Учебники для 3 семестра / Геодезия / doc1

• насосные станции для подачи воды на очистные соору­ жения, накопительные емкости или непосредственно потре­ бителям;

•водоочистные сооружения;

•резервуары или водонапорные башни, относящиеся к ре­ гулирующим емкостям;

•водопроводы и водораспределительные сети, поставляю­ щие воду потребителям.

В местах пересечения водопроводных линий с другими ин­ женерными сооружениями (например, дорогами) строят спе­ циальные тоннели либо устраивают переход трубопровода на определенной высоте над дорогой. Для перехода через реки, овраги строят мосты или дюкеры (специальные напорные участки водопровода).

На рис. 9.1, а показана схема водопровода из открытого ис­

точника, на рис. 9.1, б - из закрытого (подземного). Канализационные сети (рис. 9.2) состоят из инженерных

сооружений, обеспечивающих:

•прием сточных вод;

•транспортирование сточных вод к очистным сооружениям;

•очистку сточных вод и извлечение полезных веществ из вод и осадка;

•сброс вод, очищенных до заданных показателей, в водоем. В канализационных сетях для самотечной транспортировки

сточных вод трубы укладываются с определенным уклоном, по возможности используя естественный рельеф территории. В необходимых случаях самотечные трубопроводы поднимают уступом в более высокое положение, а воду перекачивают с по-

Рис. 9.2. Схема канализационной сети и сооружений:

360

мощью насосных станций. Поэтому в соответствии с рельефом местности территорию, где устраивают канализацию, делят на участки - бассейны канализации, в пределах которых обеспе­ чивается самотечность сточных вод. Сточные воды одного или нескольких бассейнов самотеком поступают в коллектор -

участок канализационной сети. Крупные коллекторы называют каналами. Линейные сооружения коллектора (трубы, коллекто­

ры, каналы) в местах пересечения с дорогами, реками, оврага­ ми дополняются дюкерами или обустраиваются мостовыми переходами, эстакадами.

Газопроводные сети представляют собой систему труб­

ных прокладок (газотрубопроводов), сооружений и распреде­ лительных устройств на них, обеспечивающих доставку газа потребителям в требуемом количестве. В зависимости от ве­ личины давления газопроводы разделены на три категории: низкого давления - 4,90 кПа; среднего - от 4,9 до 294,20 кПа; высокого - от 294,20 до 1176,79 кПа или, соответственно, 0,05 кгс/см2, 0,05-3 кг/см2, 3-12 кг/см2.

Трубы газопроводов, транспортирующих газ из месторожде­ ния на большие расстояния, как правило, закладывают в тран­ шеи ниже поверхности земли с уклонами, соответствующими рельефу местности, в пониженных местах к трубам присоеди­ няют устройства для сбора конденсата. На городских террито­ риях газопроводы газовой сети классифицируют по назначе­ нию на транзитные (магистральные), распределительные и ответвления. Городские газопроводы прокладывают в грунт

вдоль улиц и проездов. Внутриквартальные дворовые газопро­ воды прокладывают в грунт вдоль улиц и проездов, допускает­ ся устраивать их на опорах и фасадах жилых и общественных зданий. Трубы, транспортирующие осушенный газ, закладыва­ ют без учета уклона и устройства сборников конденсата.

9.3. Трасса трубопровода. Колодцы

Трассой подземного или надземного трубопровода назы­

вается пространственная линия на местности, представляю­ щая ось этого сооружения линейного вида. Проектное и фак­ тическое положение трассы показывают на топографических, инженерно-топографических планах, профилях и на строи­ тельных чертежах.

12а Зак. 1261

При составлении графической документации трассу рас­ сматривают в проекции на горизонтальную плоскость (на планах) и в профиле (на чертежах, отображающих вертикаль­ ный разрез местности вдоль оси трассы). Трассы трубопрово­ дов, как правило, проектируют прямолинейными участками в плане и в профиле, т.е. оси трубопроводов обычно на местно­ сти представляют собой пространственные ломаные линии. В местах излома трассы и в промежуточных точках устраива­ ют колодцы различного назначения.

Линейной координатой точки трубопровода служит ее пи­ кетное расстояние от начальной его точки по оси трассы,

высотная координата определяется отметкой - численным

значением высоты точки трубопровода над исходной уровен­ ной поверхностью.

На водопроводных и газовых инженерных сетях устраива­ ют сетевые колодцы, которые сооружают, как правило, в ме­

стах установки водопроводной и газовой арматуры (соедине­ ний и регулирующих устройств). Размеры сетевых колодцев выбирают соответственно диаметру трубопровода, глубины его заложения, размеров трубопроводной арматуры, удобств выполнения монтажных и ремонтных работ, прочностных ха­ рактеристик грунта. Колодцы изготавливают из сборных же­ лезобетонных элементов или выкладывают кирпичом.

Для канализационных сетей предусматривают смотровые колодцы. Схема устройства смотрового канализационного ко­ лодца представлена на рис. 9.3. Бетонное основание 1 опирает­ ся на грунт. Нижняя часть стенок 4 образует рабочую камеру. На переходный конус опирается горловина 5. Чугунный люк 6

закрыт крышкой 7. Сточная жидкость в пределах колодца дви­ жется по открытому лотку, поверхность которого устроена как продолжение внутреннего сечения трубы до половины ее высо­ ты. Площадку между стенками лотка и колодца, называемую бермой, бетонируют с небольшим уклоном в сторону лотка.

Различают смотровые колодцы: линейные, поворотные, узло­ вые и перепадные.

Линейные смотровые колодцы строят на прямолинейных

участках водопроводных, газовых или канализационных про­ кладок для периодического осмотра и прочистки трубопрово­ да. Строительными нормами предусмотрено размещение на­ званных колодцев через следующие отрезки трассы: при диа­ метре труб б/= 150 мм через каждые 35 м; при d = 200-450 мм

362

6 7

Рис. 9.3. Схема простейшего смотрового канализационного колодца:

1 ~ основание; 2 - основание под лоток; 3 - верх трубы; 4 - боковая стенка; 5 - горло­ вина; б - чугунный люк; 7 - крышка

через 50 м; при d - 500-600 мм через 75 м; при d - 700-900 мм через 100 м; при d = 1000-1400 мм через 150 м; при d = 1500—

2000 мм через 200 м; свыше 2000 мм - через 250-300 м.

Поворотные смотровые колодцы устанавливают в местах поворота трассы, узловые смотровые колодцы - во всех ме­ стах соединения коллекторов, перепадные - в местах перепа­

да высоты самотечных канализационных труб.

Смотровыми являются также колодцы контрольные и вы­ ходные, последние устраивают в местах присоединения дво­ ровой или внутризаводской канализационной сети к уличной городской сети, а также колодцы на обоих концах перехода трубопровода через препятствие.

9.4. Сведения о выборе рабочих уклонов самотечных трубопроводов

Уклон труб самотечной канализации должен обеспечи­

вать нормальный пропуск сточных вод без засорения и заку­ порки труб. В табл. 9.1 указаны уклоны труб самотечной ка­ нализации, обеспечивающие их нормальное функционирова­ ние. Сточная жидкость содержит большое количество твердых и жидких нерастворимых частиц, которые при малой скорости потока могут выпадать в трубах в виде осадка, постепенно уменьшая площадь внутреннего поперечного сечения трубы и ее пропускную способность. Чтобы избежать выпадения осад­ ка при проектировании уклона самотечных трубопроводов учитывают следующие показатели:

•режим движения сточной жидкости;

•транспортирующую способность потока;

•минимальные самоочищающиеся (критические) скоро­ сти течения жидкости.

При проектировании уклона труб рассматривают также мак­ симальную расчетную скорость течения.

Таблица 9.1

Геометрические характеристики продольного профиля самотечной канализации, обеспечивающие ее работоспособность

364

Минимальной (критической, или самоочищающей)расчет­ ной скоростью называется такая скорость, уменьшение кото­

рой приводит к выпадению в осадок взвешенных частиц из потока (к заилению труб). При расчетном наполнении труб минимальную скорость потока принимают согласно нормам, приведенным в табл. 9.1.

Скорость потока зависит от диаметра и уклона трубы. При равномерном движении открытого (не заполняющего трубу полностью) потока уклон / его поверхности равен уклону лот­ ка трубы:

где Н\ и # 2 - отметки дна лотка на концах участка постоянно­

го уклона длиной /.

Максимальной расчетной скоростью называют такую ско­

рость течения жидкости, при которой не происходит быстрого истирания внутренней поверхности труб и каналов песком и другими твердыми частицами потока. Такая скорость в метал­ лических трубах не должна превышать 8 м/с, в неметалличе­

ских - 4 м/с.

В равнинной местности увеличение уклонов сопровожда­ ется большим нарастанием заглубления труб вдоль трассы самотечной канализации относительно ее исходной точки. Для снижения стоимости строительства трубопровода кана­ лизационную сеть проектируют с минимальными уклонами, соответствующими критической скорости потока. Для пре­ дотвращения брака в проектировании самотечной канализа­ ции и в ее строительстве особое внимание уделяется геоде­ зическим нивелирным работам, точность которых должна обеспечивать достоверность расчета проектных уклонов труб и правильность их укладки по уклонам при строитель­ стве. Соответственно притрассовые нивелирные реперы должны надежно сохранять свою высоту, т.е. должны быть устойчивыми.

9.5. Глубина заложения трубопроводов

Глубину заложения водопроводных, канализационных и газовых подземных сетей задают в процессе проектирования.

365

Глубина укладки труб водопровода hT рассчитывается до

низа трубы ниже расчетной глубины сезонного промерзания грунта Апром на определенную величину, например при диа­ метре трубы d < 300 мм (т.е. d < 0,3 м) на глубину hT = - ^пром + d + 0,2 м. В северных районах Беларуси расчетная глубина сезонного промерзания достигает 0 ,8 —1 м, в южных

составляет 0,4 м. В местах пересечения дороги, характеризу­ ющейся интенсивным транспортным движением, трубы заглу­ бляют не меньше чем на 1 м. В целом профиль лотка напор­ ного трубопровода должен соответствовать профилю земной поверхности.

Глубина укладки труб канализации на выходе из мест об­

разования сточных вод выбирается под условием укладки труб с уклоном, обеспечивающим естественный сток вод на участке до присоединения к трубам уличной сети или к завод­ ским коллекторам. Соответственно глубина закладки коллек­ торов канализационной сети заранее выбирается из условия обеспечения необходимых уклонов присоединяемых сточных труб и собственных необходимых уклонов. С учетом того, что сточные воды обладают некоторым запасом тепловой энергии, наименьшую глубину заложения лотка труб канализации при­ нимают меньше глубины наибольшего сезонного промерзания грунта: для труб диаметром d< 500 мм на 0,3 м; для труб диа­ метром d > 600 мм на 0,5 м, но не меньше чем на 0,7 м от зем­

ной поверхности до верха всех видов труб канализации вне населенных пунктов.

На городских магистралях глубину заложения труб улич­ ной канализационной сети назначают не меньше 1,5 м от их верха.

Глубина укладки труб газопровода выбирается в зависи­

мости от влажности газа (сухой или влажный газ), диаметра труб и требований защиты труб от механических поврежде­ ний. Трубы, по которым транспортируется сухой или осушен­ ный газ, закладывают на нормальную глубину 0 ,8 м до верха

трубы от поверхности непучинистого или слабопучинистого грунта. Эту глубину уменьшают до 0,6 м на необрабатывае­ мых землях, где невозможно движение транспорта и сельско­ хозяйственных машин. На городских улицах газопроводные трубы закладывают в грунт вдоль улиц и проездов на глубину не менее 1-1,2 м. На внутридворовых участках газопроводы допускается устраивать на опорах и на фасадах жилых домов.

366

Рис. 9.4. Схема определения начальной глубины заложения участка примы­ кания самотечной канализации здания к уличной сети самотечной канализа­ ции: ВК - выпускной колодец; КК - контрольный колодец; ГК - городской коллектор

Расчет проектируемой трассы самотечной канализации на примыкание к существующим коммуникациям. Расчет производится на глубину заложения труб начальных участков проектируемой трассы относительно фактической отметки лот­ ка существующей линии канализации. Например, для опреде­ ления наименьшей глубины hBK выпускного колодца, прини­

мающего сточные воды из некоторого здания (рис. 9.4), при­ меняется формула

где Ил п - глубина лотка канализации примыкания; / - уклон труб проектируемой трассы; (£ + /)- ее общая длина; (Н\ - Н2) -

разность отметок поверхности земли у колодца выпускного и колодца примыкания соответственно; Д - перепад высоты между лотками соединительной ветки и колодца примыкания. Произведение i (L + I) представляет расчетное превышение

между лотками колодцев выпускного и примыкания, завися­ щее от выбранной величины уклона i.

числить глубину hB K выпускного колодца, если диаметр трубы d =

= 200 мм.

Решение. В направлении от колодца примыкания ГК к началу ВК участка примыкания домовой канализации знаки и величины i и

Д противоположны знакам для прямого направления потока сточ­

367

ных вод, т.е. i = +0,015; Д = +0,1 м, поэтому по формуле (9.2) опре­ деляем

Ав к = 2,00 - 0,015 • 200,00 + 3,00 - 0,10 = 1,90 м.

9.6.Увязка взаимного положения подземных коммуникаций

Под покрытием улиц и проездов современных благоустро­ енных населенных пунктов на определенной глубине нахо­ дятся большое количество подземных инженерных сетей (трубы водопровода, канализации, теплотрасс, газопровода, кабели электрические, телефонные, телевизионные и др.). Местоположение всех подземных прокладок должно быть взаимоувязано по допускам на минимальные расстояния меж­ ду ними, а это сильно осложняет проектирование каждого вида подземной коммуникации и сопровождается необходи­ мостью согласования их проекта с организациями, ответ­ ственными за безаварийную работу соответствующих дей­ ствующих или проектируемых подземных сетей. Для обеспе­ чения нормальной эксплуатации существующих и проектиру­ емых подземных сетей в населенных пунктах составляют и при необходимости обновляют подробные планы подземных коммуникаций. За пределами населенных пунктов подземные трубопроводы и кабели обозначают специальными охранны­ ми знаками с указателями запрета проводить вблизи них зем­ ляные работы.

В населенных пунктах водопроводные, канализационные, газовые, тепловые трубы прокладывают, как правило, вдоль улиц и проездов параллельно линиям застройки, по возмож­ ности за пределами дорожного покрытия и с учетом мини­ мальных повреждений уличных древесных насаждений. Но соблюдение всех условий сохранения уличных объектов прак­ тически не всегда выполнимо. Рациональное размещение под­ земных прокладок вдоль городских улиц возможно в кварта­ лах новой застройки и при капитальной реконструкции улиц старой застройки с исчерпавшими свой ресурс коммуникация­ ми. Пример такого размещения подземных параллельных ком­ муникаций в поперечном сечении улицы приведен на рис. 9.5, а в табл. 9.2 даны некоторые минимально допустимые рассто­ яния между подземными прокладками.

368

Рис. 9.5. Пример размещения подземных коммуникаций:

Э - электрокабели; Т - телефонные кабели; Г, В, К - трубы газопровода, водопровода, канализации; ЭО - электрокабели освещения; Д - дождеприемники; ТС - тепловая сеть; ДК - дождевая канализация (водостоки)

Таблица 9.2

М иним ально допустимые в плане расстояния между подземными коммуникациям и

369