給排水管道一般為地下式,管徑較熱力管道與燃氣管道大。給水管道為壓力流,敷設形式與熱力管道和燃氣管道大致相同,但也具有其特點,如不需保溫,不需熱補償等。排水管道為重力流,具有管徑和埋深較大、檢查井數目多等特點。
1.管溝
當管道橫跨穿越公路、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,則需建管溝或套管,將管道置于其中通過,這種管溝有時內裝一條管,有時裝數條,而且可包含電力、電信、電纜等。在給水工程中管溝是一項很重要的構筑物,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。
按結構分為鋼筋混凝土管、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準
當于管溝(套管)端部開槽抽出管道檢修有困難時,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5~6m)的工作坑,或管溝(套管)長度大于25m時,應采用通行式,其他情況采用不通行式。
(4)管溝(套管)結構形式的選用
當用頂瞥施工時,應首先選用鋼筋混凝土套管;明槽施工時,應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)的兩端應做檢查井,溝底應做l‰坡度坡向檢查井。
(5)注意事項
不通行管溝(套管)的直徑或寬度應不小于管徑加0.4m,通行管溝(套管)的寬度應不小于管徑加1.2m,高度應不小于1.1m(管下0.5m,管上0.6m)且總高度不小于1.8m。
2.給水管網上的支墩
管網中三通、彎頭、蓋堵等部位臂件,統稱為異型管件。由于管內承受水壓而在這些管件處產生了各種不同的推力。特別是完工驗收時,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.現在通用的柔性接口不能抵抗這些推力,因此要設置支墩來克服管內水壓在該處產生的推力,避免接口松脫,確保管道正常運行。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
根據異形管在管網中布置的方式,支墩有以下幾種常用類型。
①水平支墩又可分為:穹頭處支墩,堵頭處支墩,三通處支墩。
②上彎支墩:管中線由水平方向轉入垂直向上方向的彎頭支墩.
③下彎支墩;管中線由水平方向轉入垂直向下方向的彎頭支墩。
④空間兩相扭曲支墩:管中線既水平轉向又垂直轉向的異形管支墩。
2.2 設置支墩的原則
①DN≤350mm的管道,試壓P<1MPa時,在一般土壤處的彎頭、三通處可不設支墩,在松軟土壤中,則應計算確定是否設置支墩.
②當管道轉彎角度小于10°時,可不設支墩。
③在管徑DN>600mm管道上水平敷設時應盡量避免選用90°彎頭,垂直敷設時,應盡量避免使用45°以上彎頭。
④支墩后備必須為原狀土,支墩與土體應緊密接觸,倘有空隙需用與支墩相同的材料填實。
⑤支撐水平支墩后背的土壤,最小厚度應大于墩底在設計地面以下深度的3倍。
2.3 沒計計算
(1)管道截面外推力的計算
如果使用石棉灰口,因其黏結力的關系有一部分推力由灰口負擔。因此在設計支墩時作用于支墩的推力應減去這部分黏結力,但膠圈柔口則無此作用。通過試驗石棉灰口的黏結力C為1.67×106N/m2。
考慮減去接口填料的粘接力可承受的內水壓以后,管道截面計算外推力見式(6—12)。
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式中 P—管道截面計算外推力,N;
P0—試驗壓力,Pa;
Ps—不同口徑、不同填料可承受的內水壓,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,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 |
自應力水泥接口 | 1.59 | 1.15 | 0.93 | 0.67 | 0.53 | 0.47 |
(2)外推力戶對支墩產生的壓力只
①水平彎頭
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式中 R—外推力對支墩產生的壓力,N;
α—彎頭的角度。
②三通及蓋堵:
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③垂直向下或向上彎頭
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通過計算,不同角度的彎頭和蓋堵在靜水壓10atm(1MPa)時承受的壓力見表6-32和表6-33。
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