1.18. Основные правила назначения уклонов трубопровода
Как указывалось выше, уклон водоотводящей сети задается таким образом, чтобы скорости протока обеспечивали самоочищение трубопроводов.
а
б
в
Рис. 1.27. Соотношение величин уклонов трубопровода и поверхности земли
а – iз > imin; б – с устройством перепадных колодцев (ПК); в – iз < imin
Имеются три возможных случая соотношения величин уклонов трубопровода и поверхности земли:
1. Когда уклон поверхности земли больше минимального уклона трубопровода, т.е. iз > imin (рис. 1.27, а). Под минимальным уклоном в данном случае понимают уклон, при котором обеспечиваются незаиливающие скорости. В этом случае начальная глубина заложения будет не меньше конечной: hнач ≥ hкон. Если величина hкон получается при уклоне трубы iтр = imin меньше минимальной глубины заложения, то iтр назначают из условия hнач = hкон (равенства глубин заложения в начале и конце трубопровода).
Часто встречаются такие случаи, когда даже при равенстве заложений в начале и конце участка, скорость протока из-за большого уклона выходит за пределы допустимой. Тогда участок следует разбить на два или более коротких участка и запроектировать перепадный колодец (ПК на рис. 1.27, б).
2. Когда уклон поверхности земли меньше минимального уклона, т.е. iз < imin (рис.1.27, в). В этом случае глубина заложения в начале участка будет меньше глубины заложения в конце: hнач < hкон. Поэтому, как правило, трубопровод укладывают с минимальными уклонами.
3. Когда уклон поверхности земли равен минимальному уклону. В этом случае уклон трубопровода также принимается равным минимальному. Глубины заложения в начале и конце участка равные: hнач = hкон.
1.19. Сопряжение трубопроводов
Сопряжение трубопроводов двух смежных участков водоотводящей сети производится тремя способами:
П
а
б
о уровню воды. Это сопряжение делают в тех случаях, когда глубина воды во второй трубе больше, чем в первой, т.е. h1 < h2 (рис. 1.28, а).
б
в
Рис. 1.28. Сопряжение трубопроводов
а – по уровню воды; б– по дну;
в– по шелыгам
Отметки уровня воды в обоих трубах равны: Z1 = Z2.
Отметка лотка трубы: ZК2 = ZК1 – Δh, где Δh = h2 – h1.
2. По дну трубопровода. Это сопряжение применяют тогда, когда глубина воды в первом трубопроводе больше, чем во втором, т.е. при h1 > h2 (рис. 1.28, б).
Отметки лотка обоих труб равны: ZК2 = ZК1.
Отметка воды: Z2 = Z1 – (h1 – h2) = Z1 + Δh.
3. По шелыгам труб. Это сопряжение рекомендуется при сопряжении труб разных диаметров. Глубина воды на первом участке меньше, чем на втором, и диаметр первой трубы тоже меньше, чем второй, т.е. h1 < h2 и D1 < D2 (рис.1.28, в).
Отметки шелыг обоих труб равны: ZШ2 = ZШ1.
Отметки поверхности воды: Z2 = Z1 + (h2 – h1) + (D1 – D2).
Отметки лотка: ZК2 = ZК1 + (D1 – D2).
1.20. Водоотвод с автомобильных дорог
Вода на поверхности дороги создает серьезную опасность для водителей и вызывает перебои в транспортном сообщении, мешающие нормальной хозяйственной деятельности. Когда пленка воды достигает определенной толщины, шины начинают пробуксовывать или скользить при торможении. Наличие пленки влияет также на разгон автомобилей и мешает их управлению. Коэффициент трения на влажных поверхностях меньше, чем на сухих. Разбрызгивание воды ухудшает условия видимости, снижает комфорт пассажиров, а шум воды может мешать езде.
Хорошей является такая поверхность, которая имеет значительную шероховатость и быстро сохнет. Этого можно добиться, создав проницаемое покрытие, через верхний слой которого вода будет просачиваться. Обычно строят дороги с выпускным профилем или поперечным уклоном, хотя в этом случае вождение вблизи края дороги, где наибольший уклон, может быть опасным и неудобным. В число факторов, определяющих допустимую высоту слоя воды на дороге, входят: скорость движения, устройство протектора шин, масса автомобиля, материал шин, материал дорожного покрытия, поперечный уклон дороги, наличие нефти, масел и грязи на дороге, скорость течения воды.
Пленка воды толщиной 1-2 мм может сильно влиять на сцепление колес с дорогой. При большой толщине слоя скорость движения ограничивается условием видимости. При высоте слоя воды более 5 мм вождение становится опасным. Тормозной путь автомобиля с новыми шинами, движущегося по мокрой дороге со скоростью 70 км/ч, изменяется от 60 м на шероховатом асфальте, до 120 м на гладком. При изношенных шинах тормозной путь увеличивается до 80 м на мокром шероховатом асфальте и до 160 м - на гладком. Это примерно вдвое больше, чем на сухих дорогах. На дороге, залитой водой, тормозной путь может быть намного больше. Коэффициент трения на влажных дорогах уменьшается от 0,6 при скорости движения 2 км/ч до 0,1 при скорости 45 км/ч на гладком мокром асфальте.
П
iп
А-А
А
А
Рис.
1.29. Схема продольных
прикромочных лотков
а
б
Рис. 1.30. Сооружения системы открытого водоотвода с покрытия
автомобильных дорог
1 – прикромочные водоотводные лотки; 2 – дождеприемные (переходные, сопрягающие) лотки; 3 – поперечные водосбросные (откосные) лотки; 4 – водобойные устройства на выходе из откосных лотков
Водоотводные прикромочные лотки располагают вдоль кромки проезжей части или остановочной полосы дороги. Их выполняют из сборных блоков шириной 75 или 50 см. Лотки имеют треугольное сечение и глубину 7 – 9 см. Симметричный треугольный поперечный профиль имеют и лотки разделительной полосы.
Дождеприемные решетки в прикромочных водоотводных лотках и на разделительных полосах на участках спусков (подъемов) автомобильных дорог рассчитывают способом фрагментов.
Дождеприемные (переходные, сопрягающие) лотки водоотвода открытого типа на участках спусков имеют в плане несимметричное очертание (рис. 1.30, а), а в пониженных местах — симметричное (рис. 1.30, б).
Водобойное
сооружение за телескопическими лотками
представляет
водобойную стенку высотой РСт=10
15
см и
длиной 2,65 м, устанавливаемую за укрепленной
площадкой
размером 2 х 2 м2
против телескопического лотка (см.
рис. 1.30).