И эксплуатации систем водопровода и канализации

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений, служащих для обеспечения потребителей водой, а система канализации представляет комплекс сооружений служащих для отвода загрязненных сточных вод за пределы населенного пункта или предприятия.

Система водоснабжения должна обеспечить получение воды из природных источников, ее очистку и транспортировку к месту потребления. Для выполнения этих работ в систему водоснабжения должны входить водоприемное и водоподъемное устройства, сооружения для очистки воды, водопроводные сети, резервуары для регулирования и запаса воды. При использовании артезианских вод можно обойтись без очистных сооружений и резервуаров.

В систему канализации входят приемники внутри зданий, канализационная сеть внутри здания, уличная сеть канализации, трубопроводы коллекторы обслуживающие данный район, главный коллектор, очистные сооружения и выпуск в водоем. В случае необходимости в зависимости от рельефа местности системы канализации могут включать насосные станции и напорные трубопроводы для перекачки сточных вод до самотечных коллекторов.

Системы водоснабжения обычно бывают напорными, а сети канализации – самотечными, но иногда, по условиям рельефа, необходима перекачка сточных вод из одного коллектора в другой.

Геодезические работы проводятся на всех этапахстроительства и эксплуатации систем водоснабжения и канализации. При изысканиях таких систем основной задачей является получение топографического плана местности и профиля трассы трубопровода. Для получения топографического плана вдоль оси трассы трубопровода выполняют тахеометрическую съемку полосы местности в масштабе 1:1000 – 1:2000, а для размещения насосных и компрессорных станций и очистных сооружений – 1:500 – 1:1000. Если же на участки местности, отведенные под строительство, имеются топографические планы прошлых лет съемки, то необходимо произвести их корректуру. Съемку мест перехода трасс через железные и автомобильные дороги, реки и другие препятствия выполняют в масштабах 1:200 – 1:1000. При организации водозабора из рек и переходе трассы через реки определяют отметки урезов воды, производят промеры живых сечений, определяют уклон водотока по правилам производства гидрометрических работ.

Для получения профиля трасс водопровода и канализации выполняют нивелирование. Его обычно производят с помощью нивелира методом из середины, по результатам которого составляют профили в масштабе 1:500 – 1:5000. Стандартная профильная сетка для подземных сетей канализации и водопровода должна содержать графы „Расстояния“, „Отметки земли“, „Отметки лотка“. Схема построения участка профиля трассы подземной канализации показана на рисунке 11.3.

Рисунок 11.3 – Профиль участка водопровода

При проектировании систем водопровода и канализации наиболее жесткие требования предъявляются к высотной укладке самотечной канализации. Самотечное движение жидкости в канализационных коллекторах достигается укладкой их по определенному уклону. Уклон трубопровода между лотками смежных колодцев

i = h/d = tgυ, (11.3)

где d – расстояние между соседними колодцами;

h – превышение между лотками соседних колодцев;

υ – угол наклона трубопровода к горизонту.

При проектировании величины уклона трубопровода следует иметь в виду, что при малых уклонах транспортирующая способность жидкости не будет обеспечивать очищение канализационных сетей от неорганических примесей (песка, шлака и т. д.). При больших уклонах будет повышаться скорость движения потока, при которой происходит быстрая порча труб. Кроме этого большие уклоны вызывают значительное заглубление труб, что приводит к большому объему земляных работ. Поэтому уклоны канализационных коллекторов в зависимости от диаметров труб и степени их заполнения колеблются в пределах от 0,007 до 0,0005, то есть от 7 до 0,5 ‰.

Чем меньше заданный уклон, тем требуется большая точность геодезических разбивочных работ. При уклонах 0,003 точность укладки трубопровода обеспечивается ходами технического нивелирования или визирками. При меньших значениях уклонов необходимо применять нивелирование IV класса или гидростатическое нивелирование.

Для перенесения трассы водопровода и канализации в натуру составляется разбивочный чертеж, в котором показывают привязочные углы и линии, а также углы и линии по оси трассы. Разбивка поворотных точек трассы и смотровых колодцев подземных коммуникаций может производиться от местных предметов, от красных линий застройки или от опорных теодолитных ходов. От местных контуров выполняют разбивку внутриквартальных трубопроводов. Данные привязок определяют с планов графически. Для привязки используются четкие контуры (обычно углы зданий). Число засечек на каждую поворотную точку должно быть не менее трех.

При отсутствии контуров местности по трассе или вблизи нее прокладывают теодолитный ход и вычисляют координаты его вершин. Координаты поворотных точек трассы снимают графически с плана. Затем путем решения обратной геодезической задачи вычисляют значение углов и линий, необходимых для разбивки трассы трубопровода. Аналогично переносят трассы трубопроводов и от красных линий застройки. При перенесении трассы в натуру вершины ее обозначают кольями или столбами и закрепляют их створными знаками или параллельными выносками. Фрагмент сводного плана инженерных сетей показан на рисунке 11.4.

Перед выполнением земляных работ ось трассы провешивают и через 5–20 м забивают колья. По обе стороны от оси отбивают грани траншеи и обозначают их колышками. Над колодцами и точками перелома уклонов проектной линии строят обноски. На обноску при помощи теодолита переносят ось трубопровода, которая проектируется на дно открытой траншеи при помощи отвесов.

Для укладки труб по заданному уклону к доскам обносок прибивают постоянную визирку. Высоты постоянных визирок над проектной линией должны быть равны между собой и установлены с помощью нивелира от реперов трассы. Проектную глубину траншеи проверяют при помощи ходовых визирок, а правильность укладки труб устанавливают с помощью трубных визирок и отвесов (рисунок 11.5).

Ходовая визирка

Укладку труб самотечной канализации необходимо проверять с помощью нивелира.

Постоянная визирка

Более эффективным средством управления точностью прокладки трубопроводов являются лазерные нивелиры, обеспечивающие непрерывное слежение за работой землеройных машин.

Нпр

После укладки трубопровода перед засыпкой траншей землей производят горизонтальную и вертикальную съемки, на основании которой составляют исполнительные чертежи (план и профиль). Такую съемку уложенных инженерных сетей называют исполнительной. На план наносят здания, к которым осуществлена привязка трассы трубопроводов, данные привязки колодцев к твердым контурам, красные линии застройки, диаметры труб, их протяженность, уклоны и другие данные.

Для построения исполнительного профиля выполняют нивелирование трубопровода по его верху. Отметку лотка трубы определяют методом горизонта нивелира по формулам

ГН = Н_Рп + a;

Н_лотка = ГН – b – (D + Δd),

где Н_Рп – отметка репера;

a – отсчет по рейке на репере;

b – отсчет по рейке на верх трубы;

D – диаметр трубы;

Δd – толщина стенки трубы.

На профиле указывают уклоны трубопроводов, расстояния между колодцами, диаметр и материал труб, а также сооружения, пересекаемые трассой трубопровода.

Для съемки существующих подземных коммуникаций применяют трубоискатели, принцип действия которых основан на законе электромагнитной индукции. Поиск подземных трубопроводов этим прибором предусматривает выявление их местоположения в период эксплуатации, когда коммуникации скрыты и на поверхности земли существуют лишь смотровые колодцы.

Принцип действия трубокабелеискателей заключается в обнаружении переменного магнитного поля, создаваемого вокруг отыскиваемых металлических трубопроводов. Все применяемые приборы поиска состоят из двух

раздельных блоков: передающего и приемного. Передающий блок состоит из генератора звуковой частоты и источника электропитания, а приемный блок включает антенну, усилитель и воспроизводящее устройство (телефон с наушниками или микроамперметр).

Положение трубопровода при помощи прибора поиска может быть определено контактным и бесконтактным способами. Контактный способ является более точным. В этом способе генератор подключается непосредственно к трубопроводу. После включения приемного устройства начинают поиск. Для определения направления трассы антенну разворачивают в горизонтальной плоскости до получения минимального сигнала, тогда направление оси антенны укажет направление трассы. Для определения глубины залегания коммуникации ось антенны располагают под углом 45^о к поверхности земли и перемещают ее перпендикулярно к направлению трассы до минимальной слышимости сигнала. Расстояние от этой точки до оси и будет равно глубине залегания трубопровода.

Бесконтактный способ применяют, когда подключение генератора к трубопроводу невозможно. В этом случае генератор заземляют в двух точках, создавая тем самым вокруг коммуникации электромагнитное поле. Для поиска трубопровода используют отражение величины этого поля. Методика поиска аналогична контактному способу

Точность электромагнитного метода поиска подземных коммуникаций зависит от разрешающей способности прибора, установки антенны и влияния внешних помех. В среднем погрешность определения подземной коммуникации в плане составляет 7h сантиметров, где h – глубина залегания коммуникации в метрах. Например, при глубине залегания трубопровода в 1 м погрешность планового положения составит 7 см. Погрешность определения положения трубопровода по высоте обычно в 2 раза больше, чем в плане, т. е. для данного примера она составит 14 см.

После обработки полевых материалов результаты съемки подземных трубопроводов отображаются на топографическом плане с подробной их инженерной характеристикой. Дополнительно к плану составляют продольные профили отдельных видов подземных коммуникаций.