книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

спортируются лишь при весьма значительных скоростях. В свя­ зи с этим расчетные скорости в канализационной сети должны назначаться из условия транспортирования песка и других при­ месей неорганического происхождения, содержащихся в сточной жидкости.

Наблюдениями установлено, что песок в канализационных сетях может находиться в трех состояниях:

1) в неподвижном состоянии в виде отложений с ровной по­ верхностью на дне — при сравнительно малых скоростях потока;

дельных песчинок имеет скачкообразный характер; достигая вер­ шины гряды, песчинки скатываются в застойную зону; в резуль­ тате постепенного заполнения застойной зоны песок медленно перемещается в направлении потока;

3) во взвешенном состоянии при полном отсутствии отложе­ ний— при значительных скоростях потока.

Скорость, соответствующая началу перемещения частиц и образования гряд, называется размывающей. Скорость, соответ­ ствующая полному взвешиванию загрязнений, называется само­ очищающей (критической). Минимальные расчетные скорости.

150

следует назначать не менее самоочищающих скоростей. Для бы­ товой канализационной сети самоочищающие скорости равны:

и разрушение их поверхности. Разрушение поверхности труб тем

1)предохранения сточных вод в трубах от замерзания;

2)защиты труб от механического повреждения;

3)возможности присоединения • к уличной сети внутриквартальных (дворовых) сетей.

Так как температура сточных вод не опускается ниже 7° С да­ же в самое холодное время года, канализационные трубопрово­ ды можно прокладывать на глубине, меньшей глубины промер­ зания грунта. Наименьшую глубину заложения канализацион­ ных трубопроводов следует принимать на основании^ опыта эксплуатации канализационных сетей в аналогичных условиях. При отсутствии данных опыта наименьшую глубину заложения от поверхности земли до труб можно определять по фор­ муле

h — / і П р 0 М е,

где /'пром — глубина промерзания грунта; е — величина, равная 0,3 м для труб диаметром до 500 мм и 0,5 м

для труб больших диаметров.

В то же время глубина заложения трубопроводов должна ис­ ключать возможность разрушения труб временными динамиче-

151

скмміі нагрузками от транспорта. Статические расчеты показы­ вают, что для керамических труб, широко применяемых в канали­ зации, действие временных нагрузок от транспорта опасно при глубине заложения от поверхности земли до верха труб меньше 0,7 м. При необходимости укладки труб на меньшей глубине сле­ дует применять трубы из более прочного материала, например из железобетона.

I I

Глубину заложения трубопроводов определяют расчетом од­ новременно с построением профиля канализационной сети. На­ чальную глубину заложения трубопроводов уличной сети нахо­ дят с учетом присоединения к ним внутриквартальной или дво­ ровой сети и внутренних канализационных устройств зданий по следующей формуле (рис.85):

ной сети у места их соединения.

Наибольшая глубина заложения трубопроводов канализа­ ционной сети зависит от способов производства работ (откры­ тый или закрытый) и грунтовых условий. При открытом спо­ собе производства работ глубина заложения трубопроводов в сухих грунтах не должна превышать 7—8 м, а в мокрых грун­ тах — 5 — 6 м. При закрытых способах производства работ (щитовой проходке и др.) глубина заложения трубопроводов не ограничивается. Однако стоимость строительства трубопрово­ дов закрытыми способами даже с применением современных приемов производства работ сравнительно велика, поэтому глу­ бину заложения сети следует ограничивать.

Расположение трубопроводов канализационной сети в попе­ речном сечении проездов должно быть увязано с расположени­ ем других подземных коммуникаций (водопровод, газопровод,

152

водосток, теплофикационные трубопроводы, электрические и телефонные кабели и др.). Канализационные сети трассируют параллельно красным линиям застройки с той стороны улицы, с которой меньше других подземных сооружений и больше ка­

кого проекта. Основой для этого расчета служит схема канали­ зационной сети (см. § 36). В результате гидравлического рас-

Скв.№

Растительный смай

Рис. 86. Продольный профиль коллектора

Таким образом, при проектировании канализационной сети необходимо соблюдать следующие требования:

1)определять диаметры и уклоны трубопроводов из усло­ вия, чтобы поток с расчетным расходом протекал в них при скорости, большей самоочищающей и меньшей наибольшей до­ пустимой, и при наполнении, не превышающем определенных величин (см. § 37) ;

2)при уклоне поверхности земли, большем минимального уклона проектируемого трубопровода, его уклон принимать равным уклону поверхности земли (участки 0—1, 1—2, 2—3 на профиле рис. 86);

3)при уклоне поверхности земли, меньшем минимального уклона проектируемого трубопровода, его уклон принимать рав­ ным минимальному уклону (участок 3—4 на профиле рис. 86).

Диаметры трубопроводов и параметры их работы определя­ ют по таблицам или номограммам методом подбора.

По составленным при разработке технического проекта про­ дольным профилям канализационной сети строят в том же вер­

этих профилях должны быть отражены полные данные об усло-

154

виях проектирования (отметки планировки земли, род покры­ тий, грунты, грунтовые воды, пересекаемые сооружения и др.), а также о проектируемом трубопроводе и сооружениях на нем (материал труб, основания под трубы, смотровые колодцы, по­ вороты труб и др.). Горизонтальный масштаб профиля прини­ мается равным масштабу плана (1 : 500).

§ 40. Трубы, применяемые для устройства канализационной сети, и их соединения

Материалы, применяемые для устройства канализационной сети, должны быть прочными, водонепроницаемыми, устойчивы­

логично раструбному соединению чугунных водопроводных труб. Герметичность стыка обеспечивается заполнением кольцевого

Т а б л и ц а 12 Размеры в мм и вес в кг керамических канализационных труб для безнапорных

155

зазора между стенками гладкого конца трубы и раструба на Ѵз—Ѵг всей глубины раструба смолеными пеньковой прядью или канатом. Канат уплотняют конопаткой без применения мо­ лотка. В остальную часть кольцевого зазора вводят заполни­ тель (замок) для повышения прочности стыка. В качестве за­ полнителя используют асфальтовую мастику, асбестоцементный или цементный раствор. Стык называют соответственно асфаль­ товым, асбестоцементный и цементным.

Рис. 89. Стык керамических труб

Асфальтовый стык является наиболее распространенным. Асфальтовую мастику готовят из трех частей естественного ас­ фальта и одной-двух частей гудрона или битума БН-ІП. В коль­ цевой зазор мастику заливают в разогретом состоянии с приме­ нением временной формы (опалубки), выполняемой в виде стального хомута с резиновой прокладкой, плотно охватываю­ щей трубу по периметру. В холодное время года трубы следует подогревать паяльной лампой, чтобы исключить преждевремен­ ное охлаждение и застывание мастики. Для повышения терми­ ческой стойкости мастики в нее добавляют известковую муку, золу или песок. Асфальтовый стык герметичен, хорошо сопро­ тивляется действию агрессивных грунтовых и сточных вод и

в том, что чеканка замков керамических труб выполняется без применения молотка.

В последние годы разработаны новые стыковые соединения керамических труб. На рис. 90 показано соединение нового типа на кольцах из поливинилхлоридной смолы (пластизола). Кони­ ческие кольца из пластизола закрепляются на трубе заводом-из­ готовителем труб. Сборка стыка выполняется легким горизон­ тальным нажатием на конец трубы. При этом оба кольца заклиниваются и образуют плотный и гибкий стык. За рубежом

156

применяют стыковые соединения керамических труб на резино­ вых кольцах круглого сечения.

Бетонные и железобетонные трубы. Для устройства безнапор­ ных канализационных сетей применяют бетонные и железобе­ тонные трубы (рис. 91) раструбные диаметром 200—2500 мм и фальцевые диаметром 1750—3500 мм, изготовляемые по ГОСТ 6482—71. Раструбные трубы производят со ступенчатой и кони­

нормальной прочности, которые рекомендуется применять при глубине заложения в грунт до 4 м, и трубы повышенной прочно­

конец трубы. Поверхность колец смазывают специальным кле­ ем, а затем скошенный конец трубы с усилием вводят в свобод­ ный конец ранее -уложенной трубы. Кольца склеиваются со стенками труб, и стык приобретает герметичность, упругость и долговечность.

За рубежом для уплотнения стыков широко применяют пе­

трубы, как и асбестоцементные напорные трубы, изготовляют с гладкими концами диаметром 100—600 мм. Соединяют их с по­ мощью цилиндрических муфт. Зазоры между стенками труб и

157

муфт заделывают аналогично кольцевым зазорам раструбных стыков керамических труб (рис. 93).

Асбестоцементные трубы хорошо сопротивляются растягива­ ющим усилиям и давлению, легко подвергаются обработке (рас­ пиловке, обточке, сверловке), имеют гладкую поверхность, ма­ лотеплопроводны и сравнительно легки.

Недостатками асбестоцементных труб являются их хруп­

Для устройства временных сооружений можно применять де­ ревянные трубы различной конструкции (прямоугольные из пластин, соединенных в четверть; прямоугольные или треуголь­ ные из досок). Для повышения долговечности они должны быть подвергнуты тщательному антисептированию.

В особых случаях безнапорные трубопроводы можно выпол­ нять из стеклянных, фанерных, фаолитовых и других труб.

В последние годы для устройства самотечных трубопроводов начали применять трубы из синтетических материалов (винипластовые, полиэтиленовые и др.).

За рубежом трубы из синтетических материалов наибольшее распространение получили в Финляндии и ФРГ. В Финляндии освоено производство и применение труб из полиэтилена высо­ кой плотности диаметром от 400 до 1000 мм, а в ФРГ — диамет­ ром до 1200 мм. Соединение этих труб осуществляют контакт­ ной сваркой (преимущественно встык). В Финляндии и ФРГ широко практикуется прокладка полиэтиленовых трубопрово­ дов под водой через морские заливы, реки и озера.

Напорные трубопроводы выполняют из напорных железо­ бетонных, асбестоцементных, чугунных или стальных труб (см. § 7 ) .

Основания под трубы. Основанием для труб в большинстве случаев может служить естественный грунт. Однако при уклад­ ке труб непосредственно на грунт он должен оставаться в нена­ рушенном и сухом состоянии. Ложе под трубы следует устраи-

158

вать одновременно с их укладкой и так, чтобы труба на всем протяжении плотно соприкасалась с ненарушенным грунтом не менее чем на 'А окружности. При этом трубы выдерживают дав­ ление иа 30—40% большее, чем трубы, уложенные на плоское ложе без выемки. Тщательная засыпка и трамбовка грунта, осо­ бенно в пространстве между трубой и стенкой траншеи, повы­ шает сопротивление трубы раздавливанию на 20 %.

Устройство искусственных оснований под трубы необходимо или при слабой несущей способности грунта, или при условии возможности ее снижения при увлажнении либо по другим при­ чинам.

В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, кера­ мические, бетонные и-железобетонные трубы следует уклады­ вать на слой щебня, гравия или крупного речного песка толщи­ ной 0,15—0,2 м с устройством в нем дренажных лотков для от­ вода воды.

В торфяниках, плывунах и слабых насыпных грунтах следу­ ет устраивать свайное основание под трубы всех диаметров, а стыки заделывать эластичными материалами.

При укладке трубопроводов в скальных грунтах также тре­ буется устройство искусственного основания. Керамические тру­ бы диаметром до 450 мм и другие трубы диаметром до 600 мм следует укладывать иа слой крупного речного песка, гравия или щебня толщиной 0,15—0,2 м. Все трубы большего диаметра сле­ дует укладывать на подушку из тощего бетона толщиной 0,15 м по слою щебня толщиной 0,08—0,1 м.

Выбор материала труб. Трубы по материалу выбирают с уче­ том совокупности всех условий проектирования: грунтовых осо­

кладки труб в плывунах, при интенсивном притоке грунтовых вод или при иных неблагоприятных обстоятельствах) наиболее целесообразно применять длинномерные железобетонные, чу­ гунные и пластмассовые трубы. Укладка труб небольшой длины (керамических, бетонных) требует значительно больше времени и затрат на заделку стыков, водоотлив и устройство надежных оснований.

При определении экономической целесообразности примене­ ния труб из тех или иных материалов следует учитывать не только стоимость самих труб, но и затраты на их транспортиро­ вание и укладку в траншеях, водоотлив при производстве работ и др.

При выборе труб особое внимание необходимо уделять свой­ ствам сточных вод и возможности воздействия их на материал труб.

Для транспортирования бытовых и производственных сточ­ ных вод с нейтральной (рН = 7) и слабощелочной (рН = 8-М0)

159