Основы гидравлического расчёта водоотводящих сетей. Проектирование водоотводящей сети, страница 4

При строительстве открытым способом (в траншеях) эта глубина колеблется в пределах минимальной и максимальной глубин: h_min ≤ h ≤h_max.

При строительстве закрытым способом (методом щитовой проходки и т. д.) глубина не ограничивается ( в Санкт–Петербурге h_max = 15 – 75 м).

Рис. 20. Минимальная глубина уличной сети с учётом внутриквартальной сети

Минимальная глубина

Назначается с учетом:

1) механической прочности труб;

2) глубины промерзания грунта;

3) присоединения внутриквартальной сети.                      

1) h_min = 0,7 + d, м;                                                                           

2) h_min = h_пр – 0,3 (0,5)  0,7 + d, м;

3) h_min = h_пр – 0,3 + h + d + z, м.

Максимальная глубина.

Зависит от вида и влажности грунта:

1) в скальных породах: 4 – 5 м;

2) в мокрых плывунах: 5 – 6 м;

3) в сухих нескальных: 7 – 8 м.

В местах максимальной глубины устраивают насосные станции подкачки.

4.2. Способы прокладки водоотводящих сетей

Сети прокладывают на возможно минимальных глубинах. Тогда сеть дешевле, меньше насосных станций.

1.  i земли < i min

                                              

    Рис. 21. Прокладка сети с минимальным уклоном

 По таблице гидравлического расчёта принимать уклон ближайший больший минимального уклона.

2.  i _земли > i _min                                        

                           Рис. 22. Прокладка трубы с минимальной глубиной заложения

По таблице принимать уклон ближайший больший уклона земли

3. i _з > i _min

Рис. 23. Прокладка труб с уменьшение глубины

При достаточно большом заглублении уклон трубы может приниматься меньше уклона земли. Но при этом глубина в конце участка (h₂) должна быть не меньше минимальной (с учетом сброса путевого стока с квартала).

4. i₃ >> i_min  i_тр = i (v ≤ v _max                             

Рис. 24. Прокладка труб при крутом рельефе местности

При больших уклонах земли равенство уклонов земли и трубы может привести к превышению максимальной скорости (например, v = 4 м/с для неметаллических труб), что недопустимо. Поэтому уклон трубы принимают равным уклону, обеспечивающему скорость, меньшую или равную максимальной

4.3. Соединение труб в колодцах

Возможны три способа соединения труб: по верху труб (по шелыгам), по уровням воды и по лоткам труб.

1.  Соединения труб по шелыгам. Рекомендуется СНиП (п. 4.7) как основное.

Рис. 25 Соединение труб по шелыгам

2.  Соединение труб по уровням воды. Принимается в случае, если соединение по шелыгам приводит к образованию подпора воды.

Рис. 26. Соединение труб по уровням воды

В месте образования подпоров скорости снижаются и возможно отложение осадка – трубы засоряются.

3.  Соединение труб по лоткам. Допускается соединение труб по уровням воды принимать как основное, если ставится задача уменьшения глубины заложения сети и сокращение числа насосных станций подкачки. Такое соединение труб может привести к образованию порога (   h). В этом случае соединять трубы надо по лоткам (Z_н = Z_к).                 

Z_н > Z_к или h₂ < h₁

Рис. 27. Соединение труб по лоткам

При резком увеличении уклона земли скорость движения воды в трубах значительно увеличивается, т. е. увеличивается пропускная способность труб. В этом случае тот же расход можно пропустить через трубопровод меньшего диаметра. Допускается уменьшение диаметра на 1 размер сортамента при d до 300 мм и на 2 размера при большем диаметре. В этом случае трубы так же соединяются по лоткам при отсутствии подпора. Иначе – по уровням.

Рис. 28. Соединение труб по лоткам

4. Соединение труб с учетом местных сопротивлений

Подпоры воды образуются в результате местных сопротивлений в местах поворота сети в горизонтальной и вертикальной плоскости. В этом случае перепад между уровнями воды должен быть не менее величины местного сопротивления.

4.1. Местное сопротивление на повороте и в присоединении

Рис. 29 Поворот и присоединение трубопроводов

                                 h_м1 =  ,

где  - коэффициент местного сопротивления, зависит от угла поворота:

                                 ;

                                 ;

                                  ;

     a и b – коэффициенты, определяемые по графику [7];

      - скорость и наполнение в трубе перед поворотом.