Указания по устройству городских инженерных сетей и сооружений на них

УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ ГОРОДСКИХ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ И СООРУЖЕНИЙ НА НИХ
 

Материалы

Для устройства водопроводной сети и водоводов используются трубы различных типов и из различных материалов. Применение того или иного типа труб зависит от геологических и климатических условий в районе укладки, от величины предполагаемых напоров в сети, от способа прокладки (подземная в траншеях и каналах, коллекторах, наземная, надземная).

В современной практике строительства напорных водопроводов применяются чугунные, стальные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные и другие трубы. Для безнапорных водопроводных сетей применяются бетонные и железобетонные трубы, открытые каналы из бетона, железобетона, дерева, каналы с земляной одеждой, а также бракованные стальные и чугунные трубы.

Чугунные трубы в зависимости от толщины стенок и испытательного давления подразделяются на три класса - ЛА, А и Б. Соединения таких труб - раструбные и раструбно-винтовые. Порядок соединения труб достаточно подробно рассмотрен ниже. Длины труб, выпускаемых отечественной промышленностью, колеблются в пределах от 2 до 6 м, а диаметры - от 65 до 1000 мм.

Для изменения направления потоков воды, а также их разделения применяются фасонные части: колена, отводы, полуотводы, тройники, крестовины и др. Переход от одного диаметра трубопровода к другому производится с помощью переходных деталей. Этими деталями могут быть двойные раструбы и различные переходные патрубки. Установка пожарных гидрантов осуществляется на специальной фасонной части - пожарной подставке. Подобные подставки выполняются либо отдельно, либо совмещенными с другими фасонными частями.

Существуют и другие специфические детали водопроводных сетей: выпуски, вантузы, седелки, промывные комплекты и др. Первые применяются для опорожнения сети и монтируются в наиболее низких точках магистралей, вторые - для выпуска воздуха; седелки и промывные комплекты используются в основном при ремонтных работах.

Достоинствами чугунных труб являются большой срок службы, так как они менее подвержены коррозии, чем, например, стальные трубы, возможность легко и просто производить монтаж сетей по сравнению с асбестоцементными и пластмассовыми трубами благодаря наличию широкого ассортимента фасонных частей, выпускаемых нашей промышленностью. Основные недостатки чугунных труб - их относительно слабое сопротивление динамическим нагрузкам, значительный расход металла по сравнению со стальными трубами, длительность монтажа, обязательное наличие фасонных частей для устройства узлов сети. Недостатком чугунных труб является также то, что в случае нарушения целостности из них могут выпадать целые куски стенок, что приводит к большим потерям воды, особенно на линиях, имеющих большие диаметры труб.

Диаметр стальных труб в отличие от чугунных труб измеряется по наружному размеру. По сравнению с чугунными стальные трубы имеют существенные преимущества: они могут выдерживать большие внутренние давления - до 2,5…3,0 МПа, хорошо сопротивляются динамическим нагрузкам, требуют меньшего расхода металла, дают возможность легко и быстро производить их монтаж индустриальными методами и тем самым значительно снижать сроки производства работ.

Стальные трубы в водопроводной практике находят применение главным образом при устройстве высоконапорных водоводов и трубопроводов, подвергающихся воздействию динамических нагрузок.

Для монтажа трубопроводов применяют электрическую или газовую сварку, фланцевые, раструбные и соединения на муфтах Сварные стыки прочны и герметичны. В настоящее время они нашли наиболее широкое применение. Фланцевые соединения устраиваются при помощи стальных фланцев либо привариваемых к трубе, либо надеваемых на трубу с последующей развальцовкой концов труб или наваркой на них опорных колец. Раструбные соединения могут осуществляться приваркой к трубе стальных раструбов или устройством раструба на одном из концов соединяемых труб путем развальцовки при изготовлении труб или применением двухраструбных муфт. Этот способ соединения применяется крайне редко. Муфтовые соединения нашли применение для труб малых диаметров - до 75 мм.

Для соединения труб, изменения и разделения потоков воды изготавливаются стальные фасонные приварные части: отводы с углом 30, 45, 60 и 90°, тройники проходные и переходные, переходы и др.

К серьезным недостаткам стальных труб следует отнести подверженность их значительной коррозии как внутренней со стороны транспортируемой жидкости, так и с внешней - со стороны грунтовых вод.

Бетонные и железобетонные трубы, изготавливаются как заводским способом, так и непосредственно на строительных площадках. Трубы могут быть безнапорными (бетонные и железобетонные) и напорными (железобетонные). Если транспортируемая жидкость или грунтовые воды являются агрессивными по отношению к бетону и арматуре труб, то трубы следует изготавливать из бетонов, стойких к данному виду агрессии.

По типу стыковых соединений бетонные и железобетонные трубы разделяются на раструбные, фальцевые и муфтовые.

Безнапорные железобетонные трубы изготавливаются условным диаметром от 500 до 2400 мм при их длине 5000 мм и бетонные - от 100 до 1000 мм при длине от 1000 до 2000 мм. Напорные железобетонные трубы изготавливаются методами виброгидропрессования и центрифугирования и выпускаются условными диаметрами от 500 до 1600 мм.

Железобетонные напорные трубы в зависимости от величины расчетного внутреннего давления подразделяются на три класса: I - на давление 1,5 МПа, II - на 1,0 МПа и III - на 0,5 МПа. Трубы I класса испытываются на водонепроницаемость внутренним гидравлическим давлением 1,8 МПа, трубы II класса на 1,3 МПа и трубы III класса - на 0,8 МПа (трубы, изготавливаемые виброгидропрессованием) и на 0,7 МПа (трубы, изготавливаемые центрифугированием).

Отдельными предприятиями методом вибрации изготавливаются железобетонные напорные трубы со стальным цилиндром диаметрами от 600 до 1500 мм при длине до 5270 мм и полимер железобетонные трубы с = 300…1500 мм при длине до 5200 мм.

Асбестоцементные трубы, применяемые при устройстве наружных водопроводов, изготавливаются трех классов - ВТ6, ВТ9 и ВТ12 на максимальное рабочее давление соответственно 0,6, 0,9 и 1,2 МПа. Для соединения труб применяются асбестоцементные муфты типа САМ или чугунные муфты. Завод-изготовитель должен поставлять напорные трубы комплектно с муфтами и резиновыми кольцами. Трубы выпускаются условным диаметром от 100 до 500 мм длиной от 2950 до 3950 мм.

Ряд присущих асбестоцементным трубам достоинств делает вполне целесообразным их применение в некоторых случаях наравне с металлическими. К числу достоинств этих труб относятся: малая теплопроводность и неэлектропроводность, стойкость в отношении коррозии, малая плотность (2,1 Х 10 кг/м), что облегчает их транспортировку и укладку, сохранение в условия эксплуатации гладкой и незагрязненной внутренней поверхности благодаря их незначительной шероховатости, большая пропускная способность, чем, например, у чугунных труб, легкость обработки.

Недостатками асбестоцементных труб являются их малая сопротивляемость динамическим нагрузкам, а также сложное и относительно высокая стоимость стыковых соединений.

В практике водоснабжения и канализации населенных мест, промышленных предприятий и отдельных объектов за последние десятилетия все больше начинают применяться различные пластмассовые трубы. Использование таких труб позволяет экономить металл, сокращать продолжительность монтажа трубопроводов, а также удлинять срок их службы. Это обстоятельство связано с тем, что пластмассовые трубы не подвержены коррозии.

Среди множества пластмассовых труб наибольший интерес представляют полиэтиленовые и винипластовые трубы. Полиэтиленовые напорные трубы изготавливаются из полиэтилена высокой и низкой плотности и выпускаются четырех типов (Л, СЛ, С и Т) в зависимости от максимально допускаемого давления транспортируемой воды при 20°С. Типы труб отличаются друг от друга толщиной стенок: наименее тонкие стенки имеют трубы типа Л и наиболее толстые - трубы типа Т. Трубы изготавливаются в отрезках длиной 6, 8, 10 и 12 м и диаметром от 10 до 630 мм (из полиэтилена высокой плотности) и диаметром от 10 до 160 мм (из полиэтилена низкой плотности). Трубы из полиэтилена высокой плотности диаметром 40 мм и из полиэтилена низкой плотности диаметром 63 мм могут поставляться в бухтах. Пластмассовые трубы следует хранить в горизонтальном положении на стеллажах, причем высота штабеля не должна превышать 2 м. Условия хранения должны исключить возможность механического повреждения труб и действия на них прямых солнечных лучей.

Трубы из винипласта изготавливаются длиной 5…12 м диаметром от 6 до 150 мм и на рабочее давление 0,25, 0,6 и 1 МПа с соответствующим испытательным внутренним гидравлическим давлением 1,65, 3,9 и 6,5 МПа.

Соединения полиэтиленовых и винипластовых труб могут быть раструбными, фланцевыми и резьбовыми. Кроме того, их можно соединять с помощью сварки и клея. Для сварки применяются специальные устройства - пистолеты, в которых нагревается воздух, и под его воздействием происходит расплавление прутков из того же материала, что и трубы. Диаметр прутков выбирается в соответствии с толщиной свариваемых труб. Нагрев воздуха для соединения винипластовых труб должен быть в пределах 200…220 °С, для полиэтиленовых труб - около 250 °С.