Железобетонное основание под железобетонные трубы

Основания под трубопроводы.

Конструкция основания зависит от вида грунта, его несущей способности, материала и диаметра трубопровода, а также глубины его заложения.

Керамические и асбестоцементные трубопроводы в песчаных и глинистых грунтах с нормальным сопротивлением 0,15МПа и более укладываются на естественном основании, однако для труб диаметром 350-600мм основание необходимо профилировать по форме трубы с углом охвата 90 0 (рис.27а).

Рис.27. Основания под трубопроводы.

а) Естественное профилированное; б) Монолитное бетонное; в) свайное.

1.Труба; 2.Песчаный грунт; 3.Бетонный стул; 4.Железобетонная плита; 5.Сваи.

если грунт основания имеет нормальное сопротивление 0,1-0,15МПа, то керамические и асбестоцементные трубы укладывают на монолитное бетонное основание, спрофилированное по форме трубы с углом охвата 90 0 (рис.27б).

железобетонные трубы диаметром 400-1200мм в грунтах с нормальным сопротивлением более 0,1МПа можно укладывать на естественном или искусственном основании, аналогичному для керамических труб. В слабых грунтах с нормальным сопротивлением менее 0,1МПа железобетонные трубы рекомендуется укладывать на свайном основании.

При укладке трубопроводов в водонасыщенных грунтах устраивают искусственное песчано-гравийное, щебеночное или бетонное основание. Основание под трубы в скальных грунтах необходимо выравнивать слоем песка или мягкого уплотненного грунта высотой не менее 0,1м над выступающими неровностями дна траншеи.

Смотровые колодцы.

Смотровые колодцы устраивают на водоотводящей сети для осмотра и наблюдения за работой трубопроводов, а также для выполнения разнообразных эксплуатационных мероприятий на сети.

Колодцы бывают линейными, поворотными, узловыми, перепадными, контрольными и промывочными. Линейные смотровые колодцы устраивают на прямолинейных участках сети на расстоянии друг от друга:

их устраивают также при изменении диаметров трубопроводов и их уклонов. Любой смотровой колодец состоит из основания, лотковой части, рабочей камеры, горловины и люка (рис.28). колодцы могут выполняться из различных материалов: сборных железобетонных элементов, кирпича, бутового камня и других местных материалов. В плане колодцы устраивают круглыми, прямоугольными или полигональными.

1.Щебеночная подготовка; 2.Плита днища; 3.Лотковая часть; 4.Рабочая камера; 5.Плита перекрытия; 6.Горловина; 7.Люк; 8.Скобы.

Основание колодца состоит из бетонной или железобетонной плиты, уложенной по щебеночному основанию. Основной технологической частью смотрового колодца является лотковая часть.

Лоток выполняется из монолитного бетона М 200 с использованием специальных шаблонов-опалубок с последующей затиркой поверхности цементным раствором и железнением. Трубопровод в колодце переходит в лоток, по нему протекает сточная жидкость, чем и определяется особенность устройства лотка. В линейных колодцах лотки прямолинейны, поверхность лотка в нижней части повторяет внутреннюю поверхность трубы, в верхней части вертикальна. Общая высота лотка должна быть не меньше диаметра большей трубы. С двух сторон лотка образуются полки (бермы). Полкам придается уклон в сторону лотка 0,02. Полки служат площадками, на которых размещаются рабочие при выполнении эксплуатационных мероприятий. Рабочая камера колодца должна иметь размеры расположения в ней рабочего, высота должна быть 1800мм, а диаметр в зависимости от диаметра труб: 1000мм при диаметре труб 600мм, при d = 800 — 1000мм — 1500мм и при d = 1200мм — 2000мм. Размеры в плане прямоугольных колодцев принимаются в зависимости от диаметра наибольшей трубы: при d 700мм — 1000 1000мм; при d>700мм длину (по оси трубопровода) — d+400мм, ширину d+500мм.

горловины колодцев надлежит принимать диаметром 700мм. при диаметре трубопроводов 600мм и более в колодцах, расположенных на расстоянии 300-500м, размер горловин следует принимать достаточным для опускания приспособлений по прочистке (шаров и цилиндров). Рабочие камеры и горловины оборудуются скобами или навесными лестницами для спуска в колодец. Переход от рабочей камеры к горловине может осуществляться с помощью специальной конусной части или железобетонной плиты перекрытия. На уровне поверхности земли горловина заканчивается люком с крышкой, который бывает тяжелым и легким. Тяжелый устанавливается на проезжих местах. Установку люков предусматривают на уровне с поверхностью проезжей части — при усовершенствованном покрытии дорог, на 50-70мм выше поверхности земли — в зеленой зоне, и на 200мм выше поверхности — на незастроенной территории. При расположении колодцев на территории без покрытия вокруг люка устраивают отмостку для отвода поверхностных вод.

В мокрых грунтах необходимо устраивать гидроизоляцию дна и стенок колодцев 0,5м выше уровня подземных вод. Различна и схема заделки труб в лотковой части колодца для сухих и мокрых грунтов (рис.29).

Рис.29. Схемы заделки стыков.

а)- в сухих непросадочных грунтах; б)- в мокрых непросадочных грунтах.

1.Цементный раствор; 2.Асбестоцементный раствор; 3.Смоляная прядь; 4.Гидроизоляция.

смотровой колодец, установленный на повороте трассы трубопровода, называется поворотным, на присоединениях к ним боковых веток — узловым. Их конструкции аналогичны конструкции линейного с тем отличием, что диаметр рабочей камеры определяется из условия размещения внутри колодца кривых поворотов. Радиус поворота оси лотка в колодце должен быть не менее диаметра трубопровода. Лотки присоединений боковых веток в узловых колодцах также выполняются криволинейными с таким же радиусом поворота в направлении течения сточной жидкости (рис.30). на крупных коллекторах диаметром 1200 и более радиус поворота должен быть не менее пяти диаметров, а смотровые колодцы предусматривают в начале и в конце кривой поворота.

R = dвых.

а)- линейного колодца, в плане; б)- узлового колодца, в плане; в)- линейного колодца, в разрезе.

Рис.30. Лотки смотровых колодцев.

Перепадные колодцы устраивают для уменьшения глубины заложения трубопроводов, гашения скорости при её уменьшении на последующих участках во избежание превышения максимально допустимой скорости, при пересечении с подземными коммуникациями и при затопленных выпусках дождевых вод в водоём. Конструктивно перепадные колодцы выполняют со стояком, в виде водослива практического профиля, шахтного типа и другие.

Рис.31. Перепадной колодец со стояком.

1.Стояк; 2.Водобойная подушка; 3.Металлическая плита; 4.Приемная воронка; 5.Скобы.

На трубопроводах диаметром до 500мм включительно и высотой перепада не более 6,0м применяются перепадные колодцы со стояком в колодце (рис.31). диаметр стояка принимается равный диаметру подводящего трубопровода. В верхней части стояка устраивается приемная воронка, под стояком водобойная подушка, под ней металлическая плита. Для стояка диаметром до 300мм допускается вместо водобойной подушки устанавливать направляющее колено с водобойной стенкой.

Рис.32. Конструкция перепадного колодца в виде водослива практического профиля.

1.Горловина колодца; 2.Подводящий трубопровод; 3.Водослив; 4.Водобойная часть;

При диаметре трубопровода 600мм и выше с величиной перепада до 3,0м применяется перепадной колодец в виде водослива практического профиля (рис.32). Перепадной колодец состоит из криволинейного водослива и водобойного колодца в основании. Устройство водобойного колодца обеспечивает затопление гидравлического прыжка, в результате чего происходит гашение энергии потока.

Рис.33. Расчетная схема перепадного колодца.

Расчет перепадного колодца в виде водослива практического профиля сводится к определению глубины и длины водобойного колодца. Расчет производится с использованием следующих зависимостей. Определяется сжатое сечение h_с в нижнем бьефе у основания водослива:

, где

— удельный расход на единицу ширины водослива, которая принимается равной диаметру подводящего трубопровода;

— коэффициент скорости, равный 0,95-0,99;

Т₀ — средняя удельная энергия потока, определяемая по формуле:

Т₀ = Р + Н + , где

Н — наполнение в подводящем трубопроводе;

d_К — глубина водобойного колодца.

Далее определяется вторая сопряженная глубина h II при условии, что первая сопряженная глубина (до прыжка) равна h I = h_C:

, где

h_КР — критическая глубина, определяемая по формуле:

.

Необходимая глубина водобойного колодца находится из условия:

z₁ — напор воды над отверстием, который равен z;

, = 0,57 + 0,043(1,1-n), где

n = а/ — степень сужения шахты.

Коэффициент скорости в отверстиях шахт равен 0,89.

Перепадной колодец может выполняться из сборного или монолитного железобетона. К устройству ступеней предъявляются повышенные требования, так как они воспринимают воздействие потока воды, обладающего большой кинетической энергией. Форма шахты в плане может быть прямоугольной или круглой. Известен ещё ряд конструкций перепадных колодцев шахтного типа.

Рис.34. Двухсекционный перепадной колодец шахтного типа

с многоступенчатыми перепадами.

1.Подводящий коллектор; 2.Шибер; 3.Секции перепадного колодца; 4.Ступени перепада; 5.Отводящий коллектор.

Дождеприемники.

Для приема дождевых и талых вод в водоотводящую сеть применяются специальные сооружения -дождеприемники, представляющие заглубленные камеры, перекрытые решетками. Конструкции дождеприемников подразделяются на две группы: без осадочной части и с осадочной частью (рис.35). для приема сточных вод в дождевую водоотводящую сеть применяются в основном дождеприемники без осадочной части. Дно таких дождеприемников должно иметь плавное очертание. Решетки дождеприемников могут быть прямоугольными и круглыми, устанавливаются в плоскости проезжей части дорог. Для увеличения пропускной способности решеток их располагают на 20-30мм ниже лотка проезжей части. Для приема больших расходов при уклоне улиц более0,03 целесообразна установка двух решеток.

Если площадь стока имеет брусчатое или булыжное покрытие то допускается устройство дождеприемников с осадочной частью. Дождеприемники на общесплавной сети кроме того оборудуется гидравлическими затворами высотой не менее 10см. Глубина осадочной части принимается 0,5-0,7м.

дождеприемники располагают в пониженных местах, у перекрестков перед пешеходными переходами и на затяжных участках спусков (подъемов). Расстояние между дождеприемниками определяется гидравлическим расчетом уличного лотка при условии, что ширина потока в лотке перед решеткой не превышает 2,0м.

Рис.35. Конструкции дождеприемников.

а) дождеприемник без осадочной части; б) дождеприемник с осадочной частью и гидравлическим затвором

при ширине улиц менее 30м и отсутствии стока с территории кварталов расстояние между дождеприемниками принимается по таблице 4.1.

Расстояние между дождеприемниками.

Уклоны улиц	Расстояние между дождеприемниками, м
до 0,004 0,004-0,006 0,006-0,01 0,01-0,03

примечание: при ширине улиц более 30м или при продольном уклоне улиц более 0,03 расстояние между дождеприемниками должно быть не более 60м.

присоединение дождеприемника к водоотводящей сети производится трубопроводом 200мм, уложенным с уклоном 0,02. Длина присоединения не должна превышать 40м, при этом допускается установка не более одного промежуточного дождеприемника.

Дата добавления: 2019-04-03 ; просмотров: 884 ;

Источник

Железобетонное основание под железобетонные трубы

1. В пункте 4.10 утратившего силу СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения требования к выбору оснований под трубы сформулированы более конкретно:

«Тип основания под трубы необходимо принимать в зависимости от несущей способности грунтов и нагрузок:

• Во всех грунтах, за исключением скальных, плывунных, болотистых и просадочных I типа, необходимо предусматривать укладку труб непосредственно на выровненное и утрамбованное дно траншеи (то есть на естественное основание — см. пункт 2.1 СП 129.13330.2011 Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации и свод правил СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты — прим.);
• В скальных грунтах необходимо предусматривать укладку труб на подушку толщиной не менее 10 см из местного песчаного или гравелистого грунта, в илистых, торфянистых и других слабых грунтах — на искусственное основание» (см. также аналогичные требования пункта 11.30 СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения).

2. Подробные требования к основаниям трубопроводов, справедливые для всех подземных канализационных сетей, сформулированы в пунктах 3.34 — 3.50 Технических указаниях по проектированию и строительству дождевой канализации (документ является ссылочным в пункте 8.3.1 СП 401.1325800.2018 «Здания и комплексы высотные. Правила градостроительного проектирования»:

• «3.34. Тип основания под водосточные водопроводы выбирают в каждом конкретном случае, исходя из геологических и гидрогеологических условий места строительства, размеров и конструкций трубопроводов, действующих нагрузок.
• 3.35. Трубопроводы укладывают либо непосредственно на грунт, либо на искусственное основание.
• 3.36. Трубы, как правило, укладывают на естественное основание. Однако при недостаточной несущей способности грунтов (нормативное сопротивление грунтов ниже 1,5 кг/м2), залегающих под трубопроводами, появляется необходимость в устройстве искусственного основания.
• 3.37. Естественными основаниями для труб могут служить: средние и крупнозернистые пески, супеси в сухом состоянии, мелкий и крупный гравий, песок в смеси со щебнем или галькой, глины и тяжелые суглинки при отсутствии в их толще водоносных прослоек, а также скальные и близкие к ним по крепости породы.
• 3.38. При укладке труб на грунт необходимо, чтобы он на дне траншеи оставался в естественном (ненарушенном) и сухом состоянии. Ложе под трубы больших диаметров устраивают одновременно с их укладкой таким образом, чтобы оно было хорошо выровнено и труба на всем своем протяжении плотно соприкасалась с грунтом ненарушенной структуры не менее чем на 1/4 окружности.
• 3.39. В скальных грунтах трубы укладывают на песчаную подушку толщиной не менее 100 мм.
• 3.40. В просадочных грунтах все трубы укладывают непосредственно на грунт, уплотненный на глубину 200-250 мм, с предварительным замачиванием грунта водой.
• 3.41. В водонасыщенных грунтах, хорошо отдающих воду, трубы укладывают на слой щебня, гравия и крупного речного песка толщиной 150-200 мм с дренажными лотками для отвода воды.
• 3.42. Искусственные основания под трубопроводы выполняют: песчано-гравийные, щебеночные, бетонные, железобетонные и обоймы усиления. Бетонные и железобетонные основания могут быть монолитными или сборными.
• 3.43. В илистых и торфянистых грунтах, в плывунах и других слабых грунтах устраивают свайные основания (ростверки) под трубы всех диаметров, а стыки труб заделывают эластичными материалами.
• 3.44. Если под трубопроводом находятся грунты с нормативным сопротивлением (не менее 1 кг/см2), но с возможной неравномерной осадкой (свеженасыпанные грунты, места контакта грунтов с резко различающимися физико-механическими свойствами), то устраивают монолитное железобетонное основание.
• 3.45. Размеры бетонных оснований необходимо принимать из условия обеспечения устройства бетонного стула с углом обхвата труб не менее 90° и давления на грунт в пределах допускаемых величин.
• 3.46. Сборные железобетонные основания, состоящие из блоков БО-3 и БО-4, применяют при укладке труб диаметром 3000-3500 мм. НИИМосстроем разработана конструкция полносборного основания под трубы диаметром 2000-3500 мм, состоящая из двух типовых элементов — поперечных балок и рандбалок.
• 3.47. Для прокладки водостоков на глубине, превышающей допустимую высоту засыпки, можно использовать трубы нормальной прочности с устройством железобетонного основания (обоймы).
• 3.48. Обоймы усиления устраивают также при укладке трубопровода под дорогами, если засыпка под трубой составляет менее 700 мм.
• 3.49 При укладке трубопровода из железобетонных колец длиной 1000-1500 мм устройство бетонной подготовки является обязательным во всех случаях, прежде всего для надземного перекрытия стыков снизу.
• 3.50 Основные конструктивные решения по прокладке подземных безнапорных трубопроводов приведены в типовом проекте Серия 3.008.9-6/86 «Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических, пластмассовых и чугунных труб. Выпуск 0. Материалы для проектирования» и типовом проекте серии 3.008-4 «Сборные железобетонные безнапорные круглые трубы», вып. 1».

3. Таким образом, при проектировании наружных канализационных трубопроводов расчёт основания требуется только для искусственных оснований, необходимость в которых вызвана низким нормативным сопротивлением естественного грунта (см. также пункты 9.2.1 — 9.2.3 СП 66.13330.2011 Проектирование и строительство напорных сетей водоснабжения и водоотведения с применением высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом). Указания по расчёту оснований зданий и сооружений содержатся в разделе 5 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений и СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

4. Без проведения расчётов и конструирования основания, кроме вышеуказанной Серии 3.008.9-6/86 , возможно воспользоваться следующими материалами:

• Альбом СК 2108-92 «Альбом СК 2108-92. Подземные напорные трубопроводы из пластмассовых труб. Материалы для проектирования»;
• СК-41/11 Конструкции безнапорных трубопроводов дождевой и хозяйственно-бытовой канализации с применением гофрированных труб из полипропилена с двухслойной стенкой «Pragma» (http://tk-i.ru/wp-content/uploads/2014/10/PipeLife_solution_for_pipes.pdf);
• Альбом СК 2111-89 Подземные безнапорные трубопроводы из асбестоцементных, керамических и чугунных труб. Материалы для проектирования;
• СК 2417-06 «Конструкции безнапорных трубопроводов хозяйственно-бытовой и дождевой канализации с применением труб из полиэтилена с двухслойной профилированной стенкой «Корсис»»( http://integra-chita.ru/all_docs/docs20091222095457.PDF);
• Альбом СК 2103-84 Подземные безнапорные трубопроводы из пластмассовых труб. Материалы для проектирования ;
• Альбом СК 2104-86 Подземные напорные трубопроводы из асбестоцементных и чугунных труб. Материалы для проектирования;
• Альбом СК 2101-84 Конструкции трубопроводов из напорных железобетонных труб Ду= 500 — 1600 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом ПС-347 Подземные безнапорные трубопроводы из спиральновитых полиэтиленовых труб Dу = 600 — 1800 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом СК 2102-89 Конструкции безнапорных трубопроводов хозяйственно-бытовой и дождевой канализации с применением железобетонных труб Ду = 400 — 3500 мм. Материалы для проектирования;
• Альбом ПП 16-12 Прокладка сетей канализации на искусственном основании.

6. Рекомендуем обратить внимание на следующие материалы:

Источник