• Текст документа
  • Статус
Поиск в тексте

Сантехника N 1, 2010
Рубрика: Трубопроводные системы
В.М.Васильев, д-р техн. наук, профессор СПбГАСУ,
научный руководитель проектов
ООО "ПИБ "Инженерные экосистемы"
Е.С.Орлова, инженер ООО "ПИБ "Инженерные экосистемы"



При строительстве центральной магистрали в г.Сочи возникла проблема переброса и заключения в коллектор русла Хлудовского ручья с расходом Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи18,9 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с для освобождения зоны производства работ. Коллектор длиной 1340 м необходимо разместить около опорных конструкций строящейся автодороги Джубга-Сочи в стесненных условиях, где также предусмотрена прокладка трубопроводов различного назначения.

В соответствии с техническими требованиями и условиями эксплуатации коллектор должен быть выполнен из труб:

- которые обладают высокой износостойкостью, т.к. воды Хлудовского ручья могут содержать песок, щебень и другие элементы, приводящие к абразивному износу;

- имеют высокую устойчивость к коррозии, т.к. имеются подключения неочищенных сточных вод, содержащих органические соединения (например, сточные воды с территории мясокомбината);

- могут применяться в сейсмически активных областях. Землетрясения в рабочей зоне могут достигать 9 баллов по шкале Рихтера.

Для реализации этих требований были рассмотрены трубы стальные, бетонные, полиэтиленовые и из стеклопластика. Наиболее предпочтительными являются трубы, выполненные из полиэтилена, обладающие следующими преимуществами:

- высокая коррозионная и химическая стойкость: не подвергаются никаким видам коррозии (биогенной, газовой, электрокоррозии и др.);

- устойчивость к абразивному износу: трубы из полиэтилена обладают самым низким показателем истираемости по сравнению с другими трубами;

- высокая пропускная способность: внутренний диаметр и гидравлические характеристики трубы не ухудшаются в процессе эксплуатации;

- надежность соединений: монтаж производится методом электрофузионной сварки, что обеспечивает герметичность, устойчивость к осевым нагрузкам и высокую надежность трубопровода даже в нестабильных грунтах, позволяя рассматривать трубопровод как гомогенную систему.

Крупные производители полиэтиленовых труб - фирмы Krach, Korsis, Firat и др. выпускают двухслойные конструкции: внутренний слой с гладкой поверхностью, а наружный - с гофрированной.

При прокладке коллектора возникает опасность подмыва опор путепровода водами Хлудовского ручья даже из-за небольших протечек. Поэтому было целесообразно конструировать сооружение, состоящее из двух независимых коллекторов, а на входе в каждый из них установить шиберные затворы, которые позволяют отключить в случае аварийного состояния или для осмотра поочередно каждый из коллекторов и проводить на нем регламентные и эксплуатационные работы. Дублирование коллектора повышает надежность сооружения. В связи с этим диаметр каждого коллектора подбирался по расходу, равному половине максимального, т.е. Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи9,45 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с. При расчете руководствовались следующими условиями.

1. Обеспечивая пропуск максимального расхода воды Хлудовского ручья, где преобладают ливневые стоки, следует принимать диаметр трубы при максимальном заполнении, т.е. h/d=1,0 или близкие к нему.

2. Расчетная скорость должна быть больше минимальной скорости, при которой начинается образование плотных несмываемых отложений, т.е. Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи1,2 м/с.

3. Максимальная скорость потока воды в трубе должна быть такой, чтобы не происходило истирание и разрушение стенок трубопровода.

В соответствии с расчетами принято решение о применении труб "Вехолайт" диаметром 2000 мм по внутреннему сечению и 2240 мм по наружному. Между гладкими стенками этих труб встроены перегородки. Благодаря своему конструктивному решению и особенностям молекулярного строения эти трубы наиболее устойчивы к сейсмическим передвижениям почвы. Они эластично деформируются при воздействии внезапных нагрузок и вновь принимают первоначальную форму.

При прокладке такой трубы с уклоном I=0,0025 сточная жидкость во всем диапазоне расходов при различном заполнении течет со скоростью большей 1,2 м/с, что гарантирует вынос взвешенных и осаждаемых веществ. Максимальная скорость течения жидкости при данном расходе и уклоне составляет 3,96 м/с. Минимальная глубина заложения трубопровода с учетом транспортной нагрузки и при условии устройства асфальтового покрытия в соответствии с нормами и правилами составляет 1,0 м, а максимальная для трубы с жесткостью SN8 - 8,0 м.

В соответствии с вышеприведенными данными был построен продольный профиль коллектора (рис.1), на котором в местах превышения минимальной глубины заложения и подключений к коллектору запроектированы камеры, транзитные и транзитные с подключением. Участки коллектора, где глубина заложения больше 8,0 м, для обеспечения долговременной стабильности круглой формы трубы усиливаются бетонированием стенки по арматурной сетке.

Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи


Рис.1. Продольный разрез коллектора



Запроектированные камеры N 1 и N 2 (рис.2) предназначены для приема транзитного расхода сточной жидкости (Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи19,3 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с) и подключений (Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи0,4 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с, Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи0,001 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с) при небольшой высоте падения (Н=2,7 м). Камеры N 1 и N 2 представляют собой перепады с отбойно-водосливной стенкой, которая обеспечивает гашение энергии падающего потока сточной жидкости, позволяя уменьшить размеры водобойного колодца. Каждая камера разделена на два отделения для обеспечения бесперебойности ее работы в случае отключения одного из коллекторов. Для подключения сточных вод, принимаемых в коллектор, к каждой камере была подведена труба 1, плавно переходящая в стояк 2, находящийся в каждом из отделений и выполненный из полиэтиленовых труб диаметром 300 мм. На стояках предусмотрены задвижки 3 для регулирования расхода жидкости от подключения в работающую часть камеры. Обслуживание этих задвижек осуществляется с небольших площадок 4, попасть на которые можно через грузовые люки 5. При соударении жидкости с водосливной стенкой и падении в водобойный колодец может происходить сильное истирание бетона, поэтому эти места покрываются металлическими листами 6. С этой же целью по периметру камеры ее стенки защищаются чугунными плитами 7, расположенными до верхних отметок течения жидкости. Часть стенок 8 для защиты от газовой коррозии покрывается полимерсиликатом Konusit KK-10. Все площадки 4 и лестницы 9 выполняются из композитных материалов. Расчет перепада производился по методике, изложенной в [1]. При вычислении гидравлических параметров камер за расчетный расход принимался расход транзитного потока. Влияние расходов, поступающих от подключений Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи0,4 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с, не учитывалось из-за их малости по сравнению с транзитным расходом (Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи9,65 мВыбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи/с).

Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи


Рис.2. Камера N 1

1 - подводящая труба подключения; 2 - стояк; 3 - задвижка; 4 - площадка; 5 - грузовой люк; 6 - металлический лист; 7 - чугунная плита; 8 - полимерсиликат Konusit KK-10; 9 - лестница; 10 - воздуховод



Остальные камеры N 3-7 также имеют по два отделения и запроектированы в виде перепада с водосливом практического профиля (рис.3). Расчет этого перепада производился по методике, изложенной в [1]. Высота перепада составила от 1,0 м до 1,5 м. Стенки камеры и водобойного колодца также покрыты металлическими листами - 1 и чугунными плитами 2. Для защиты от газовой коррозии предусмотрено покрытие стен камер полимерсиликатом 3 Konusit КК-10. В камерах предусматривается установка аэрационных каналов (в камерах N 1 и N 2 - 10, а N 3 - 7-4) в виде воздуховодов диаметром d=300 мм, в задачу которых входит выравнивание давлений в камерах и за их пределами, а также вентиляция подсводного пространства коллекторов при течении жидкости.

Представленное выше конструктивное решение коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья г.Сочи имеет высокую надежность, обеспеченную дублированием камер и коллектора, простоту в эксплуатации и возможность применения в сейсмически активных областях.

Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи


Рис.3. Камера N 3

1 - металлический лист; 2 - чугунная плита; 3 - полимерсиликат Konusit КК-10; 4 - воздуховод



Литература

1. Федоров Н.Ф., Курганов А.М., Алексеев М.И. Канализационные сети. Примеры расчета. М., 1985.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи

Название документа: Выбор оптимального конструктивного решения коллектора для пропуска расхода Хлудовского ручья в г.Сочи

Вид документа: Комментарий, разъяснение, статья

Принявший орган: Различные информационные источники

Опубликован: Сантехника N 1, 2010
Дата принятия: 01 января 2010

Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах