І.11. Водогони, водопровідні мережі та пов’язані з ними споруди

Прокладаючи водогін від джерела водопостачання до споживача, потрібно зважати на санітарні норми, місце розташування основних споживачів, можливості організації випуску води, відстань до діючих інженерних комунікацій.

Зовнішні водопровідні та внутрішні розподільчі мережі належить проектувати з огляду на максимальне водоспоживання. Зовнішні та внутрішні мережі потрібно прокладати з ухилом до напрямку водовипуску. Мінімальний ухил трубопроводів зовнішньої мережі має становити 0,0005-0,001. Глибину закладання зовнішніх мереж до верха труб варто приймати на 0,5 м більше розрахункової глибини проникнення в ґрунт нульової температури.
Водопровідні мережі можуть бути спроектовані кільцевими або тупиковими. Кільцева мережа підвищує надійність водопостачання, проте потребує більших капіталовкладень. Планування ж тупикових мереж дає змогу здешевити вартість будівництва за рахунок того, що сюди не входять трубопроводи, призначені для кільцювання мережі. У населених пунктах із кількістю жителів до 5 тис. включно і витратою води на зовнішнє пожежогасіння до 10 л/с включно згідно з ДБН В.2.5-74:2013 допускаються тупикові лінії довжиною понад 200м. Щоправда, за умови влаштування протипожежних резервуарів/контррезервуарів чи водойми або водонапірної башти в кінці тупика.
Водогони, які прокладають до початкової точки розподільчої мережі, можна проектувати в одну або дві нитки, виходячи з категорії надійності подачі води в системі водопостачання та черговості будівництва.
Підбір діаметрів трубопроводів варто здійснювати на підставі техніко-економічних розрахунків, враховуючи умови їх роботи при аварійному відключенні окремих ділянок водоводів і водопровідних мереж.
Діаметр труб потрібно приймати таким, щоб він відповідав розрахунковим витратам води при оптимальних значеннях її швидкості (приблизно 0,7-1,2 м/сек.). У населених пунктах та на промислових підприємствах з об’єднаними системами протипожежного водопостачання діаметри трубопроводів повинні бути не менше ніж 100 мм. Для сільських населених пунктів із розрахунковою чисельністю жителів до 500 осіб включно діаметри можуть бути зменшені до 80 мм.
На вводах водопроводів у будівлі діаметр труб становить 25-50 мм: його коригують за даними перевірного гідравлічного розрахунку кільцевих водопровідних мереж.
Значне зменшення діаметра та довжини труб може бути досягнуто при схемі водопостачання з двох джерел (свердловин), які розміщені в різних місцях населеного пункту. Втім, варто зазначити, що планування окремих, незалежних одна від одної, систем водопостачання в одному населеному пункті має і недоліки. Так, при проведенні планових чи позапланових ремонтних робіт на одній зі свердловин водопостачання в мережі, що під’єднана до свердловини, фактично припиняється. У випадку ж кільцевої мережі іншу свердловину було б використано в якості резервної.
На протипожежні витрати при максимальному водорозборі допускають збільшення швидкості руху води до 1,5-1,75 м/сек., тобто перевищення оптимального значення. В такому разі потрібно припускати, що пожежа може виникнути в найвище розміщених і найбільш віддалених від джерел живлення об’єктах на території селища.
Прокладаючи водопровідну мережу, широко застосовують фасонні частини трубопроводів: коліно, трійник, муфту, хрестовину тощо (Рис. 37). Їх виготовляють зі сталі або ковкого чавуну. Для пластикових трубопроводів використовують пластикові фасонні частини, які дають змогу спростити монтаж мережі й скоротити час на монтування. До того ж фасонні частини можна використовувати для виконання врізок та інших ремонтних робіт.

Рис. 37. Фасонні частини для монтажу або ремонтних робіт на пластикових трубах

З’єднання напірних поліетиленових трубопроводів з арматурою та металевими фасонними частинами у колодязях здійснюється на вільних сталевих фланцях із поліетиленовими втулками під фланці, або використовують нероз’ємне з’єднання «ПЕ-сталь». У якості ущільнювального матеріалу фланцевого з’єднання використовують м’яку еластичну гуму S = 4-6 мм за ГОСТ 7338-77 (Рис. 38).
1 – поліетиленова втулка під фланець;
2 – нероз’ємне з’єднання «ПЕ-сталь»

Рис. 38. Фасонні частини, які використовують під час прокладання трубопроводів

Для забезпечення нормальної експлуатації та підвищення надійності водопроводи обладнують арматурою:
•запірно-регулювальною (засувки, вентилі, поворотні затвори);
•водорозбірною (пожежні гідранти, водорозбірні колонки);
•запобіжною (зворотні клапани, вантузи, регулювальні клапани).
Засувки використовують для регулювання витрат води та від’єднання певних ліній, якщо виникне потреба їх відремонтувати. Вантузи встановлюють для того, щоб повітря автоматично заходило в трубопровід (коли воду з системи випускають) або виходило з нього (при нормальній експлуатації системи). Їх розміщують у підвищених переломних точках профілю, де в трубах скупчується повітря. Запобіжні клапани призначено для захисту трубопроводів від гідравлічного удару в разі підвищення тиску. Зворотні клапани уможливлюють рух води тільки в одному напрямку. Зазвичай їх установлюють на насосних станціях для того, щоб запобігти зворотному обертанню насоса в момент його раптової зупинки, яке може виникнути, коли вода з напірного трубопроводу рухається у зворотному напрямку.
Зазвичай арматуру встановлюють у закритих колодязях, викладених із залізобетонних елементів.
Ефективною заміною залізобетонних колодязів є поліетиленові водопровідні колодязі (Рис. 39). Діаметр колодязів залежно від діаметру труб та встановленої арматури може бути від 1000 до 3000 мм.
Колодязі виготовляють згідно з ТУ У В.2.5/45.6/30336890/011. Водопровідні колодязі виготовляють повної монтажної готовності з установленою запірнорегулювальною арматурою, герметично ввареними вхідним і вихідним(и) патрубками, дренажем тощо. Колодязі перекриваються люками типу «Композит» згідно з ТУ У 25.2-32516981-004:2006.

Рис. 39. Схема поліетиленового водопровідного колодязя зі стільниковою будовою стінки та встановленою арматурою
 

За технічними умовами відповідно до технічного завдання на проектування допускається застосування безколодязної схеми встановлення трубопровідної арматури та пожежних гідрантів. Така арматура може бути встановлена безпосередньо «в ґрунт» і не потребує улаштування колодязів. Арматура відповідної конструкції та якості виготовляється з ковкого чавуну і покривається високоякісним антикорозійним покриттям (епоксидним або емалевим). При такому варіанті матеріальні витрати знижуються не тільки за рахунок відсутності колодязів, а й у процесі подальшої експлуатації.
 


Якщо водопровідні лінії перетинаються з залізничним полотном або автошляхом, то прокладати труби безпосередньо в землі заборонено. Труби прокладають у спеціальних футлярах – кожухах (Рис. 40). У такому разі, якщо станеться розрив водопровідної труби, можна буде відвести воду і відремонтувати водопровідну лінію, не пошкодивши залізниці чи автошляху і не зупиняючи рух транспорту.
По обох боках переходу на трубопроводі зазвичай передбачають встановлення колодязів із запірною арматурою. Футляр виготовляють зі сталевих труб, діаметр яких має бути більший, ніж діаметр водопровідних труб. Для робочої труби переходу також варто застосовувати сталеві труби.

1 – робоча труба;
2 – кожух;
3 – засувки;
4 – трубопровід випорожнення;
5 – оглядовий колодязь;
6 – мокрий колодязь

Рис. 40. Обладнання переходу водогону під автошляхом

Прокладати водопроводи по залізничних мостах і шляхопроводах, пішохідних мостах над дорогами, в автошляхових, залізничних і пішохідних тунелях, а також у водопропускних трубах дозволено тільки після погодження з відповідними службами.
Прокладаючи труби по поверхні, їх потрібно утеплити, щоб запобігти замерзанню води в трубах у зимовий період. Труби можна прокласти в коробі, заповненому теплоізоляційним матеріалом, або використовувати попередньо ізольовані трубопроводи.
У місці переходу по дну водоймища трубопровід прокладають у вигляді дюкера, який повинен мати не менше ніж дві лінії. Оскільки дюкер після спорудження буде недоступний для огляду та ремонту, його потрібно обладнати особливо ретельно. Для дюкерів використовують сталеві труби підвищеної міцності зі зварними стиками, посиленими муфтами. На кінцях дюкера влаштовують колодязі, в яких встановлюють засувки для від’єднання лінії.
Основу під труби належить вибирати з огляду на несучу здатність ґрунту та величину навантаження. В усіх ґрунтах за винятком скельних труби потрібно класти на природний ґрунт непорушеної структури, забезпечуючи вирівнювання та профілювання основи. У разі прокладання трубопроводу в мокрому в’язкому ґрунті (суглинок, глина) необхідність піщаної підготовки визначають у проекті виконання робіт. У мулі, заторфованих та інших слабких ґрунтах труби потрібно прокладати на штучній основі (ВБН, п. 9.32).
Прокладаючи водопровід, належить зважати на наявність підземних комунікацій. Мінімальну відстань від водогону до інших комунікацій та споруд наведено в таблиці.

Мінімальна відстань від водопроводу до інших комунікацій та споруд

Вид комунікації чи споруди   Відстань, м  
     Фундаменти будівель       5 
     Газопровід       1–2 
     Опори зовнішнього освітлення       1,5 
     Дерева       2 
     Бордюри автодоріг       2 
     Кабелі зв’язку       0,5 
     Силові електрокабелі       1 
     Каналізація, якщо діаметр труб водогону не перевищує 200 мм       1,5
      Каналізація, якщо діаметр труб водогону перевищує 200 мм      3
  
Якщо паралельно споруджують водопровід та каналізаційну мережу, водопровід потрібно прокладати зі сталевих труб. Зазвичай лінія водопроводу пролягає вище, ніж каналізаційна мережа. Якщо ж водопровід пролягає нижче, ніж каналізація, то водопровідні труби мають бути сталевими, і їх належить помістити у сталевий футляр.
Щодо вибору матеріалу для труб, то в останні роки найбільш популярними є пластикові труби.
Труби з пластику мають такі переваги:
• довговічність;
• стійкість до корозії;
• екологічна чистота;
• мала вага;
• простий і швидкий монтаж;
• помірні ціни.
Пластикові труби прокладають безпосередньо в ґрунті без спеціального захисту та ізоляції, їхня вага у сім разів менша, ніж металевих труб аналогічного діаметра.
Виробники постачають труби в такому вигляді:
•намотаними на котушки (труби діаметром до 63 мм);
•у бухтах (труби діаметром від 63 до110 мм);
•у відтинках завдовжки 6-8 м (труби більшого діаметра).


У пластикових трубах за рахунок більш гладкої внутрішньої поверхні втрати тиску суттєво менші, ніж у сталевих або чавунних трубах (приблизно в 1,51,7 рази – ДБН В.2.5-74:2013, Додаток К.5). Тому тиски в системі можуть бути нижчими, що в деяких випадках може дати можливість використання труб меншого діаметра і відповідно здешевлення вартості будівництва.

З’єднання пластикових труб

У поліетиленових трубах застосовують такі види з’єднання:
•стикове зварювання;
•електромуфтове зварювання;
•механічне з’єднання за допомогою компресійних фітингів.
Найчастіше практикується стикове зварювання поліетиленових труб (Рис. 41). Зварювані кінці труб стискають у спеціальних фіксаторах. Потім за допомогою спеціальної пилки здійснюють торцювання. Торці труб розжарюють електричним нагрівачем і стискають за допомогою гідравліки. Деякі зварювальні апарати дають змогу контролювати ці процеси за допомогою спеціального автоматичного устаткування, і в такому разі істотно поліпшується якість зварювання стиків.

Рис. 41. Стикове зварювання поліетиленових труб

Рис. 42. Електромуфтове зварювання поліетиленових труб

Електромуфтове зварювання поліетиленових труб відбувається за допомогою спеціальних електрозварювальних фітингів із закладними електронагрівачами (Рис. 42). Цей вид зварювання доцільно застосовувати під час ремонту вже прокладених трубопроводів, в умовах обмеженого простору і для здійснення врізок у існуючі трубопроводи з використанням сідлуватих відводів.
Для механічного з’єднання труб малого діаметра застосовують спеціальні компресійні фітинги або буртові втулки під фланець (Рис. 43).
1 – корпус;
2 – накидна муфта;
3 – затискна втулка;
4 – кільце-ущільнювач

Рис. 43. Механічне з’єднання за допомогою компресійного фітинга

← Назад    Далі →