3.3. Глубина заложения трубопроводов сетей водоотведения.
От глубины заложения трубопроводов существенно зависят стоимость и сроки строительства канализационной сети. В связи с этим ее назначают по возможности минимальной с учетом следующих условий:
1) предохранения сточных вод в трубах от замерзания;
2) защиты труб от механического повреждения;
3) возможности присоединения к уличной сети внутриквартальных (дворовых) сетей.
Температура сточных вод не опускается ниже 7°С даже в самое холодное время года, поэтому канализационные трубопроводы можно прокладывать на глубине, меньшей глубины промерзания грунта. Наименьшую глубину заложения канализационных трубопроводов следует принимать на основании опыта эксплуатации канализационных сетей в аналогичных условиях. При отсутствии такого опыта наименьшую глубину заложения от поверхности земли до труб можно определять по формуле
h = hпром -е
где hnpом — глубина промерзания грунта; е — величина, равная 0,3 м для труб диаметром до 500 мм и 0,5 м для труб большего диаметра.
В то же время
глубина заложения трубопроводов должна
исключать возможность разрушения труб
временными динамическими нагрузками
от транспорта. Статические расчеты
показывают, что для керамических труб,
широко применяемых в канализации,
действие временных нагрузок от транспорта
опасно при глубине заложения от
поверхности земли до верха труб менее
0,7 м. При необходимости укладки труб на
меньшей глубине следует применять трубы
из более прочного материала, например
из железобетона.
Рис. 3.4. Схема определения начальной глубины заложения уличной сети
1 — внутриквартальная или дворовая сеть; 2 — уличная сеть
3.4. Трубы, применяемые для устройства сети водоотведения
Материалы, применяемые для устройства канализационном сети, должны быть прочными, водонепроницаемыми, устойчивыми против коррозии и истирания, гладкими (для уменьшения сопротивлений, возникающих при движении жидкостей) и дешевыми. Этим требованиям в наибольшей мере удовлетворяют керамические, бетонные, железобетонные и асбестоцементные трубы.
Керамические трубы. Для устройства безнапорных канализационных сетей применяют керамические трубы (рис. 3.4) диаметром 150— 600 мм, длиной 800, 1000 и 1200 мм с раструбом на одном конце (табл. 1), изготовляемые по ГОСТ 286— 74.
Таблица 1. Размеры, мм, и масса, кг, керамических канализационных труб для безнапорных трубопроводов (по ГОСТ 286—74, см. рис. 3.4)
Соединение керамических труб (рис. 3.5) выполняется аналогично раструбному соединению чугунных водопроводных труб. Герметичность стыка обеспечивается заполнением кольцевого зазора между стенками гладкого конца трубы и раструба на Уз— 7г всей глубины раструба смолеными пеньковой прядью или канатом. Канат уплотняют конопаткой без применения молотка. В остальную часть кольцевого зазора вводят заполнитель (замок) для повышения прочности стыка. В качестве заполнителя используют асфальтовую мастику, асбестоцементный или цементный раствор. Стык называют соответственно асфальтовым, асбестоцементным и цементным.
Наиболее распространен асфальтовый стык. Асфальтовую мастику готовят из 3 частей естественного асфальта и 1—2 частей гудрона или битума Б Н -Ш . В кольцевой зазор мастику заливают в разогретом состоянии с применением временной формы (опалубки), выполняемой в виде стального хомута с резиновой прокладкой, плотно охватывающей трубу по периметру.
Рис.3.4 Керамическая труба
Рис. 83. Стык керамических труб Рис. 3.5. Стык керамических труб 1— на кольцах пластизола гладкий конец трубы; 2 — заполнение асфальтовой мастикой или асбестоцементом (цементом); 3 — неглазурованные борозды (рифли) для лучшего сцепления трубы с материалом заделки стыка; 4— раструбный конец трубы; 5—уплотнение смолеными пеньковой
прядок или канатом
Основания под трубы. Основанием для труб в большинстве случаев может служить естественный грунт. Однако при укладке труб непосредственно на грунт он должен оставаться в ненарушенном и сухом состоянии. Лож е под трубы следует устраивать одновременно с их укладкой и так, чтобы труба на всем протяжении плотно соприкасалась с ненарушенным грунтом не менее чем на окружности. При этом трубы выдерживают давление на 30—40% больше, чем трубы, уложенные на плоское ложе без выемки. Тщательная засыпка и трамбовка грунта, особенно в пространстве между трубой и стенкой траншеи, повышает сопротивление трубы раздавливанию на 20%. Устройство искусственных оснований под трубы необходимо при слабой несущей способности грунта или при возможности ее снижения при увлажнении либо по другим причинам.
В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воды, керамические, бетонные и железобетонные трубы следует укладывать на слой щебня, гравия или крупного речного песка толщиной 0,15—0,2 м с устройством в нем дренажных лотков для отвода воды.
В торфяниках, плывунах и слабых насыпных грунтах устраивают свайное основание под трубы всех диаметров, а стыки заделывают эластичными материалами.
При укладке трубопроводов в скальных грунтах также требуется устройство искусственного основания. Керамические трубы диаметром до 450 мм и другие трубы диаметром до 600 мм следует укладывать на слой крупного речного песка, гравия или щебня толщиной 0,15—0,2 м, а все трубы большего диаметра — на подушку из тощего бетона толщиной 0,15 м по
слою щебня толщиной 0,08— 0,1 м.
Выбор материала труб. Материал труб выбирают с учетом совокупности всех условий проектирования: грунтовых особенностей, наличия грунтовых вод, глубины заложения труб, свойств грунтовых и транспортируемых сточных вод и др.
В сложных условиях строительства (при необходимости прокладки труб в плывунах, при интенсивном притоке грунтовых вод или при иных неблагоприятных обстоятельствах) наиболее целесообразно применять длинномерные железобетонные, чугунные 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 применения труб из тех или иных материалов следует учитывать не только стоимость самих труб, но и затраты на их транспортирование и укладку в траншеях, водоотлив при производстве работ и др.
При выборе труб особое внимание необходимо уделять свойствам сточных вод и возможности воздействия их на материал труб.
Для транспортирования бытовых и производственных сточных вод с нейтральной (pH= ,7) и слабощелочной (рН=8 -М0) реакцией можно применять все описанные выше трубы. Для отведения производственных сточных вод со щелочной реакцией (р Н > 1 0 ) следует применять фанерные или чугунные трубы.
Сточные воды со слабокислой реакцией (рН = 5-=-6) можно отводить по керамическим или асбестоцементным трубам, а воды с кислой реакцией ( р Н < 5 ) — по кислотоупорным керамическим, стеклянным или фаолитовым трубам.
Трубы сети водоотведения
Материалы, применяемые для устройства канализационных сетей, должны быть прочными, водонепроницаемыми, устойчивыми против коррозии и истирания, гладкими (для уменьшения сопротивлений, возникающих при движении жидкостей) и дешевыми. Этим требованиям в наибольшей мере удовлетворяют керамические, бетонные, железобетонные и асбестоцементные трубы, а также кирпич
и железобетон, из которых выполняют коллекторы. Для устройства канализационных сетей применяют также винипластовые, стеклянные и фанерные трубы. Для напорных трубопроводов используют трубы чугунные, стальные и асбестоцементные.
Керамические трубы (рис. 3.6) изготовляют раструбными длиной 1000 и 1200 мм и диаметром до 600 мм (ГОСТ 286—74). Внутреннюю и внешнюю поверхности труб покрывают глазурью, что придает им твердость, водонепроницаемость, гладкость и ряд других положительных свойств. Для лучшего соединения труб места нарезки на внутренней поверхности раструба и на наружной поверхности гладкого конца труб не покрывают глазурью.
Для отвода агрессивных кислых вод применяют керамические трубы, изготовляемые из кислотоупорных глин с примесью кислотоупорных шамотов.
Бетонные трубы (рис. 3.7), применяемые для устройства самотечных коллекторов, изготовляют диаметром 100—1000 мм (ГОСТ 20054—74), а железобетонные трубы (рис. 3.8) — диаметром до 4000 мм (ГОСТ 6482—71). Бетонные и железобетонные трубы изготовляют раструбными и фальцевыми из бетона марки не ниже 300 вибрационным или центробежным способом.
Асбестоцементные безнапорные трубы, применяемые для устройства самотечных коллекторов, изготовляют без раструбов диаметром 150—600 мм и длиной 2,95 и 3,925 м (ГОСТ1839—72). Соединение асбестоцементных труб выполняется при помощи муфт.
Рис. 3.6. Керамическая труба
а — общий вид; 6 — заделка стыка асфальтом; в —заделка стыка цементом или асбестоцементом; 1 — гладккй конец трубы; 2 — раструб; 3 — асфальтовая мастика; 4 — смолевая пеньковая прядь; 5 — асбестоцемент
Рис.3.7 Бетонная труба Рис.3.8Железобетонная фальцовая труба
Заделка раструбных и муфтовых соединений труб самотечных линий состоит из уплотняющей конопатки и асфальтового, асбестоцементного или цементного замка.
Уплотняющая конопатка представляет собой смоленую пеньковую прядь, заделываемую на 1/3—1/2 глубины кольцевого зазора стыка.
Рис. 3.9Соединения труб с асфальтовым замком
а — раструбное; 6 — муфтовое; 1—труба: 2 — асфальтовый замок; 3 — конопатка из смоленой пряди; 4 — муфта
Асфальтовый замок (рис. 3.9) выполняют из мастики, состоящей из 3 мае. ч. асфальта и 1 мае. ч. гудрона или битума БН-Ш. Мастику заливают в расплавленном состоянии в кольцевой зазор между раструбом (муфтой) и гладким концом трубы. При заливке кольцевой зазор стыка прикрывают опалубкой. Стык с асфальтовым замком эластичен и хорошо противостоит химическим воздействиям сточных вод.
Асбестоцементный замок выпилняк5т из смеси 30% асбестового волокна и 70% цемента марки не ниже 300 (по массе). Непосредственно перед употреблением смеси ее увлажняют водой в количестве 10% по массе от общей массы смеси. Асбестоцементную смесь вводят в кольцевой зазор стыка послойно с уплотнением каждого слоя тупым концом чеканки без применения молотка. Во избежание высыхания асбестоцементного замка его рекомендуется увлажнять до момента полного затвердевания.
Цементный замок выполняют из 1 мае. ч. цемента и 1 мае. ч. песка аналогично асбестоцементному замку. При агрессивных грунтовых или сточных водах для заделки стыков следует применять кислотоупорные цементы. Высокой прочностью и герметичностью обладают стыки с задел