GREE CHƯƠNG 5 NHỮNG CÔNG TRÌNH TRÊN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

Transcrição

1 N EYE ENVIRONMENT CHƯƠNG 5 NHỮNG CÔNG TRÌNH TRÊN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Để làm tròn chức năng vận chuyển, trên đường ống thoát nước cần phả xây dựng các công trình: gếng rửa, gếng thăm, gếng chuyển bậc, cống luồn. 5.1 CÁC LOẠI GIẾNG Gếng thường được xây dựng ngay trên đường ống thoát nước. Bên trong gếng đường ống được thay bằng máng hở. Tùy thuộc vào chức năng ngườ ta cha gếng thành các loạ sau: Gếng Rửa Gếng rửa được xây dựng ở đầu những đoạn ống không tính toán (vì không tính toán, Q nhỏ, dễ lắng cặn) Gếng Thăm Gếng thăm được xây dựng trên tất cả hệ thống thoát nước và ở các vị trí sau đây: - Nơ ống có nhánh nố vào; - Ở vị trí có thay đổ độ dốc; - Ở vị trí có thay đổ đường kính; - Ở vị trí có thay đổ hướng của dòng chảy. Tùy thuộc vào vị trí gếng thăm, có thể cha thành các loạ sau: a. Gếng thăm thẳng Gếng thăm thẳng được xây dựng trên những đoạn ống thẳng có cùng d,. Khoảng cách gữa các gếng thăm thẳng được lấy như sau: 5-1

2 N EYE ENVIRONMENT d (mm) > 2000 Khoảng cách l (m) Khoảng cách l cho phép dịch chuyển trong 10%. Ống có d nhỏ dễ tắc. d Gếng thăm thẳng b. Gếng ngoặt Gếng ngoặt được xây dựng tạ đểm dòng chảy đổ hướng. Máng hở bên trong gếng ngoặt có hình cong phẳng đều vớ bán kính cong bằng 2-3 lần đường kính ống; góc ngoặt Gếng ngoặt d d c. Gếng nút Gếng nút được xây dựng trên các đểm gặp nhau của đường ống thoát nước. Bên trong gếng nút có một máng hở nố vớ nhau bằng một ống dẫn ra và không quá ba đường ống dẫn đến. 5-2

3 N EYE ENVIRONMENT 90 0 d d 0 Gếng nút Gếng Kểm Tra Gếng kểm tra được xây dựng ở vị trí nố đường ống thoát nước của mạng lướ thoát nước tểu khu vớ bên ngoà. Gếng kểm tra dùng để kểm tra chế độ làm vệc trước kh chảy vào mạng lướ thoát nước Gếng Thu Nước Mưa Gếng thu nước mưa được xây dựng ở trên đường phố và các dện tích xung quanh nơ có mạng lướ thoát nước mưa Gếng Chuyển Bậc Gếng chuyển bậc được xây dựng trên đường ống lớn hoặc nhỏ kh có độ chênh nhau lớn về cốt lòng ống Gếng Đặc Bệt Gếng đặc bệt được xây dựng trên những đường ống lớn và kích thước của gếng lớn để phục vụ vệc hạ thết bị tẩy rữa đường ống. 5.2 CẤU TẠO VÀ XÂY DỰNG GIẾNG Cấu Tạo Độ sâu của gếng phụ thuộc độ sâu của đường ống thoát nước, do đó nền móng của gếng có thể đổ bằng bêtông hoặc bêtông cốt thép. Máng hở được đổ bằng bêtông toàn khố, chều dà của nền máng gếng phụ thuộc vào nền đất: thường lấy áp lực tính toán lên nền gếng lớn hơn hoặc bằng 1 kg/cm

4 N EYE ENVIRONMENT Ngăn công tác Mặt bằng có dạng hình tròn hay hình chữ nhật nhưng phả đủ kích thước để tạo đều kện thuận lợ cho vệc làm vệc trong gếng, chều cao thường lấy bằng 1,8 m; chều dà (hoặc đường kính) 0,7 m (lấy trong khoảng 1m); chều rộng lấy bằng d max (mm) nhưng cũng phả 0,7 m. Phần chuyển (trần ngăn) nằm gữa ngăn công tác và cổ gếng. Đố vớ gếng tròn trần ngăn có dạng hình côn lệch hoặc tấm phẳng có 1 lỗ d = 0,7 m. Nếu là hình vuông kích thước tương đương, trên trần ngăn xây cổ gếng. Cổ gếng Cổ gếng có đường kính bằng 0,7 m hoặc tương đương. Gần mặt đất, xây trụ gạch hoặc bêtông để đặt nắp gếng. Nắp gếng Nắp gếng có thể bằng gang hoặc bêtông cốt thép; có thể hình tròn hoặc vuông. Bậc thang sắt lên xuống Yêu Cầu - Có khả năng chống thắm tốt. - Kết cấu chắc: chú ý ống qua từng x măng mác cao. - Mặt ngoà tường ở nơ có mực nước ngầm cao phả trát vữa chống thắm và cao hơn 1,5 m. - Nắp gếng phả kín. - Mệng gếng cao hơn mặt đất bình thường 5-10 cm và có độ dốc về phía xung quanh. - Xung quanh gếng nện đất sét tăng khả năng chống thắm. 5-4

5 N EYE ENVIRONMENT Thết Kế Và Xây Dựng Gếng Thết kế: được thết kế dựa vào thết kế mẫu, được thống nhất hóa và cha làm ha loạ: - Gếng lớn : đường kính d > 600 mm - Gếng nhỏ : đường kính d < 600 mm. Chú ý: ống thoát nước có kh nố vớ nhau không cần xây gếng nếu chều dà đoạn ống <15 m và vận tốc > 1,0 m. - Nếu thết kế gếng không tuân theo mẫu thì phả thết kế dựa vào quy định sau: * Chều sâu của máng hở phả bằng đường kính lớn nhất trong gếng. * Kích thước của gếng phả đủ cho ngườ xuống gếng được. Trước ka gếng xây bằng gạch do đó knh phí xây dựng tốn kém, tốn thờ gan th công, gá thành xây dựng chếm 1/4 gá thành xây dựng toàn mạng lướ do vậy cả tến xây dựng bằng phương pháp lắp ghép. Thực tế chứng mnh nếu dùng lắp ghép tết kệm 15% knh phí và rút ngắn 1/2 thờ gan th công. 5.3 GIẾNG CHUYỂN BẬC VÀ TÍNH TOÁN Vị Trí Đặt Gếng + Kh đường ống thoát nước nố vớ nhau có sự chênh lệch cốt lòng ống lớn hơn 2 m; + Tăng độ sâu đặt ống; + Kh đường ống thoát nước cần tránh các công trình ngầm khác. + Ngoà ra còn được xây dựng ở mệng xả vớ mục đích nhấn chìm dòng chảy vào nguồn. 5-5

6 N EYE ENVIRONMENT Phân Loạ Dựa vào chều cao và hình dáng để phân loạ gếng chuyển bậc. a Chều cao + Gếng có chều cao chuyển bậc lớn: độ chênh cốt ha ống là 6 m; + Gếng có chều cao chuyển bậc nhỏ: nhỏ hơn 6 m (thường 2 3 m là phổ bến). b Theo hình dáng + Gếng chuyển bậc kểu đập tràn có và không có hố têu năng; + Gếng chuyển bậc theo kểu ống đứng không có hố têu năng; + Gếng chuyển bậc theo kểu tự do có tường têu năng; + Gếng chuyển bậc có nhều bậc/dốc nằm ngang. d > 600 Đập tràn và hố têu năng d < 600 Kểu ống đứng 5-6

7 N EYE ENVIRONMENT * Bốn loạ gếng đầu thường ứng dụng kh có chều cao chuyển bậc nhỏ. * Ba loạ gếng dướ dùng kh chều cao chuyển bậc lớn. Ngoà thực tế thì dùng nhều loạ nhỏ và thường xây dựng dướ dạng ống đứng kh đường ống thoát nước nhỏ hơn 600 mm và kểu đập tràn kh đường kính lớn hơn 600 mm. Gếng chuyển bậc kểu ống đứng. Thết bị chuyển bậc là ống đứng bằng km loạ (hoặc bêtông cốt thép) đường kính của ống đứng bằng đường kính ống dẫn nước đến. Chều cao qu định: + Kh d ống dẫn đến nhỏ hơn 200 mm thì chều cao nhỏ hơn hoặc bằng 4 m. + Kh d ống dẫn đến nhỏ hơn hoặc bằng 400 mm thì chều cao nhỏ hơn hoặc bằng 3 m. + Kh d ống dẫn đến nhỏ hơn hoặc bằng 600 mm thì chều cao nhỏ hơn hoặc bằng 2 m. Kh thết kế gếng chuyển bậc kểu này thường dựa vào thết kế mẫu Gếng kểu đập tràn. Thết bị là đập tràn và hố têu năng, được tính toán theo thủy lực kh nố 2 lưu vực vớ nhau Tính Toán Nhệm vụ: Tính toán gếng chuyển bậc thường phả tính * Dập tắt năng lượng dòng chảy trên đoạn ống sau gếng để gữ nguyên dòng chảy đều đảm bảo đoạn ống trên gếng không bị dâng nước. Cụ thể kh tính toán gếng chuyển bậc phả xác định: 5-7

8 N EYE ENVIRONMENT + Chều dà chung của gếng (L); + Chều dà của hố têu năng (l 1 ); + Chều sâu của hố têu năng (p). * Xác định tọa độ của mặt đập tràn hoặc đường kính của ống đứng. Tính toán có nhều phương pháp; nguyên tắc chung dựa vào tính toán thủy lực. Ví dụ Tính toán gếng chuyển bậc có số lệu sau: d B = 500 ; v B = 1,54 m/s ; B = 0,006 ; h B /d B = 0,65; q B = 210 l/s. d H = 700 ; v H = 0,91 m/s ; H = 0,0015; h H /d H = 0,58. Chều cao chuyển bậc H = 2,4 m. d B h B o q 1 ; x 1 q 3 ; x 3 H o H T o T B h H d H q 3 ; x 3 P l 1 l Duke- Cầu Cạn và Đoạn Chuyển Kh đường ống thoát nước gặp chướng ngạ vật như ao hồ, sông, Tùy theo đều kện cụ thể có thể xây dựng Duke, cầu cạn hoặc đoạn chuyển. DIUKE VÀ TÍNH TOÁN Xây dựng kh gặp: - Sông lớn có tàu bè đ lạ; - Đường gao thông có cốt mặt đường nhỏ hơn cốt lòng ống. Vạch tuyến Duke: 5-8

9 N EYE ENVIRONMENT - Hướng Duke vuông góc vớ trục của chướng ngạ vật; - Chều sâu đặt Duke phả nhỏ nhất; - Vị trí đặt Duke phả có đều kện địa chất thuận lợ; - Ngoà ra, vệc đặt Duke phả được sự thỏa thuận của cơ quan gao thông đường thủy. Vị trí đặt phả có cờ hệu, phao hệu, độ sâu đặt ống ở gữa sông 0,5 m; - Nếu đặt ống xả sự cố vào sông phả được sự đồng ý của cơ quan vệ snh. Cấu tạo 1 Ngăn vào; 2 Đoạn ống vượt; 3 Ống xả sự cố; 4 Ngăn ra khỏ Duke. Ống vượt được đặt bằng ống thép (chống gỉ tốt) hoặc ống gang. Số ống vượt tốt nhất là 2 cá, d 150 mm, v 1 m/s. Ống ở ha bên sườn làm vớ phương nằm ngang một góc α Đoạn ống gữa cũng có độ dốc không lớn lắm. Độ chênh mực nước gữa ngăn vào và ra phả xác định bằng tính toán. Tính toán Duke Nhệm vụ - Xác định đường kính ống Duke; - Tổn thất áp lực qua Duke. Đường kính ống Duke tính theo công thức sau: d 1 = n 4 Q π v Trong đó: N là số ống vượt; Q là lưu lượng nước thả cần vận chuyển qua sông; V là vận tốc nước thả trong ống Duke. Tổn thất áp lực H = h 1 + h 2 + h 3 + h 4 + h 5 = h - h 1 : tổn thất nước chảy vào Duke, h 1 = ξ 1. V 2 0 /2g, ξ 1 = 0,5; - h 2 : tổn thất cục bộ ở ha chỗ ngoặt, h 2 = ξ 2. V 2 0 /2g, α = 30 0, ξ 2 = 0,07; 5-9

10 N EYE ENVIRONMENT - h 3 : tổn thất theo chều dà Duke, h 3 = l; - h 4 : tổn thất cục bộ ở ha chỗ cong cuố, h 4 = h 2 ; - h 5 : tổn thất áp lực kh ra khỏ Duke, h 5 = ξ 5. (V 0 - V n ) 2 /2g. - V 0 : vận tốc nước chảy trong ống Duke; - V n : vận tốc nước tự chảy trong ống sau kh ra khỏ Duke. 1 h 1 h 2 α 4 0,5 m h 4 h5 2 h 2 h 3 h 4 3 CẦU CẠN Kh đường ống thoát nươ`c gặp chướng ngạ vật như mương, lạch, trền đất thấp ta phả xây cầu cạn. Cầu cạn đơn gản hơn Duke và có đều kện kết hợp vớ gao thông hơn. Cầu cạn được xây dựng bằng bêtông cốt thép. Đoạn ống trên cầu cạn tính toán theo chế độ tự chảy. Nếu cầu cạn dà, ngườ ta vẫn xây dựng các gếng thăm. 5-10

11 N EYE ENVIRONMENT ĐOẠN CHUYỂN Đặt dướ đường gao thông dướ dạng: - Duke: cốt lòng ống cao hơn mặt đường; - Tự chảy: cốt lòng ống thấp hơn mặt đường. Đoạn chuyển yêu cầu bảo vệ tránh sự phá vỡ do cường độ gao thông đặt trong ống lồng bằng bêtông hay bêtông cốt thép. 5-11