给排水管道一般为地下式,管径较热力管道与燃气管道大。给水管道为压力流,敷设形式与热力管道和燃气管道大致相同,但也具有其特点,如不需保温,不需热补偿等。排水管道为重力流,具有管径和埋深较大、检查井数目多等特点。
1.管沟
当管道横跨穿越公路、铁路、河流及一些地面上的建筑物而又由于种种原因不能刨路挖沟时,则需建管沟或套管,将管道置于其中通过,这种管沟有时内装一条管,有时装数条,而且可包含电力、电信、电缆等。在给水工程中管沟是一项很重要的构筑物,所用材料有砖、混凝土等,套管则多为混凝土制品。
(1)管沟的形式
管沟按功能分为通行式与不通行式两类。
按结构分为钢筋混凝土管、砖墙钢筋混凝土盖板方沟、钢筋混凝土方沟三种。
(2)可以使用管沟的情况
凡不能开槽施工或不能开槽检修的地段可使用管沟。例如:穿越铁路,立交桥的挡土墙及其快速道路口,高速公路,永久性建筑物(管道又必须在其下穿过)或与构筑物距离过近(净距小于槽深),过河或污水管道下面。
(3)通行与不通行的选择标准
当于管沟(套管)端部开槽抽出管道检修有困难时,例如开槽处覆土厚度大于4m,管沟(套管)端部口外不能开槽抽出一根管(平均长5~6m)的工作坑,或管沟(套管)长度大于25m时,应采用通行式,其他情况采用不通行式。
(4)管沟(套管)结构形式的选用
当用顶瞥施工时,应首先选用钢筋混凝土套管;明槽施工时,应首先选用砖墙钢筋混凝土盖板方沟;钢筋混凝土方沟仅用于有特殊需要的明槽施工,管沟(套管)的两端应做检查井,沟底应做l‰坡度坡向检查井。
(5)注意事项
不通行管沟(套管)的直径或宽度应不小于管径加0.4m,通行管沟(套管)的宽度应不小于管径加1.2m,高度应不小于1.1m(管下0.5m,管上0.6m)且总高度不小于1.8m。
2.给水管网上的支墩
管网中三通、弯头、盖堵等部位臂件,统称为异型管件。由于管内承受水压而在这些管件处产生了各种不同的推力。特别是完工验收时,因泵压试水的压力较大,故在这些部位形成的推力还是较大的.现在通用的柔性接口不能抵抗这些推力,因此要设置支墩来克服管内水压在该处产生的推力,避免接口松脱,确保管道正常运行。支墩多采用混凝土材料,见图6-55。
2.1 支墩的类型
根据异形管在管网中布置的方式,支墩有以下几种常用类型。
①水平支墩又可分为:穹头处支墩,堵头处支墩,三通处支墩。
②上弯支墩:管中线由水平方向转入垂直向上方向的弯头支墩.
③下弯支墩;管中线由水平方向转入垂直向下方向的弯头支墩。
④空间两相扭曲支墩:管中线既水平转向又垂直转向的异形管支墩。
2.2 设置支墩的原则
①DN≤350mm的管道,试压P<1MPa时,在一般土壤处的弯头、三通处可不设支墩,在松软土壤中,则应计算确定是否设置支墩.
②当管道转弯角度小于10°时,可不设支墩。
③在管径DN>600mm管道上水平敷设时应尽量避免选用90°弯头,垂直敷设时,应尽量避免使用45°以上弯头。
④支墩后备必须为原状土,支墩与土体应紧密接触,倘有空隙需用与支墩相同的材料填实。
⑤支撑水平支墩后背的土壤,最小厚度应大于墩底在设计地面以下深度的3倍。
2.3 没计计算
(1)管道截面外推力的计算
如果使用石棉灰口,因其黏结力的关系有一部分推力由灰口负担。因此在设计支墩时作用于支墩的推力应减去这部分黏结力,但胶圈柔口则无此作用。通过试验石棉灰口的黏结力C为1.67×106N/m2。
考虑减去接口填料的粘接力可承受的内水压以后,管道截面计算外推力见式(6—12)。
式中 P—管道截面计算外推力,N;
P0—试验压力,Pa;
Ps—不同口径、不同填料可承受的内水压,Pa,见表6-31;
D—管道外径,m;
K—考虑接口不均匀性等因素取用的安全系数,K=0.5~0.6。
管径/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 |
自应力水泥接口 | 1.59 | 1.15 | 0.93 | 0.67 | 0.53 | 0.47 |
(2)外推力户对支墩产生的压力只
①水平弯头
式中 R—外推力对支墩产生的压力,N;
α—弯头的角度。
②三通及盖堵:
③垂直向下或向上弯头
通过计算,不同角度的弯头和盖堵在静水压10atm(1MPa)时承受的压力见表6-32和表6-33。