РЕФЕРАТ 
 

Тема: « Канализационные сети» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Назначение  канализации

         Канализация является одним из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия и высокий уровень удобств для труда, быта и отдыха населения.

       Под канализацией понимается комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных  для организованного приема и  удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий загрязненных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

       Объектами канализации являются здания жилого, общественного, производственного, служебного и специального назначения, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, поселки городского типа, сельские и дачные поселки, курорты, промышленные предприятия, комбинаты и промышленные районы.

       Внутренняя  канализация служит для приема сточных  вод в местах их образования и  для отведения за пределы здания в наружную канализационную сеть. Наружная канализация предназначена  для транспортирования сточных  вод за пределы населенных пунктов  или промышленных предприятий на очистные сооружения, которые служат для обезвреживания сточных вод, выпуска очищенных вод в водоем без нарушения его естественного состояния и обработки осадка в целях дальнейшей его утилизации.

       Сточными  называются воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды  и загрязненные при этом дополнительными  примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.

Канализация и её основные сооружения

       Схемой  канализации называют технически и  экономически обоснованное проектное  решение принятой системы канализации  с учетом местных условий и  перспектив развития объекта канализования.

       Каждая  система канализации может быть осуществлена различными техническими приемами при трассировке сетей и коллекторов, определении глубины их заложения, количества насосных станций числа и расположения очистных сооружений и т. д.

       Все канализационные  сооружения любой  системы и схемы  канализации по своему назначению делятся  на две основные группы.

       К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и транспортирования сточных вод:

       а) внутренние канализационные устройства;

       б) наружную канализационную сеть;

       в) насосные станции и напорные канализационные  водоводы. 

       Ко  второй группе относят:

         а) очистные станции, предназначенные  для очистки, обезвреживания, обеззараживания  сточных вод и для обработки осадка;

       б) выпуски очищенных вод в водоем.

       Внутренние  канализационные устройства в жилых  и общественных зданиях состоят  из приемников (санитарных приборов) —  унитазов, писсуаров, раковин, умывальников, моек, трапов, ванн и пр., и из сети— отводных труб, стояков, выпусков и дворовой сети

       Сточные воды из приемников поступают в отводные трубы, а затем в стояки внутренней канализационной сети.

       Стояки  прокладывают по стенам внутри отапливаемых помещений или в монтажных  шахтах, блоках и санитарно-технических кабинах. Их выводят через чердачное помещение выше крыши.

       Вследствие  обогрева стояков в отапливаемых помещениях в них создается тяга воздуха, что обеспечивает вентиляцию внутренней и наружной канализационной  сети. Верхнюю часть стояка называют вытяжной трубой, на конце ее устанавливают дефлектор (флюгарку).

       Чтобы воздух и газы не проникали в помещение, между сетью и санитарными  приборами предусматривают водяные  затворы. В унитазах и трапах водяные  затворы являются конструктивным элементом  прибора, а под умывальниками, ваннами, мойками и раковинами устанавливают специальные фасонные части — сифоны. Одним сифоном можно обслужить несколько приборов. Вода в нем автоматически заменяется свежей после каждого сброса новой порции воды в санитарный прибор. Для осмотра и прочистки труб устанавливают ревизии и прочистки.

       Сточные воды поступают по стояку через выпуск в дворовую или внутриквартальную  канализационную сеть. В месте  присоединения каждого выпуска  к дворовой или внутриквартальной  канализационной сети устраивают смотровой колодец, который предназначается для наблюдения за работой внутренней сети и для ее прочистки при засорении.

       В производственных помещениях приемниками  сточных вод служат воронки, трапы, открытые и закрытые лотки, располагаемые  у производственных аппаратов и машин. Внутрицеховую канализационную сеть в производственных помещениях устраивают аналогично внутренней домовой сети из чугунных или пластмассовых труб в виде стояков, отводных труб и выпусков.

       Наружной  канализационной  сетью называют уложенную с уклонами разветвленную подземную сеть   труб   и   каналов, отводящую сточные воды самотеком к насосной станции, очистным сооружениям или в водоем. В зависимости от назначения, места укладки и размеров наружные канализационные сети называют: дворовой — уложенной в пределах одного владения; внутриквартальной — уложенной внутри квартала; заводской — уложенной на территории промышленных предприятий; уличной—уложенной по улицам и проездам и принимающей сточные воды из дворовых, внутриквартальных и заводских сетей.

       Для контроля за работой дворовой и внутриквартальной  сетей в конце их устраивают смотровой  колодец, который называют контрольным. Участок сети, соединяющий контрольный колодец с уличной сетью, называют соединительной веткой.

Уличная сеть городов сильно разветвлена и охватывает обширные территории, с которых сточные воды отводятся преимущественно самотеком. Для этого всю канализуемую территорию населенного места делят на бассейны канализования.

       Бассейном канализования называют часть канализуемой территории, ограниченную водоразделами.

       Участок канализационной сети, собирающий сточные  воды из одного или нескольких бассейнов  канализования,   называют   коллектором.

       Коллекторы  подразделяют на:

         а) коллекторы бассейна канализования,  собирающие сточные воды из канализационной сети одного бассейна;

       б) главные коллекторы, собирающие сточные  воды двух или нескольких коллекторов  бассейнов канализования;

       в) загородные (или отводные) коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту выпуска в водоем.

       В крупных городах с сильно развитой городской сетью коллекторы больших  размеров нередко называют каналами.

       Канализационная сеть и коллекторы всегда должны быть доступны для осмотра, промывки и прочистки от засорений, для чего на них устраивают смотровые колодцы.

С реками, оврагами и железными дорогами коллекторы пересекаются с помощью дюкеров, переходов, эстакад. Коллекторы прокладывают с уклоном по пониженной местности, по тальвегам рек и оврагов. При необходимости подъема сточных вод на более высокие отметки устраивают канализационные насосные станции, которые перекачивают воду по напорным водоводам 

Схема канализации и ее элементы

       На  рис. 1,а приведена схема внутренней канализации здания. Сточная жидкость поступает в приемники 1 и далее по отводным трубам 2 в стояк 3. Из стояка жидкость поступает через выпуск 6 и дворовую сеть 7 в смотровые колодцы 8 за пределы 'здания, через соединительную линию 9 в городской колодец 10 канализационной сети.

       Чтобы исключить проникновение газов  из канализационной сети в помещения, приемники сточной жидкости блокируют  с сифонами (гидравлическими затворами). Последние являются либо конструктивными элементами санитарных приборов (унитаз, бидэ, трап и т. п.) либо их устанавливают под санитарными приборами, как самостоятельные элементы (под раковинами* умывальниками, ванной и др.).

       Каждый  канализационный стояк является не только трубопроводом, отводящим сточную жидкость, но и элементом, через который удаляются газы (вентиляция) из городской канализационной сети. Поэтому он обязательно должен быть выведен за пределы кровли здания на высоту не менее 0,7 м.

       Разность  температуры наружного воздуха и воздуха в канализационных коллекторах создает условия для тяги. Дворовые или внутриквартальные сети заканчивают контрольным колодцем (кк), располагаемым у границы двора или квартала. 

2

Рис. 1. Схемы внутренней канализации здания и дворовой внутри-квартальной  канализационной  сети: а —разрез внутренней канализационной сети; 1 — приемники сточных вод-отводные трубы; 3 — стояк; 4 — вытяжная труба с дефлектором-5 — гидравлический затвор; 5 —выпуск; 7 — дворовая сеть; 8 — контрольный колодец; 9 — соединительная ветка; Ю—городской колодец; б —дворовая канализационная сеть: 1 — выпуск; 2 — дворовая сеть; 3 — уличная сеть; в — схемы квартальной канализационной сети: 1 — уличная сеть

       Сточная жидкость после контрольного колодца по соединительной ветке поступает в уличную канализационную сеть, а далее по сети самотеком направляется на очистные сооружения. Очищенную сточную жидкость спускают в водоем (реки, озера и т. п.) после обеззараживания.

       Если  сточную жидкость невозможно отвести  на очистные сооружения самотеком, устраивают насосные станции перекачки. При  этом насосами перекачивают сточную  жидкость на очистные сооружения (главная  насосная станция) или в более  высоко расположенные участки сети (районные насосные станции). Условно чистые сточные воды, содержащие весьма малое количество загрязнений, и атмосферные осадки спускают кратчайшими путями в водоемы без очистки при раздельных системах канализации. 
 

Схемы канализации 

       Различают следующие основные системы канализации: общесплавную, раздельную (полную и неполную), полураздельную и комбинированную.

       Общесплавная  система канализации состоит  из единой канализационной сети для  отведения сточных вод всех категорий  на очистные сооружения (рис. 139, а). Общесплавную систему иногда применяют с ливнеспусками 1 и 11, устраиваемыми на главном коллекторе 1—2. При этом часть хозяйственно-фекальных сточных вод, смешанных с дождевыми водами в период сильных дождей, сбрасывают в водоем без очистки. Такой сброс допускается санитарным надзором при значительном (двух-, пятикратном) разжижении хозяйственно-фекальных сточных вод дождевыми водами. Величину сбрасываемого количества сточной жидкости определяют по санитарным и экономическим соображениям.

       Полная  раздельная система канализации состоит из двух и более подземных сетей (рис. 139, б).По одной из сетей 3—2 (или нескольким) отводят хозяйственно-бытовые и загрязненные производственные сточные воды на очистные сооружения. По другой сети 4 отводятся атмосферные воды и условно чистые производственные сточные воды (т. е. содержащие незначительное количество загрязнений) в ближайший водоем без очистки.

       При неполной раздельной системе канализации сооружается одна сеть для отведения хозяйственно-бытовых и загрязненных производственных сточных вод. Атмосферные воды отводятся открытыми каналами, лотками, кюветами или канавами. Полураздельная система отличается от полной раздельной тем, что в местах пересечения коллекторов бытовой сети трубопроводами ливневой сети устанавливают соединительные камеры (рис. 139,в).Эти камеры позволяют направить на очистные сооружения вместе с бытовыми сточными водами первые порции атмосферных вод, являющихся наиболее загрязненными (рис.  139,в, поз 1/).

       Атмосферные воды от небольших дождей и первые, смывающие грязь с поверхности потоки больших дождей поступают на очистные сооружения. При больших дождях основная, слабозагрязненная масса дождевых вод сбрасывается без очистки в водоем через соединительные камеры — ливнеспуски (рис. 139,г).

       Вопрос  о совместном отведении бытовых  и производственных сточных вод  надлежит решать в каждом отдельном  случае, исходя из состава последних.

Каждая система  канализации имеет свои преимущества и недостатки. Выбор системы может быть решен с учетом всех конкретных условий проектирования.

      Общесплавную  систему канализации целесообразно  применять:

при наличии  на территории канализования мощных водоемов, а также до трех районных насосных станций с высотой подъема до 20 м;

в том случае, когда сточные воды можно спустить в водоем после механической очистки.

       Неполную  раздельную систему канализации  целесообразно применять как  первую очередь строительства полной раздельной системы канализации.                                                                     

       Полную  раздельную систему канализации  применяют в тех случаях, когда  возможен сброс всех дождевых вод  во внутригородские водные протоки, и если по условиям рельефа местности  необходимо иметь более трех районных насосных станций.

      При отсутствии явно выраженных факторов в пользу той или иной системы  канализации выбор следует производить  на основании сравнения технико-экономических  и санитарно-гигиенических показателей  вариантов, а при особых требованиях в части сброса загрязненных дождевых вод во внутригородские водоемы — по полураздельной системе.

       Наиболее  широко в нашей стране устраивают раздельные системы канализации, которые  позволяют быстро улучшать санитарные условия на канализуемых территориях при меньших, сравнительно с другими системами, первоначальных затратах.

Канализация и её устройство. Трубы.

       Трубы, применяемые для прокладки канализационной  сети, должны быть непроницаемыми для  жидкости и газов, достаточно гладкими, устойчивыми против коррозии, а также против влияния высоких температур. Такие же требования предъявляют и к стыковым  соединениям  труб.

       Для самотечной канализационной сети применяют  керамические, асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые трубы. Закрытые каналы любой формы поперечного сечения собирают из заранее изготовленных железобетонных элементов или керамических блоков. Для напорной сети канализации, а также для прокладки дюкеров применяют чугунные, стальные, железобетонные и асбестоцементные трубы.

Керамические  раструбные трубы широко применяют в канализации; их изготовляют диаметрами от 125 до 600 мм (ГОСТ 286—54).

б)

Рис.  190. Керамическая труба и заделка стыка:

1 — смоляная  прядь; 2 — асфальтовая мастика

Трубы из тугоплавких  и огнеупорных глин изготовляют  длиной 0,8—1,2 м. Для устройства дренажей изготовляют гончарные трубы  без  раструбов диаметром   от 25 до 250 мм,   длиной   333 мм

ГОСТ   (8411—62).

       Соединение  труб. Канализационные трубы соединяют  при помощи раструба (рис. 190, а, б), муфт и фальцев (рис. 191,а, б). Стыки труб в месте их соединений должны быть прочны, водонепроницаемы, эластичны и устойчивы против коррозии и влияния резких колебаний температур. Для заделки стыков раструбных труб применяют асфальт, битум и асбестоцемент. При заделке стыков кольцеобразное пространство между раструбами и трубой плотно законопачивают просмоленной паклей на 1/2 длины раструба. Оставшуюся полость раструба заделывают асфальтобитумной мастикой, асбестоцементом    или   глиной   (см.   рис. 190, а и б).

Рис. 191. Заделка   стыков   бетонной трубы                       

       К преимуществам заделки стыков асфальтом  и асбестоцементом следует отнести' эластичность и стойкость этих соединений от воздействия на них различных химических веществ, содержащихся в сточной жидкости. Стыки асфальтом нельзя заполнять при температуре сточной жидкости выше 40° и при содержании в ней бензина или других растворителей асфальта.

       Заделка стыков труб глиной допускается, если вблизи нет древесных насаждений.

       Асбестоцементные  трубы, применяемые для канализационных самотечных сетей (безнапорных), изготовляют заводским способом по ГОСТ 1839—48; внутренний диаметр их  от 100 до 600 мм.

Соединяют трубы  при помощи цилиндрических асбестоцементных муфт с уплотнением их резиновыми кольцами  (см. рис. 39).

Асбестоцементные  трубы водонепроницаемы, кислотоупорны, легки по весу, диэлектричны, имеют  малый коэффициент шероховатости, дешевле керамических труб. Но асбестоцементные трубы хрупки, вследствие чего к ним нужно бережно относиться при перевозке  и   укладке.

       Широко  применяют бетонные трубы диаметром 200—600 мм и железобетонные безнапорные, изготовляемые диаметром от 300 до 2500 мм по ГОСТ 6482—63.

Лучшим способом изготовления труб можно считать  центробежный, при котором получаются стенки из относительно плотного бетона.

Перспективно  применение для наружной канализационной  сети пластмассовых труб (см. § 38).

       Развитие  производства сборного железобетона и мощные механизированные строительные машины, которыми оснащены наши стройки, позволяют применять сборные железобетонные каналы из блоков, изготовляемых на заводе или стройплощадке (рис. 192).

       В настоящее время применяют специальные  цементы и защитные покрытия, предохраняющие бетон от воздействия агрессивных  вод, что исключает опасность  разрушения канализационных бетонных коллекторов.

При большом  заглублении крупные железобетонные каналы сооружают методом щитовой проходки; при этом коллекторы устраивают из отдельных блоков. Щит для проходки представляет собой металлический цилиндр (рис. 193, а и б) сечением 1,5 м и более: его проталкивают в грунт гидравлическими домкратами, которые размещают позади щита. По мере продвижения щита на всю длину домкратов производят монтаж коллектора из заранее заготовленных блоков. Поперечное сечение канала, построенного щитовым  способом,   изображено  на  рис.   193,  в.

Для спуска рабочих, подачи необходимых материалов для  выемки грунта в начале и в конце  участка устраивают шахты на расстоянии 100—200 м друг от друга с установкой подъемных механизмов.

Рис.  192. Конструкция сборного железобетонного коллектора с    двухшарнирным полуциркульным сводом:

а — поперечное сечение коллектора диаметром 1500 мм; 6 ~— рабочая арматура стула коллектора (в плане); в — изометрия стула; 1 — бетон марки 150; 2 — бетон марки 300; 3 •— бетон марки 75 (подготовка);   4 — монтажная арматура   стула   диаметром   6—8 мм;   5 — блок стула; 6 — заделка  стыка

Рис. 193. Щитовой  способ подземных проходок:

1 — режущая  часть; 2 — козырек; 3 — опорная  часть; 4 — хвостовая часть; 5 —  гидравлические домкраты;   б—золотниковый переключатель;   7 — обратный   коллектор;   8 — трубки, подводящие воду к коллекторам; 9—распределительная коробка; 10 —вентиль 

       Прокладывать  коллекторы можно также путем  горизонтального проталкивания  обсадных труб. В этом случае роль щита выполняют обсадные трубы, которые  проталкивают также домкратами. Выборку   грунта   производят   вручную.

Этот способ, так же как и щитовой, применяют  для бестраншейной прокладки  коллекторов под насыпями железных дорог и под уличными проездами  без разрушения покрытий мостовых. Оба способа широко применяют в городах с интенсивным движением транспорта.

Рис.  194.   Формы    поперечного   сечения    канализационных коллекторов и каналов 

       Материал  труб выбирают с учетом свойств сточной жидкости, условий транспортирования и прокладки их и возможности изготовления на месте постройки с использованием местных строительных материалов.

При строительстве  канализационных сетей применяют  следующие формы поперечного  сечения труб и каналов (рис. 194): а — круглые; б — шатровые; в — лотковые; г — прямоугольные; д — трапецеидальные; е — полукруглые; ж — яйцевидные.

Трубы и каналы должны удовлетворять гидравлическим, статическим, экономическим и эксплуатационным требованиям. Больше других применяют трубы круглого сечения, которые особенно целесообразны для малых и средних диаметров. Для коллекторов большего размера могут оказаться целесообразнее другие формы поперечного  сечения. 
 
 

Пересечение рек и железных дорог 

       Для транспортирования сточной жидкости через реки и овраги укладывают дюкеры. Дюкер состоит из двух или более  линий труб, уложенных под рекой (рис. 199) или оврагом в виде эстакады.

Для устройства дюкера под рекой применяют стальные трубы, которые укладывают на глубине  не менее 0,5 м от дна  реки

Рис. 199. Схема  дюкера:

да шелыги трубы. Дюкер представляет собой трубу,   состоящую из трех участков: среднего, укладываемого почти горизонтально нисходящего   и восходящего. В дюкере движение жидкости может происходить только тогда, когда напор, создаваемый разностью отметок горизонтов воды перед входом в дюкер г, и после вы ша из него г, будет больше суммы гидравлических   сопротивлении,  возникающих в дюкере при движении по нему жидкости Для обеспечения нормальных условий эксплуатации в начале дюкера сооружают входную камеру, а в конце - выходную. Входная камера состоит из двух изолированных отделений:  в одном размещают открытый   лоток, перекрываемый щитом, в другом — концы труб дюкера с задвижками.  Из лотка сточная жидкость может быть направлена в любую трубу дюкера. К входной камере присоединяют трубу аварийного выпуска с задвижкой.

       Под железнодорожными путями канализационные  трубы укладывают в футляре или  в тоннеле. Эти работы обычно ведут  без перерыва движения поездов.

При наличии  сухих оврагов (тальвегов), а также  низины иногда устраивают эстакады, по которым укладывают канализационные трубы с расчетным уклоном. Для предупреждения замерзания трубы укладывают в деревянные короба, заполняя промежутки между стенками трубы и короба теплоизоляционным материалом (торфом или опилками). При длинной эстакаде предусматривают люки для прочистки труб.

Строительство, испытание и приемка  канализационной  сети

       При больших объемах земляных работ  по сооружению канализационной сети их выполняют механизмами.

       Прокладка сети осуществляется открытым и закрытым способами. К закрытому способу прибегают при большой глубине заложения сети и при интенсивном движении транспорта. В этом случае наиболее прогрессивным способом является щитовая прокладка с применением механизированного щита. При открытом способе производства работ траншеи делают с откосами или с вертикальными стенками. В последнем случае стенки траншей крепят для предохранения от обвалов.

       При прокладке канализационной сети требуется строго соблюдать уклоны,  предусмотренные проектом.

       При разбивке трассы центры смотровых колодцев фиксируют в натуре кольями. Над центрами колодцев устанавливают обноски, к которым прибивают Т-образные постоянные визирки (рис. 200).

       Глубину траншей и правильность укладки  труб по заданному уклону проверяют  при помощи ходовой визирки. Длину последней принимают равной расстоянию от верхней грани постоянной визирки до лотка трубы на данном участке.