§5. Внешняя канализационная сеть.

На схеме канализационной сети всегда есть точки (одна или несколько), диктующая глубину заложения сети. Чем глубже заложена канализационная сеть, тем выше ее стоимость, поэтому глубину стремятся делать наименьшей. Устанавливая максимальную глубину заложения лотоков труб уличных сетей, необходимо оберегать трубы от замерзания и механического повреждения, а также глубины заложения выпусков из домов дворовой сети. Чтобы уменьшить глубину в диктующих точках по всей сети (если есть приемники сточных вод, глубоко залегающие), иногда предусматривают местные установки перекачки.

Наименьшую глубину заложения лотоков канализационных труб необходимо определять на основании опыта работы канализации в данном районе или в подобных условиях. Если такого опыта нет, то лотки труб диаметром до 500 мм укладывают на 0,3 м, а больших диаметров на 0,5 м выше наибольшей глубины промерзания грунта в районе прокладки труб, но не менее чем на 0,7 м до верха трубы, считая от планировочной отметки.

С увеличением диаметра количество сточных вод, которое протекают по трубопроводу, увеличивается, а это, учитывая дополнительную температуру стоков в любое время года, дает возможность прокладывать канализационные трубы в зоне промерзания грунта, но они должны быть заложены на глубине 0,7 м, до их верха, обеспечивая этим их от повреждения наземным транспортом.

Максимальная глубина заложения труб зависит от грунтовых условий, методов осуществления работ и т.д. Каждый раз их определяют технико-экономическим сравнением вариантов коллектора глубокого заложения и мелкого, но со строительством насосной станции. При открытом способе проведения работ обычно наибольшую глубину заложения труб в сухих грунтах берут 7-8 м, а в водонасыщенных, болотистых и скальных грунтах - около 4-5 м.

1

Рис. 9.3. Схема определения начальной глубины заложения уличной

водопроводной сети: 1 - уличная сеть; 2 - дворовая сеть.

На рис. 9.3. дана схема определения начальной глубины заложения уличной сети Н:

Н = h + и (L + l) - (z₁ – z₂) +Δd , м,

где h - глубина заложения дворовой трубы в самом дальнем колодце;

и — уклон дворовой или внутриквартальной сети на участках от колодца К1 к уличному колодцу ГК (городской канализации);

L + l - длина дворовой (квартальной) сети на участках от К1 к ГК, м;

z₁ и z₂ — соответственно отметки поверхности земли возле колодца на улице и возле самого дальнего колодца дворовой (квартальной) сети, м

Δd - перепад отметок между лотками выпуска дворовой (квартальной) канализации и уличной трубы в колодце ГК, м.

Уклон канализационной сети определяют по гидравлическому расчету. Величина гидравлического уклона влияет на величину скорости движения потока в канализационной сети.

Сточные воды загрязненные нерастворимыми веществами, имеют большой удельный вес, поэтому величину расчетных скоростей в канализационной сети необходимо определять, исходя из условия транспортирования этих примесей (песка, шлака и т.д.). Частички примесей могут перемещаться в зависшем состоянии по трубопроводу и лотку трубы.

Скорость, при которой начинается движение частички, называется незаиливающая. Скорость, соответствующая полному зависанию наиболее тяжелых примесей в сточных водах, называется самоочищающейся.

Рис. 9.4. Соединение канализационных труб в колодцах: а- соединение «по воде» для труб одинаковых диаметров: б - соединение «шелига в шелигу» для труб разных диаметров.

Минимальные значения расчетных скоростей должны быть равными самоочищающимся скоростям или и большими (например, для труб диаметром 150-250 мм самоочищающаяся скорость равняется 0,7 м/сек), причем для трубопроводов большого диаметра величина расчетной скорости должны быть большими.

Перепад отметок между лотками (Δd) при соединении труб колодца может быть осуществлен по двум методами: по уровню («как вода показывает») воды в трубах и «шелига в шелигу» (отметки верхних внутренних точек труб одинаковые) - рис. (9.4).

Расчет канализационных сетей связан с построением профиля, который является одной из основных звеньев проектно-сметной документации, необходимых при строительстве. На профиле коллекторов наносят расчетные точки, выписывают данные гидравлического расчета, указывают материал труб, расстояние между расчетными точками, показывают разрезы по грунтам, обозначают уровни грунтовых вод, все сечения с препятствиями (реками, оврагами), надземными и подземными сооружениями, трубопроводами и др. (аналогично построению профиля внутриквартальной канализационной сети, рассмотренной в Т-7).

5.1. Трубы, применяемые при устройстве канализации.

Самотечные трубопроводы ролкладывают из керамических (ГОСТ 286-82), бетонных, железобетонных (ГОСТ 6482.0-79 и 6482.1-79) и асбестоцементных (ГОСТ 1839-80) труб, а при соответствующем обосновании – из чугунных (ГОСТ 9583-75). Но в последнее время рекомендуются полиэтиленовые трубы (ГОСТ 18599-83, ГОСТ 22689-77, ТУ 19-307-86). Для напорных трубопроводов применяют железобетонные, асбестоцементные, чугунные и стальные трубы. Стальные трубы применяют для дюкеров, а также при строительстве в сложных условиях: при осадочных грунтах, или на территориях, с подземными выработками. Их нужно защищать как от внутренней коррозии, так и внешней. В нормальных условиях преимущество отдается неметаллическим трубам за их коррозийную стойкость.

Более подробно о трубах и канализационных колодцах приведено в описании внутриквартальной (дворовой) канализационной сети (Т-6). Только в уличной сети большие диаметры и глубины заложения. Минимальный диаметр условного прохода - 200 мм.

5.2. Каналы (9.9).

Коллекторы больших размеров (каналы) делают из кирпича, бетона, железобетона и-реже - из бутового камня.

9.9 Каналы Каналы — это коллекторы больших размеров из кирпича, бетона, железобетона и -реже — из бутового камня. Бывают закрытые или открытые (с открытой к атмосфере поверхностью воды), разного сечения.

По форме поперечного сечения каналы разделяют на круглые, расширенные (высота большая за ширину) и сжатые (высота меньше ширины). Форма поперечного сечения должна обеспечивать максимальную пропускную способность, максимальную прочность, минимальные строительные расходы, возможность наилучшей транспортировки примесей, удобство промывки и прочистки.

Рис. 9.5 Канализационный прямоугольный канал из сборных элементов:

1 - подготовка из щебня; 2 - подготовка из бетона марки «100»; 3 -стеновой блок ДС; 4 - блок перекрытия ; 5 - блок днища ; 6 - места стыковки и замоноличивания.

Выбор формы поперечного сечения зависит от гидрогеологических и грунтовых условий, наличия местных строительных материалов, величины и неравномерности изменений расходов сточных вод и вида нагрузок, которые действуют на канал.

Круглые, наиболее индустриальные в строительстве каналы применяют для транспортировки среднего количества сточных вод при самотечном и напорном режимах движения. Для коллекторов, которые залегают неглубоко, приемлемо полукруглое сечение, сжатые сечения - при значительной производительности и неблагоприятных гидрологических условиях. Открытые сети имеют прямоугольное и трапециедальное сечение.

Во многих городах Украины распространенные каналы прямоугольного поперечного сечения из сборных железобетонных элементов (рис. 9.5.). На каналы больших размеров действуют большие статические силы, а если эти каналы расположены под проезжей частью улицы - и динамические, которые нуждается в установке под каналами мощных основ, которые имеют большую площадь опоры, особенно в слабых грунтах. Применение сборных железобетонных элементов дает возможность строить каналы индустриальным методом. Конструкция сборного железобетонного коллектора зависит от его размера и способов проведения работ. Широко применяются конструкции каналов, свод которых выполнен со сборных железобетонных блоков, а основа - из кирпича, бута, бетона или бутобетона. Сборные блоки могут быть двух видов: двухшарнирные (сплошные по ширине) и трехшарнирные - своды состоят из двух частей.

Если неблагоприятные геологические условия, значительные глубины заложения, а иногда и городские сооружения на трассе коллектора не дают возможности прокладывать открытые каналы, то применяют бестраншейное строительство (прокол, проход, щитовая проходка и др.). Наиболее применяем при сооружении больших коллекторов метод щитовой проходки. Разрабатывают грунт в щите вручную или с помощью специальных механизмов. Давление окружающих пород берет на себя щит, защищая рабочих, которые находятся в забое. Щит (Рис. 9.6) по мере разработки грунта передвигают с помощью гидравлических домкратов. Тело канала составляют из отдельных блоков-тюбингов. В пространство между телом коллектора и грунтом заливают цементный раствор. Внутри круглой футеровки (тела) может быть оборудован лоток нужной формы поперечного сечения.

Рис. 9.6. Коллектор полукруглого сечения, выполненный при щитовом способе

ведения работ:

1- керамические или бетонные блоки; 2 - бетон; 3 - цементный раствор,

заливаемый в блок; 4 - штукатурка с железнением поверхности.

5.3. Внешняя дождевая канализация (8.10).

Внешняя дождевая канализация предназначена для своевременного отвода атмосферных осадков, которая попала на территорию городов или промышленных предприятий, не допуская затопление улиц и подвальных помещений во время ливней.

9.10. Дождевая канализация Дождевая канализация — это система сооружений, предназначенная для своевременного отвода атмосферных осадков, которые пришлись на территорию городов или промышленных предприятий, не допуская затопление улиц и подвальных помещений во время ливней.

Различают три основные системы дождевой (ливневой) канализации:

- открытая система, при которой атмосферные воды отводят через сеть открытых каналов, кюветов и уличных лотков;

- закрытая система, которая состоит из сети подземных труб - водостоков;

- совмещенная система, которая представляет комбинацию открытой и закрытой систем.

Открытые дождевые сети (уличные лотки, дорожные кюветы и водоотводные канавы) применяют в открытых районах и незастроенных территориях промышленных предприятий, а для населенных мест - в небольших городах и поселках..

Закрытые сети делают на застроенных территориях промышленных предприятий, в средних и больших городах, а также на площадях и магистральных улицах независимо от размера населенного пункта. В закрытую систему водостоков входят дождеприемники, сеть труб и колодцев и выпуск в водоем. Делают закрытую водосточную сеть обычно под проезжими частями улиц.

Совмещенные сети применяют в населенных пунктах любого размера и на территориях промышленных предприятий в зависимости от вида застройки, проездов и др.

II- II

Рис. 9.7. Дождеприемник: 1- железобетонные стены колодца; 2 - глиняный гидроизоляционный замок; 3 - лоток дождеприемника; 4 - бетонная подготовка; 5 - арматуры; 5 - колодец.

Дождеприемниками (9.10). называют специальные колодцы для приема в сеть

поверхностного стока.

9.11. Дождеприемник — это специальный канализационный колодец для приема в сеть поверхностного стока (дождевых или талых вод).

Это прямоугольные или круглые колодцы из бетона или кирпича, которые перекрываются чугунной или стальной приемной решеткой (Рис. 9.8). Дождеприемники должны быть расположенные так, чтобы проезжую часть и тротуары

во время ливней не заливало водой. Расстояние между дождеприемниками зависит от продольного уклона улицы и схемы канализования дворовых (квартальных) и микрорайонных территорий. Приемные решетки дождеприемников для лучшего перехватывания воды, которая движется по лотку, образованному бордюром и проезжей частью улицы, располагаются на 2-5 см ниже дна.

Со сборной сетью дождеприемники обычно соединяются трубопроводом из керамических или бетонных труб диаметром не менее чем 200 мм и не более чем 40 м длиной, чтобы предотвратить засорение и замерзание.

При диаметре труб коллектора 400 мм и больше может быть осуществлено безколодезное соединение ветки. В этом случае длина ее должна быть не больше чем 15 м, а скорость течения-воды в коллекторе - не менее чем 1 м/сек.

Для водостоков применяют те же трубы, которые и для сетей хозяйственно-бытовой канализации. Водостоки, учитывая периодичность их действия, можно закладывать приблизительно на 0,5 м выше от линии промерзания грунта при глубине заложения основы дождеприемника не менее чем 0,8 м. В отличие от канализационных колодцев, нижняя часть водосточных колодцев чаще всего бывает прямоугольной, так как круглая форма при больших диаметрах неудобная для соединения с трубами. Собранные с территории канализования атмосферные сточные воды, при современной постановке задачи охраны природы согласно Основам водного законодательства Украины, должны направляться на обработку на специальные городские или производственно-ливневые очистные сооружения.