給排水管道一般為地下式,管徑較熱力管道與燃?xì)夤艿来蟆=o水管道為壓力流,敷設(shè)形式與熱力管道和燃?xì)夤艿来笾孪嗤?,但也具有其特點(diǎn),如不需保溫,不需熱補(bǔ)償?shù)?。排水管道為重力流,具有管徑和埋深較大、檢查井?dāng)?shù)目多等特點(diǎn)。
1.管溝
當(dāng)管道橫跨穿越公路、鐵路、河流及一些地面上的建筑物而又由于種種原因不能刨路挖溝時(shí),則需建管溝或套管,將管道置于其中通過,這種管溝有時(shí)內(nèi)裝一條管,有時(shí)裝數(shù)條,而且可包含電力、電信、電纜等。在給水工程中管溝是一項(xiàng)很重要的構(gòu)筑物,所用材料有磚、混凝土等,套管則多為混凝土制品。
(1)管溝的形式
管溝按功能分為通行式與不通行式兩類。
按結(jié)構(gòu)分為鋼筋混凝土管、磚墻鋼筋混凝土蓋板方溝、鋼筋混凝土方溝三種。
(2)可以使用管溝的情況
凡不能開槽施工或不能開槽檢修的地段可使用管溝。例如:穿越鐵路,立交橋的擋土墻及其快速道路口,高速公路,永久性建筑物(管道又必須在其下穿過)或與構(gòu)筑物距離過近(凈距小于槽深),過河或污水管道下面。
(3)通行與不通行的選擇標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)于管溝(套管)端部開槽抽出管道檢修有困難時(shí),例如開槽處覆土厚度大于4m,管溝(套管)端部口外不能開槽抽出一根管(平均長(zhǎng)5~6m)的工作坑,或管溝(套管)長(zhǎng)度大于25m時(shí),應(yīng)采用通行式,其他情況采用不通行式。
(4)管溝(套管)結(jié)構(gòu)形式的選用
當(dāng)用頂瞥施工時(shí),應(yīng)首先選用鋼筋混凝土套管;明槽施工時(shí),應(yīng)首先選用磚墻鋼筋混凝土蓋板方溝;鋼筋混凝土方溝僅用于有特殊需要的明槽施工,管溝(套管)的兩端應(yīng)做檢查井,溝底應(yīng)做l‰坡度坡向檢查井。
(5)注意事項(xiàng)
不通行管溝(套管)的直徑或?qū)挾葢?yīng)不小于管徑加0.4m,通行管溝(套管)的寬度應(yīng)不小于管徑加1.2m,高度應(yīng)不小于1.1m(管下0.5m,管上0.6m)且總高度不小于1.8m。
2.給水管網(wǎng)上的支墩
管網(wǎng)中三通、彎頭、蓋堵等部位臂件,統(tǒng)稱為異型管件。由于管內(nèi)承受水壓而在這些管件處產(chǎn)生了各種不同的推力。特別是完工驗(yàn)收時(shí),因泵壓試水的壓力較大,故在這些部位形成的推力還是較大的.現(xiàn)在通用的柔性接口不能抵抗這些推力,因此要設(shè)置支墩來克服管內(nèi)水壓在該處產(chǎn)生的推力,避免接口松脫,確保管道正常運(yùn)行。支墩多采用混凝土材料,見圖6-55。
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2.1 支墩的類型
根據(jù)異形管在管網(wǎng)中布置的方式,支墩有以下幾種常用類型。
?、偎街Ф沼挚煞譃椋厚奉^處支墩,堵頭處支墩,三通處支墩。
②上彎支墩:管中線由水平方向轉(zhuǎn)入垂直向上方向的彎頭支墩.
?、巯聫澲Ф眨还苤芯€由水平方向轉(zhuǎn)入垂直向下方向的彎頭支墩。
?、芸臻g兩相扭曲支墩:管中線既水平轉(zhuǎn)向又垂直轉(zhuǎn)向的異形管支墩。
2.2 設(shè)置支墩的原則
?、貲N≤350mm的管道,試壓P<1MPa時(shí),在一般土壤處的彎頭、三通處可不設(shè)支墩,在松軟土壤中,則應(yīng)計(jì)算確定是否設(shè)置支墩.
②當(dāng)管道轉(zhuǎn)彎角度小于10°時(shí),可不設(shè)支墩。
?、墼诠軓紻N>600mm管道上水平敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免選用90°彎頭,垂直敷設(shè)時(shí),應(yīng)盡量避免使用45°以上彎頭。
?、苤Ф蘸髠浔仨殲樵瓲钔?,支墩與土體應(yīng)緊密接觸,倘有空隙需用與支墩相同的材料填實(shí)。
?、葜嗡街Ф蘸蟊车耐寥溃钚『穸葢?yīng)大于墩底在設(shè)計(jì)地面以下深度的3倍。
2.3 沒計(jì)計(jì)算
(1)管道截面外推力的計(jì)算
如果使用石棉灰口,因其黏結(jié)力的關(guān)系有一部分推力由灰口負(fù)擔(dān)。因此在設(shè)計(jì)支墩時(shí)作用于支墩的推力應(yīng)減去這部分黏結(jié)力,但膠圈柔口則無此作用。通過試驗(yàn)石棉灰口的黏結(jié)力C為1.67×106N/m2。
考慮減去接口填料的粘接力可承受的內(nèi)水壓以后,管道截面計(jì)算外推力見式(6—12)。
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式中 P—管道截面計(jì)算外推力,N;
P0—試驗(yàn)壓力,Pa;
Ps—不同口徑、不同填料可承受的內(nèi)水壓,Pa,見表6-31;
D—管道外徑,m;
K—考慮接口不均勻性等因素取用的安全系數(shù),K=0.5~0.6。
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管徑/mm | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 |
石棉水泥接口 | 1.32 | 0.96 | 0.77 | 0.56 | 0.44 | 0.39 |
自應(yīng)力水泥接口 | 1.59 | 1.15 | 0.93 | 0.67 | 0.53 | 0.47 |
(2)外推力戶對(duì)支墩產(chǎn)生的壓力只
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式中 R—外推力對(duì)支墩產(chǎn)生的壓力,N;
α—彎頭的角度。
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通過計(jì)算,不同角度的彎頭和蓋堵在靜水壓10atm(1MPa)時(shí)承受的壓力見表6-32和表6-33。