Колодцы и камеры

Колодцы и камеры (колодцы большого размера) на трубопроводах располагают в местах изменения диаметров и уклонов трубопроводов, из­менения направления их в плане и устройства присоединений к ним боко­вых веток, а также на прямолинейных участках труб через 35-300 м (с уве­личением диаметра труб расстояние между колодцами увеличивается).

С учетом места устройства смотровые колодцы подразделяются на поворотные, узловые и линейные. Они служат для обеспечения доступа к трубопроводам, осмотра и наблюдения за ними и выполнения эксплуатаци­онных операций на водоогводящих сетях.

Смотровые колодцы состоят из следующих основных элементов: рабочей камеры, горловины и переходной част между ними, основания и люка с крышкой над горловиной (рис. 6.6). В плане колодцы могут быть круглые, прямоугольные и полигональные.

Важнейший элемент колодца — основание, Оно должно обеспечивать устойчивость сооружения. В его конструкцию входит бетонный набивной лоток, обеспечивающий транспорт воды через колодец (от трубы к трубе).

clip_image002

Рис. 6.6. Смотровой колодец:

1 — люк с крышкой; 2 — железобетонные кольца горловины; 3 — то же, камеры; 4 — бетон М 200 с затиркой; 5 — плита основания; 6 — песчаная подготовка

Лоток в нижней части имеет форму полукруга, а в верхней — вер­тикальные стенки (рис. 6.7). Общая высота лотка должна равняться диамет­ру труб. С двух сторон лотка создаются полки, имеющие ширину не менее 200 мм и уклон к лотку не менее 0,02. Лотки поворотных колодцев и боко­вых присоединений следует выполнять по дугам окружностей с радиусом не менее одного диаметра.

clip_image004

Рис. 6.7 Лотки смотровых колодцев:

а — план лотка колодца при увеличении диаметра трубопровода; б — план узлового колодца; в — сечение линейного лотка

Рабочая камера должна иметь следующие минимальные размеры: высоту — 1,8 м, диаметр — 1,0 м. Камеры узловых колодцев на трубопроводах больших диаметров целесообразно выполнять в плане полигональными с расположением стенок параллельно лоткам.

Минимальный диаметр горловины — 0,7 м. Рабочие камеры и гор­ловины оборудуют скобами или лестницами для спуска в колодец и подъе­ма из него. На уровне поверхности земли на горловины устанавливают лю­ки с крышками, которые, как правило, выполняются чугунными.

На трубопроводах диаметром 1200 мм и более кривую поворота трубы следует принимать радиусом, равным не менее пяти диаметров тру­бы, и предусматривать колодцы в начале и конце кривой поворота.

На коллекторах, строительство которых осуществляют закрытым способом (щитовой метод), необходимо устраивать смотровые шахты или скважины диаметром не менее 0,9 м. Расстояние между ними не должно превышать 500 м.

Стенки рабочих камер и горловин смотровых колодцев могут вы­полняться из бетона или железобетона монолитными или сборными, а так­же из кирпича на цементном растворе. Бетонные лотки оснований обычно устраиваются монолитными из бетона марки 200 по специальным шабло­нам — опалубкам с последующей затиркой цементным раствором и железнением.

Особое значение следует придавать заделке труб в лотковой части. На рис. 6.8 показаны примеры их конструктивного решения. При наличии грунтовых вод необходимо предусматривать гидроизоляцию дна и стенок колодцев на высоту, превышающую на 0,5 м уровень грунтовых вод. При этом можно применять обма­зочную и оклеечную битумную гидроизоляцию.

clip_image006

Рис. 6.8. Схемы заделки труб:

а и б — в непросадочных грунтах соответст­венно сухих и мокрых; 1 — цементный рас­твор; 2 — асбестоцементный раствор; 3 — гидроизоляцня; 4 — смоляная прядь

Проектными инсти­тутами разработаны типовые проекты смотровых колодцев для различных геологиче­ских, гидрогеологических и климатических условий.

Особое значение имеет обеспечение долго­вечности верхней части ко­лодцев (горловины и люков) в условиях чрезвычайно высокой интенсивности автомобильного движения в современных городах.

В зарубежной практике в последнее время широко применяют ко­лодцы из гофрированных пластмассовых груб, способных деформировать­ся без разрушения под воздействием автотранспорта (рис. 6.9).

В отечественной практике используют железобетонные унифици­рованные опорные плиты для канализационных, водопроводных и газопроводных колодцев (рис. 6.10).

clip_image008

Рис. 6.9. Колодец из гофрированных пластмассовых труб:

1 — люк; 2 — коническая бетонная горловина; 3 — гофрированная труба; 4 — резиновое кольцо

Данная опорная плита изго­товлена с использованием пластифи­цированных добавок, повышающих ударную прочность и морозостойкость бетона. Ее применение позволяет су­щественно повысить срок службы ко­лодцев в условиях интенсивного дви­жения автотранспорта и частых соле­вых противогололедных обработок до­рожного покрытия в зимний период.

Сопряжение труб, уложенных на различной глубине, осуществляется с помощью перепадных колодцев. Не­обходимость применения их возникает в следующих случаях:

• при присоединении боковых веток к коллекторам или внутри квартальных сетей к уличным трубопроводам;

• при пересечении трубопрово­дов с инженерными сооруже­ниями и естественными пре­пятствиями;

• при устройстве затопленных выпусков воды в водоемы;

• при больших уклонах поверхности земли для исключения превышения максимально допустимой скорости движения сточных вод.

По высоте перепадов перепадные колодцы подразделяют на перепадные колодцы малой (до 6 м) и большой высоты.

clip_image010

Рис. 6.10. Опорная железобетонная плита для горловин смотровых колодцев

Перепадные колодцы всех конструкций могут быть подразделены на три типа:

• шахтного типа (с перепадами и без них);

• выполняемые по типу известных сопрягающих сооружений, применяемых в гидротехнической практике (быстротоки, водослив практического профиля и др.);

• колодцы, гашение энергии в которых основано на соударении струй воды со стенкой сооружения или специальной решеткой, а также на соударении струй воды, образующихся в результате раз­деления потока, в основании колодца.

Перепадной колодец шахтного тина малой высоты представляет собой камеру, форма которой аналогична форме смотрового колодца, к ко­торой пристроена или встроена гладкая (без ступеней) шахта (стояк) круг­лого или прямоугольного сечения (рис. 6.11).

clip_image012

Рис. 6.11. Перепадной колодец шахтного типа для непросадочных мокрых грунтов

1- изоляция битумом; 2 — бетон марки М150 с затиркой поверхности; 3 — плита основания; 4 — бетон марки М100 по утрамбованному щебнем грунту; 5 — стальная плита; 6 — упорные скобы. Заложенные в швы между железобетонными кольцами

Он применяется на трубопроводах диаметром до 500 мм. Высота не должна превышать 6 м. Сечение стояка не должно быть менее сечения под­водящего трубопровода. Над стояком желательно выполнять приемную воронку в виде колена или иной формы, а в основании — водобойный при­ямок. Наличие воды в приямке обеспечивает смягчение удара потока в ос­нование. В целях повышения устойчивости сооружения основание усили­вается стальной или чугунной плитой под стояком.

При устройстве стояка до 300 мм допускается установка направ­ляющего колена в его нижней части.

Перепадной колодцы рекомендуется выполнять из монолитного или сборного железобетона. Скорость движения воды в стояках достигает больших значений, поэтому требуется высокая прочность исполнения ос­нования, стенок и стояка колодцев.

Перепадной колодец шахтного типа с многоступенчатыми перепа­дами также имеет в своем составе шахту, но она перегорожена ступенями, чередующимися по всей высоте в шахматном порядке (рис. 6.12).

clip_image014

Рис. 6.12. Двухсекционный перепадной колодец шахтою шип с многоступенчатыми перепадами

1 – подводящий коллектор; 2 – шиберы; 3 – секции перепадного колодца; 4 – ступени перепада; 5 – отводящий коллектор.

Для по­вышения надежности сооружения целесообразно делать две шахты. Устройство водобойного колодца в основании не требуется. Соотношение гео­метрических размеров рекомендуется следующее: z = (0,5 — 2)B или z = (0,5 — 2)d (при круглом сечении шахты); а = В/2.

Расчет перепадного колодца следует выполнять исходя из возмож­ности пропуска всего расхода по одной шахте, но при условии предельной нагрузки ее (максимальном напоре, равном z). Размер отверстия между сту­пенями и стенками, площадь сечения которого равна w = aВ , может быть определен по формуле истечения жидкости из отверстия:

clip_image016

где clip_image018 — коэффициент расхода, равный clip_image020, здесь clip_image022 – коэффициент скорости, равный 0,89; clip_image024 — коэффициент сжатия струи, определяемый по формуле А.Д. Альтшуля:

clip_image026

clip_image028 — степень сжатия струи.

С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов

«Водоотведение и очистка сточных вод»

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Spam Protection by WP-SpamFree