Разновидность трубопроводов и коллекторов

Обычно принимают такие сечения труб и коллекторов, которые в большей степени удовлетворяют гидравлическим, технологическим, строительным и другим требованиям. На рисунке 68 показаны различные формы поперечных сечений труб.

В трубах круглого сечения обеспечиваются благоприятные прочностные условия работы стенок. Действие внешних нагрузок от грунта и наземного транспорта приводит лишь к их сжатию, при котором хорошо работают многие материалы. Трубы круглого сечения применяют при индустриальных методах строительства (сборки из отдельных элементов) протяженных трубопроводов. При этом важно, что в заводских условиях могут выполняться трубы в виде единого элемента по периметру. Укладка трубопровода на строительной площадке заключается лишь в уплотнении и герметизации поперечных стыков.

Трубы круглого сечения проще в эксплуатации, поскольку для их профилактической прочистки требуются более простые снаряды (шары и цилиндры), а сама прочистка осуществляется без существенных затруднений.

Следует также отметить, что круглое сечение является гидравлически наивыгоднейшим и при определенном живом сечении обеспечивает пропуск наибольшего расхода.

Из изложенного ясно, что трубы круглого сечения получили самое широкое распространение - более чем в 90% случаев применяются круглые трубы.

Коллекторы больших размеров сравнительно часто выполняются прямоугольной формы.

Прежде трубопроводы дождевой сети и сети общесплавной системы водоотведения часто строили яйцевидной (овоидальной) формы. Для этих сетей характерно большое изменение расходов и наполнений. Даже при малом расходе наполнение по абсолютной величине и в сравнении с шириной оказывается существенным. Основываясь на этом, предполагают, что в этом случае обеспечивается лучшее самоочищение коллектора от осадка. Однако наблюдение за работой труб яйцевидного сечения не подтверждает этого вывода.

Трубы всех названных форм поперечных сечений можно подразделить на сжатые (см. рисунок 68, б, в, и, к) и вытянутые (см. рисунок 68, д, з). Трубы вытянутых сечений целесообразно применять при больших колебаниях расходов и пополнений. При прокладке труб вытянутых сечений требуется разработка более узких траншей. Поэтому их проще выполнять в стесненных условиях существующих застроек городов.

Трубы сжатых сечений целесообразно применять при небольших колебаниях расходов сточных вод и наполнений в трубах. Эти режимы водоотведения часто наблюдаются при отводе производственных сточных вод. При прочих равных условиях заглубление труб сжатых сечений по сравнению с заглублением труб вытянутых сечений меньше на величину разности высот самих труб.

Банкетное сечение труб было предложено для отвода воды с большими колебаниями расходов.

При индустриализации строительства наибольшее преимущество имеют трубы тех форм сечений, которые можно выполнять с меньшим числом элементов по периметру коллектора.

Рисунок 68 - Формы поперечного сечения труб

а - круглое; б - полукруглое; в - шатровое; г - банкетное; д - яйцевидное (овоидальное); е - эллиптическое; ж - полукруглое с прямыми вставками; з - яйцевидное перевернутое; и - лотковое; к - пятиугольное; л - прямоугольное; м – трапецеидальное

За пределами городов и населенных пунктов возможно применение труб незамкнутых (без перекрытий) трапецеидальных и прямоугольных форм сечений. Трубы этих сечений применяются для транспортирования сточных вод от сооружения к сооружению в пределах очистных станций. Соотношения их геометрических размеров часто диктуются планировочными и технологическими требованиями. При этом следует иметь в виду, что строительство трубопроводов гидравлически наивыгоднейших сечений наиболее экономично.

Трапецеидальное сечение является гидравлически наивыгоднейшим при соотношении

b/h = 2 , (53)

где т = ctg a, а прямоугольное - при b/h=2.

Окончательный выбор сечения коллекторов производится на основании технико-экономического сравнения вариантов на стадии выполнения технического проекта.