшому, ніж ухил поверхні землі (в цьому випадку поверхня землі може мати і зворотний ухил);

в — при ухилі меншому, ніж ухил поверхні землі.

Рис. 7.1 - Різне положення профілю труби по відношенню

до поверхні землі

У першому випадку ухил поверхні землі повинен бути рівний або більше мінімально допустимого ухилу для даного діаметру труби; проте він не повинен бути більше ухилу, при якому швидкість потоку в трубі перевищує максимально допустиму. В другому випадку мережа прокладається, як правило, з мінімальними ухилами.

У третьому випадку приймають найбільший ухил труби, при якому швидкості потоку стічних вод по мережі не перевищують максимально допустимих. В цьому випадку часто влаштовують перепади, з тим щоб на кінцевій ділянці мережа мала мінімальні заглиблення.

Ухилом поверхні землі вважають середній її ухил на всій розрахунковій ділянці мережі; місцеві відступи від середнього ухилу при розрахунку до уваги не беруть.

Проектування ухилів мережі повинне проводитися з урахуванням правила —збільшення швидкості потоку від початку мережі до її кінця. При дотриманні цього правила забезпечується хороше самоочищення мережі. Відомо, що при різкому зниженні швидкості відбувається випадання зважених речовин з потоку стічних вод. Мережу потрібно буде систематично очищати від осаду. Особливо небезпечно зменшувати швидкості на подальших ділянках в області незамулюючих швидкостей. Проте при швидкостях більше 1,5 м/с зниження швидкості можливі на 15—20% без погіршення умов експлуатації мережі.

Швидкість на подальших ділянках може бути понижена також і після перепадів, де гаситься енергія потоку (але не менше незамулюючих).

Розрахунок мережі проводять по таблицях, графіках і номограмах.

а — рівняння по воді при h < h₁;

б — рівняння по дну трубопроводу при h > h₁.

Рис. 7.2 - Схеми до розрахунку каналізаційних мереж

З метою зменшення заглиблення мережі і створення нормальних гідравлічних умов розрахунок мережі проводять, вирівнюючи рівні води двох суміжних ділянок (рис. 7.2, а). У випадку, якщо глибина потоку води h₁ на подальшій ділянці менше, ніж на попередньому (h > h₁), рівняння двох суміжних ділянок слід проводити по дну труб, інакше матиме місце відкладення осаду в мережі на вище розміщеній лінії (рис. 7.2, б).

1 — основна лінія; 2 — приєднання; 3 — поворотний колодязь

Рис. 7.3 - Схеми умов, за яких необхідно передбачати оглядові колодязі

Профілі каналізаційної мережі при розробці проектного завдання будують по розрахункових ділянках, обчислюючи відмітки землі, поверхні води і дна труби з точністю до сантиметра. Профілі мережі для робочого проекту складають по всіх колодязях, які повинні бути встановлені на мережі відповідно до умов її конструювання. Відмітки обчислюються з точністю до мм.

Конструювання мережі полягає в тому, щоб мережа за проектом була споруджена найдоцільніше, з урахуванням будівельних і експлуатаційних вимог. Відстані між колодязями на прямолінійних ділянках мережі не повинні перевищувати (рис. 7.3) для труб діаметром:

від 150 до 200 мм……….…..……….33 м;

від 200 до 600 мм……….…..……….50 м;

більше 600 до 1400 мм……………………75 м;

більше 1400 мм….……………….150 м.

Допускається збільшення відстаней між колодязями до 10%.

Оглядові колодязі на каналізаційних мережах усіх систем слід передбачати (рис. 7.3):

-у місцях зміни напряму, ухилів і діаметрів трубопроводів (рис. 7.3 а, в);

-на приєднаннях (рис. 7.3 б);

-при необхідності пристрою перепадів (рис. 7.3, г).

За відповідних умов можуть бути влаштовані безколодязьні приєднання. Облаштування колодязів значно збільшує кошторис будівництва каналізаційних мереж і погіршує цілісність покриву вулиць і площ, сприяючи тим самим скороченню термінів їх експлуатації, а також прискорює знос автомобільного транспорту. Тому БНіП допускає проводити облаштування безколодязьних приєднань дворових або внутрішньоквартальних мереж до вуличних колекторів за умови прокладки труб приєднання завдовжки не більше 15 м і швидкості руху стічних вод в них не менше 1,0м/сек. Конструкції безколодязьних приєднань не повинні викликати зміни контура труби основного колектора і створювати перешкоди при протяганні пристроїв для прочищення колектора. На дворових і внутрішньоквартальних випусках обов'язкова установка контрольного колодязя, який є межею між вуличною і дворовою або внутрішньоквартальною мережею.

На трубах-випусках з будівель встановлюються оглядові колодязі на відстані від стояка або прочищення до осі оглядового колодязя не менше 2 м і не більше: для трубопроводів діаметром 50 мм — 10 м; 100 мм — 15 м; понад 100 мм — 20 м.

У зв'язку з тим, що при поворотах мережі в місцях приєднання до мережі відгалужень виникають додаткові опори, конструювання мережі повинне проводитися з дотриманням певних правил. Так, кут між трубами приєднуваної і відвідної повинен бути не менше 90°.

У разі приєднання лінії від дощоприймача з перепадом і бічних ліній з перепадом типу стояка величина кута приєднання може бути будь-яким.

На великих колекторах діаметром або висотою 1200 мм і більше необхідно конструювати спеціальну камеру і передбачати радіус повороту колектора не менше п'ятикратної величини діаметру або ширини каналу.

З'єднання труб різних діаметрів у колодязях також повинне проводитися за певними правилами, щоб не створити умов в мережі, які б погіршували експлуатацію. Так, у всіх випадках з'єднання труб в колодязі дно лотка вхідної труби не повинне бути нижчим за дно лотка вихідної труби. У випадку, якщо за умов місцевості доводиться змінювати ухил трубопроводу з меншого на більший, при діаметрі труб від 250 мм і більш допускається передбачати перехід з більшого діаметру на менший, при цьому різниця в розмірах труб діаметром до 300 мм (дощових і загальносплавних мереж до 500 мм) не повинна перевищувати одного розміру по сортаменту, а для труб від 350 мм і більше — двох розмірів.