2.2. Трасування каналізаційних мереж

Каналізаційну мережу звичайно влаштовують самопливною (безнапірною) і проектують на неповне заповнення. Для того щоб вода протікала з необхідною швидкістю мережу прокладають із уклоном. При малих уклонах поверхні землі й великій довжині мережі колектори на кінцевих ділянках мають значне заглиблення, що значно підвищує вартість системи. Економічно доцільно прокладати каналізаційну мережу у водонасичених ґрунтах до глибини 5…6 м. Якщо мережа вже заглиблена до цієї межі, то влаштовують насосні станції перекачки. Станції перекачки влаштовуються також у понижених районах міста.

При трасуванні каналізаційних мереж враховують рельєф місцевості, вертикальне її планування, розміщення водних проток, місць розміщення очисних споруд та скидання стічних вод, гідрогеологічні розрізи за трасами мереж. Розрізняють кілька схем трасування каналізаційної мережі щодо кварталів залежно від рельєфу місцевості й вертикального планування території (рис. 2.4).

Збірні колектори трасують уздовж рік і тальвегів (ліній, що з’єднують найбільш знижені ділянки річкової долини, яру). По цих колекторах стічні води побутової або загальносплавної мережі відводять на очисні споруди й після очищення скидають у водойму. Дощову мережу при проектуванні трасують із розрахунку випуску стічних вод у водойму за найкоротшою відстанню. Ґрунтові умови так само впливають на трасування мережі.

Рис.2.4. Схеми накреслення вуличної каналізаційної мережі щодо кварталів

а – охоплююча; б – зі зниженої сторони кварталів, в – черезквартальна

Труби і канали в колодязях необхідно з’єднувати по верху труб (шелигах) або по рівнях води (рис. 2.5). При цьому рекомендується з’єднувати по верху для труб різного діаметру і по рівнях води при однаковому діаметрі.

Рис. 2.5. Способи з’єднання каналізаційних труб:

а) по верху труб; б) по рівнях води.

На загальній схемі каналізаційної мережі крім ліній мережі відзначають мережні споруди: дюкери, переходи й камери різного призначення. На схемі намічаються місця розташування насосних станцій, очисних споруд і випусків.

2.3. Труби для каналізаційних мереж

При влаштуванні каналізаційної мережі використаються труби й канали різноманітної форми поперечного переріза. З певним допущенням їх можна підрозділити на круглі, стислі (Н < b) і витягнуті (Н > b), рис. 2.6. Форма поперечного переріза труб і каналів повинна задовольняти статичним, гідравлічним, економічним й експлуатаційним вимогам, мати запас міцності на максимальні статичні й динамічні навантаження. Гідравлічні характеристики будуть краще в того перетину, що має найбільшу пропускну здатність при заданій площі живого перетину й уклоні. В такому разі найбільш вигідні перетини з більшим значенням гідравлічного радіуса (до них ставляться круглі перетини). Гідравлічний радіус – це відношення площі живого перетину потоку до довжини змоченого периметра. Для круглої труби при повному і половинному заповненні величина гідравлічного радіуса R складає

,

(2.1)

Рис.2.6. Типи поперечних перерізів труб і каналів:

а – кругле; б – стисле (шатрове); в – витягнуте (еліпсоподібне); г – прямокутне; д – трапецеїдальне.

Труби із круглою формою поперечного перерізу також мають кращі міцностні характеристики й високий ступінь індустріальності при виготовленні, тому вони одержали найбільш широке поширення (близько 90% всіх мереж, що споруджують,). Економічним показником служить відношення вартості 1 м покладених труб до їх максимального пропускної здатності. Чим менше величина цього показника, тим економічніша мережа.

Канали зі стислими перетинами найбільше часто застосовуються при прокладках у важких гідрогеологічних умовах, коли потрібно зменшити глибину закладення мережі. Такі канали володіють великою пропускною здатністю при їх малій висоті. Їх застосовують для відводу більших кількостей води з незначним коливанням витрати.

Витягнуті форми поперечного перерізу одержали найбільше поширення при спорудженні загальносплавної системи каналізації. Обумовлюється це тим, що в загальносплавній системі каналізації при відсутності дощів витрати стічних вод малі. Теоретично ж цей профіль перетину забезпечує найбільшу швидкість бігу води при малих витратах, тому що гідравлічний радіус витягнутого перетину більше, ніж інших видів перетинів.

Лотки з перетинами прямокутної й трапецеподібної форми влаштовують звичайно на територіях очисних споруд, а також для внутрішньої каналізації в цехах.

Труби, що застосовувані для прокладки каналізаційних мереж, повинні бути водонепроникними, міцними й довговічними, стійкими стосовно корозії й температурного впливу, а також повинні мати гладку внутрішню поверхню. Цим вимогам в основному відповідають керамічні, бетонні, залізобетонні й азбестоцементні труби, що одержали найбільше поширення в практиці будівництва.

Керамічні труби каналізації виготовляють діаметром 150...600 мм. Вони особливо широко використаються для влаштування мереж побутової каналізації, що прокладається, звичайно, із труб малих діаметрів і відводять слабоагресивні стічні води. Для відведення стоків промислових підприємств, що містять велику кількість кислоти, застосовуються керамічні кислототривкі труби.

Залізобетонні труби безнапірні виготовляють діаметром 400…2400 мм, нормальної й підвищеної міцності; бетонні безнапірні гладкі труби виготовляють діаметром 100…1000 мм. У першу чергу їх використають при прокладці дощової каналізації, але можуть застосовувати і для побутової каналізації, при цьому їхня поверхня покривається протикорозійними захисними мастиками.

Азбестоцементні труби для безнапірних трубопроводів виготовляються діаметром 100…400 мм із гладкими кінцями, довжиною 3 й 4 м. В останні роки їх також, як і у водопроводі, не рекомендується використовувати. Каналізаційні труби з’єднують за допомогою розтрубів, фальців з накладним поясом і муфт. Стики труб (або місця їхніх з’єднань) повинні бути міцними, водонепроникними, еластичними й стійкими проти корозії й температурних впливів.

Рис.2.7. З’єднання труб:

а, б – розтрубний стик; в – муфтові з’єднання; 1 – гладкий кінець труби; 2 – розтруб; 3 – гумові ущільнювальні кільця; 4 – закладення стику (азбестоцемент, асфальтова мастика); 5 – ущільнювач (просмолене пасмо); 6 – циліндрична муфта.

Стики розтрубних з’єднань (рис.2.7,а) зашпаровують асфальтовою мастикою, азбоцементом і цементом. Асфальтові стики найбільш еластичні. Цементні стики тверді й можуть використовуватися там, де виключена можливість осідання трубопроводів. Фальцові з’єднання (рис.2.8,в) зашпаровують мастикою або цементом. Гладкі кінці труб з’єднують на муфтах (рис.2.8,а,б). Бетонні труби з’єднують бетонними муфтами, азбестоцементні – азбестоцементними. Тому що азбестоцементні труби й муфти досить тендітні, то при їхньому з’єднанні прокладаються еластичні гумові кільця.

Рис.2.8. З’єднання труб:

а, б – муфтові з’єднання; в – фальцовий стик; 1 – гладкий кінець труби; 2 – гумові ущільнювальні кільця; 3 – двобортна муфта; 4 – болт; 5 – фланці; 6 – металева муфта (втулка); 7 – замок.

Залізобетонні труби виготовляються як розтрубними так і фальцовими, (рис.2.8,в) круговими й із плоскою підошвою.