3.6. Конструирование водоотводящих сетей, выбор материала труб, стыковых соединений

Под конструированием сети понимают особенности её проектирования в плане и по высоте. Главное требование к конструированию сети – обеспечить оптимальные гидравлические условия течения жидкости в сети, исключающие подтопление трубопроводов и снижение скоростей течения жидкости, а следовательно, исключить заиливание трубопроводов [2, c. 129].

В местах изменения направления трубопровода в плане, изменения его уклона, присоединения к нему других веток, а также на прямолинейных участках труб следует устраивать смотровые колодцы. Расстояние между ними назначается по табл. 10 или [3, п. 4.14].

Таблица 10

Диаметр трубопровода, мм	Длина между колодцами, м
150	35
200 – 450	50
500 – 600	75
700 – 900	100
1000 – 1400	150
1500 – 2000	200
более 2000	250 – 300

Размеры колодцев в плане назначаются согласно [3, п. 4.15].

Высоту рабочей части колодца принимают согласно [3, п. 4.16].

Между колодцами трубопровод прокладывают прямолинейно. Соединения самотечные трубопроводов в колодцах выполняют в виде открытых лотков. На поворотах лотков предусматривают радиус не менее диаметра трубы, а на коллекторах диаметром более 1200 мм радиус скривления не менее пяти диаметров трубы. В этом случае предусматривают смотровые колодцы в начале и конце кривой. Угол присоединения трубопроводов к коллектору должен быть не менее 90⁰. Если угол острый, то его заменяют на два угла путём устройства дополнительной ветви.

При расчётах следует руководствоваться следующими правилами:

1. наименьший диаметр труб следует принимать по [3, п. 2.33]:

а) самотечные уличные сети d=200 мм,

внутриквартальные сети d=150 мм;

б) дождевые уличные сети d=250 мм,

внутриквартальные сети d=200 мм;

2. расчётные наполнения и скорости следует принимать согласно [3, п. 2.34-2.40 и табл. 16]:

а) для хозяйственно-бытовых стоков: _min= 0,4 м/с; - из неметаллических труб _max =4 м/с;

- из труб металлических _max =8 м/с;

б) для дождевых стоков:

- из неметаллических труб _max =7 м/с;

- из труб металлических _max =10 м/с.

3. уклоны трубопровода следует принимать согласно [2, п. 2.41] в зависимости от диаметра: при 150 мм i=0,008, при 200 мм i=0,007; при d>200 мм i=1/d;

4. диаметр трубопровода в направлении движения воды в коллекторе может быть увеличен без всякого ограничения, если это обосновано расчётом;

5. если расчёт в направлении движения воды при увеличении расхода приведёт к уменьшению диаметра из-за увеличения уклона трубопровода при увеличении его пропускной способности, то диаметр трубопровода может уменьшиться на один размер по сортаменту при диаметре трубы не более 300 мм и на 2 размера – при большем диаметре. Соединение труб в этом случае осуществляют по лоткам труб;

6. боковые присоединения нарушают поток воды в основном трубопроводе, поэтому стремятся в боковых присоединениях добиться скоростей движения воды меньше, чем в основном трубопроводе.

В процессе проектирования решается вопрос о выборе материала для строительства сети и колодцев. Выбор материала для изготовления труб и коллекторов должен производиться с учётом строительных, технологических и экономических требований.

Самотечные трубопроводы водоотводящих сетей находятся в основном под воздействием внешних нагрузок, которые могут быть постоянными и временными. Постоянные обусловлены весом грунта, расположенного над трубопроводом, и зависят от его вида и глубины заложения труб. Временные нагрузки обычно возникают от транспорта, свойств грунта и глубины заложения трубопровода. Самотечные трубопроводы при засорении или иных чрезвычайных обстоятельствах могут оказаться под воздействием внутренних нагрузок, которые также необходимо учитывать при расчёте их прочности.

Технологические требования заключаются в обеспечении водонепроницаемости и максимальной пропускной способности труб и коллекторов, а также исключении их истирания и коррозии. Водонепроницаемость труб и каналов приводит или к утечкам сточных вод в грунт, или притоку подземных вод в водоотводящую сеть. Пропускная способность труб и коллекторов обратно пропорциональна шероховатости внутренних стенок. Снижение шероховатости стенок труб можно добиться, применяя соответствующий материал, а также нанося специальные покрытия на стенки труб и коллекторов. Экономические требования заключаются в обеспечении минимальной стоимости материалов и расходования минимального количества недефицитных материалов на изготовление труб.

При глубине заложения сети менее 4 м и диаметра до 600 мм традиционно принимают керамические, асбестоцементные или пластмассовые трубы, которые должны удовлетворять следующим требования:

1. выдерживать внутреннее гидростатическое давление не менее 0,15 МПа;

2. выдерживать внешние нагрузки не менее 20-30 кН/м;

3. иметь водопоглощение не выше 8 %.

При больших заглублениях и диаметрах более 600 мм применят железобетонные трубы нормальной и повышенной прочности. По способу соединения железобетонные трубы подразделяются на раструбные и фланцевые, а по форме поперечного сечения – на круглые и круглые с плоской подошвой. Герметизация стыков предусматривают смоляным канатом или резиновыми кольцами, а замок из асбестоцементного или цементного раствора.

Сопряжение труб в смотровых колодцах следует выполнять одним из способов, рассмотренных в пособии [2, c. 131, рис. 4.17].