Что такое дюкеры и как они устроены

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Водоотводящие сети

Самотечные трубопроводы часто пересекаются с различными естественными и искусственными препятствиями. К естественным препятствиям относятся ручьи, реки, овраги и т. п.; к искусственным — автомобильные и железные дороги, подземные коллекторы, трубопроводы различного назначения, кабели, пешеходные переходы, линии метрополитена и другие сооружения.

Конструкция пересечения зависит от взаимного высотного расположения (разности отметок) трубопровода и препятствия.

Если трубопровод непосредственно пересекается с препятствием, т.е. трубопровод и препятствие расположены на одной и той же отметке или разность их незначительна, то пересечение выполняется в виде дюкера напорного трубопровода, соединяющего два самотечных трубопровода.

На рис. 6.14 показана схема дюкера через реку.

Рис. 6.14. Схема дюкера через реку:
I – напорные трубопроводы; II – верхняя камера; III – нижняя камера; 1 – подводящий самотечный трубопровод; 2 – щитовые затворы; 3 – задвижки; 4 – аварийный выпуск

Дюкер состоит из следующих основных элементов: напорных трубопроводов, верхней и нижней камер. Напорные трубопроводы дюкера выполняются не менее чем из двух ниток стальных труб с усиленной антикор-розирнной изоляцией. Диаметр их должен быть не менее 150 мм. Обе нитки Должны быть рабочими. Лишь при небольших расходах допускается устройство дюкера с одной рабочей и одной резервной трубой.

Дюкер укладывается в траншее по дну русла. Угол наклона восходящей части дюкера должен быть не более 20°. Глубина заложения подводной части трубопровода должна приниматься не менее А = 0,5 м до верха трубы, а в пределах фарватера на судоходных реках не менее h = 1 м. Расстояние между трубами дюкера в свету должно быть не менее b = 0,7-1,5 м (в зависимости от напора и других особенностей устройства дюкера). Аварийный выпуск может быть проложен из верхней камеры дюкера или из ближайшего колодца перед ним. Его устройство должно быть согласовано со всеми органами, осуществляющими контроль за охраной и использованием водоема.

В период паводков при высоком уровне вод в реке аварийный выпуск может использоваться для промывки дюкера. Промывка осуществляется следующим образом: при открытой задвижке на аварийном выпуске вода из водоема в результате разности отметок воды в нем и в отводящем самотечном трубопроводе устремляется через аварийный выпуск в напорные трубопроводы, двигаясь там с большой скоростью, интенсивно промывает их.

Верхняя камера дюкера состоит из двух отделений: первого — мокрого и второго — сухого. Эти отделения разделяются между собой водонепроницаемой перегородкой. В пределах первого отделения самотечный трубопровод переходит в открытые лотки. Первое отделение может подтопляться водой при повышенных расходах сточных вод, при снижении пропускной способности дюкера или при его промывке. Этим и объясняется название отделения — мокрое.

В окончании лотков перед трубами дюкера устанавливаются плоские затворы — шиберы. В сухом отделении размещаются напорные трубы дюкера с задвижками. При установке двух отключающих устройств в верхней камере повышается надежность регулирования работы дюкера в случае выхода из строя одной из ниток трубопровода.

Каждое отделение верхней камеры должно иметь горловину и оканчиваться (оборудоваться) люком с крышкой. Превышение люка камер над высоким уровнем вод в водоеме должно быть не менее h2 = 0,5 м.

Нижняя камера дюкера устраивается в виде одного отделения, где напорные трубопроводы переходят в открытые лотки, в начале которых должны устанавливаться щитовые затворы.

Камеры дюкера размещают на незатопляемой даже при высоком уровне воды в водоеме территории. Дюкеры должны располагаться в местах с устойчивым, неразмываемым руслом, на участках с минимальной шириной реки. Трубопроводы дюкера прокладывают перпендикулярно руслу реки для обеспечения минимальной длины труб. При большой протяженности дюкера на трубах следует устанавливать колодцы или камеры с ревизиями, а в пониженных местах — выпуски для опорожнения дюкера (обычно при широкой затопляемой пойме реки).

В случае выхода одной нитки трубопровода дюкера из строя, оставшаяся должна обеспечить пропуск всего расчетного расхода с учетом допустимого подпора. При подпоре будет происходить подтопление верхней камеры дюкера и лежащих выше участков подводящих самотечных трубопроводов. Очевидно, что при подтоплении не должно происходить излива сточной жидкости из камеры дюкера и смотровых колодцев. Подтопление трубопроводов не должно приводить к перебоям в пользовании системой водоотведения и вызывать затопления подвалов и других частей зданий и сооружений. Следует иметь в виду, что даже допустимый подпор может отрицательно сказаться на работе водоотводящей сети. При подпоре трубопроводы будут работать под напором и полным сечением, снизятся скорости движения воды в них, а это, в свою очередь, приведет к отложению осадка. Поэтому подпор не должен вызывать подтопления трубопроводов большой протяженности. Подтопление не должно быть длительным. Величина допустимого подтопления подводящего коллектора определяется на основе анализа работы лежащих выше участков сети.

Дюкеры могут устраиваться и при пересечении самотечного трубопровода с автомобильными и железными дорогами, если они проходят в выемках. В этом случае трубопроводы прокладывают в футлярах (металлических или железобетонных) или осуществляется их бетонирование. В остальном дюкеры под железными и автомобильными дорогами проектируются аналогично проектированию дюкеров через реки.

Если трубопроводы располагаются ниже препятствия, то пересечение выполняется в виде самотечного трубопровода из усиленных стальных или железобетонных труб, уложенных в футляре, непроходных или проходных туннелях. Глубина заложения трубы, футляра или туннеля должна быть не менее 1 м – при открытом способе производства работ и не менее 1,5 м – при закрытом. Длину футляра определяют, исходя из размеров препятствия. Поперечные размеры футляра и туннеля зависят от способов производства работ и размеров трубопровода.

Кожухи и туннели предназначены для предохранения рабочего трубопровода от нагрузок, возникающих при движении транспорта над ним. Одновременно кожух предохраняет дорогу от разрушения в случае аварии трубопровода. Футляры должны устраиваться с противокоррозионной изоляцией (торкрет-бетонное армированное, битумно-резиновые, полимерные покрытия) и защитой от электрохимической коррозии (катодная поляризация с протекторными установками). Пространство между стенками футляра и трубопровода надлежит заполнять бетоном. Перед и после пересечения желательно устройство смотровых колодцев с отключающими устройствами.

Футляры при бестраншейной проходке прокладывают прокалыванием, продавливанием или методом горизонтального бурения. Самотечные коллекторы большого поперечного сечения прокладывают под препятствием в туннелях, которые сооружают способом щитовой или штольной проходки.

Если трубопровод располагается значительно выше препятствия (при пересечении оврагов, суходолов), то пересечение выполняется в виде самотечного трубопровода, уложенного по эстакаде или существующему мосту в утепленном коробе.

Имеется зарубежный опыт прокладки дюкеров из пластмассовых труб. Для этих целей обычно применяют полиэтиленовые трубы. При прокладке подводных линий используется большая гибкость труб из полиэтилена, возможность их сварки в плети большой длины. Принцип прокладки подводных трубопроводов состоит в том, что один его конец герметизируется заглушкой, а трубопровод, наполненный воздухом, плавает на поверхности воды. У берега на трубопроводе закрепляются анкерные грузы и, пригруженный таким образом трубопровод буксируется к месту его запланированной укладки, после чего он заполняется водой.

Перед погружением трубопровода его трасса должна быть размечена посредством буев. Полиэтиленовые трубы сваривают в плети длиной 250-1000 м, соединяемые затем при помощи фланцев. Погружаемая часть может состоять из одной или нескольких соединенных плетей. Операция погружения начинается путем открытия клапана на одном конце трубопровода и впуска в него воды. Вентильным устройством на другом конце трубопровода регулируют выход из него воздуха. Регулируя выход воздуха из трубопровода, контролируют скорость его погружения (обычно 0,2-0,6 м/с). В процессе всей операции погружения проверяют соответствие положения трубопровода заданной трассе.

Полиэтиленовый трубопровод достаточно гибкий, и обычно он принимает форму профиля дна, поэтому подготовку дна практически не производят.

При проектировании подводных трубопроводов следует учитывать профиль дна водоема; характерные уровни воды; максимальную толщину льда; силу воздействия волн и течений, а также предусмотреть возможность повреждения трубопровода якорными устройствами и др.

Чтобы предотвратить осаждение взвешенных веществ и образование газов в подводных напорных канализационных трубопроводах (что может привести к всплытию трубопровода), скорость воды в них должна поддерживаться достаточно высокой (не менее 1,0 м/с).

Навигация:
Главная → Все категории → Водоотводящие сети

Источник

Что такое дюкер трубопровода?

Дюкером трубопровода называют напорный участок трубопровода, который имеет разнообразную сферу применения: системы канализации, водопровода, нефтепровода, орошения и пр. Поток содержимого внутри движется с помощью насосов или самотеком (посредством разности отметок местности). Чаще всего его прокладывают под препятствиями: реками, дорогами, железнодорожными путями, используя метод горизонтального бурения с помощью специальной установки ГНБ. Перед тем как смотретьвспомогательные инструментына нашем сайте, необходимо ознакомится с определением дюкера.

Определение

Что такое дюкер трубопровода? Речь идет о сваренных между собой в плеть трубах, которые уложены в подготовленную траншею или способом протаскивания методом ГНБ. Они изготовлены из железобетона, полиэтилена или стали.

Используются преимущественно в магистральных трубопроводах при строительстве переходов для соединения двух самотечных конструкций при пересечении с искусственными (кабеля, ЖД, трассы, пешеходные переходы, коллекторы) или естественными (овраги, реки и пр.) препятствиями. Гидравлический расчет канализационных дюкеров и других вариантов трубопроводов включает в себя выбор экономически выгодных диаметров и определение в них потерь напора.

Особенности дюкера в зависимости от вида трубопровода

Устройство дюкера зависит от высоты расположения трубопровода и препятствия, а также от области назначения. На дно водоемов конструкция закладывается в траншеи; если речь идет о пересечении с железными или автомобильными дорогами, то возникает необходимость в использовании так называемых футляров или бетонирования.

Устройство дюкера

Выходная камера конструкции представлена двумя отделениями: мокрым (открытые лотки) и сухим (трубы и задвижки). В соответствии со СНиП 2.04.03-85, конструкция прокладывается в две рабочие линии, представленные трубами имеющими диаметр не менее 15 см.

Трасса трубопровода обязательно должна располагаться перпендикулярно к пересечению и прокладываться в благоприятных грунтовых условиях, дно реки и берега при этом должны быть неразрываемыми. Средний участок при этом обязательно находится под уклоном, а боковые ответвления – угол наклона не более 20° к горизонту; глубина – не менее 0,5-1,0 м; расстояние между линиями в свету – 0,7-1,5 м.

Прокладка трубопроводного перехода

Наиболее распространенным способом является горизонтальное бурение, которое представляет собой бестраншейный вариант установки инженерных коммуникаций. Прокол осуществляется с помощью бурового агрегата, который направляется перпендикулярно оси имеющегося препятствия.

Последовательность выполняемых работ при протаскивании дюкера методом ГНБ:

Преимуществами ГНБ являются низкие финансовые затраты и возможность использования в труднодоступных местах. Среди положительных сторон следует выделить сохранность природного ландшафта и короткие сроки монтажа.

Источник

Акведуки, дюкеры. Конструкции. Принцип работы

Лекция 6. ВОДОПРОВОДЯЩИЕ И Сопрягающие сооружения

Вопросы лекции:

1. Водопроводящие сооружения – назначение, классификация.

2. Акведуки, дюкеры. Конструкции. Принцип работы.

3. Назначение, классификация сопрягающих сооружений.

4. Быстротоки. Ступенчатые перепады. Консольные перепады. Конструкции. Принцип работы.

6.1 Водопроводящие сооружения – назначение, классификация

Водопроводящими называются такие ГТС, с помощью которых вода транспортируется к месту назначения и преодолевает встречающиеся на пути препятствия без значительной разности уровней подводящего и отводящего каналов (через балки, овраги, речки, каналы, дороги и т.д.).

Обязательным условием является сохранение командования канала, т.е. минимум потерь на преодоление препятствий сооружением.

К водопроводящим сооружениям относятся:

Акведуки представляют собой мост, по пролетному строению которого располагается лоток водовода, предназначен для переброски расхода канала через реки, овраги, дороги и др. если уровень воды в канале значительно превышает отметки пересекаемых препятствий.

По материалу акведуки бывают: железобетонные (монолитные, чаше сборные), деревянные, металлические и комбинированные.

При возведении акведука над глубоким узким оврагом при прочных (скальных) основаниях используют арочную конструкцию.

При пересечении каналом широких долин, пойм, рек, дорог устраивают акведук рамной конструкции (рис. 6.1, 6.2).

При больших паводковых расходах в реке и большой длине акведука применяют ряд двухконсольных рам.

Швы позволяют совершать температурные перемещения конструкции и осадочные деформации (Рамы соединяются между водопроницаемыми гибкими швами, расположенными через 10-15 м).

Рисунок 6.1 – Рамный акведук

Возвышение стенок лотка над максимальным уровнем воды принимается в зависимости от расхода, в пределах 0,10-0,40 м.

Разработаны альбомы типовых проектов акведуков.

Конструкция сооружения должна обеспечить плавность сопряжения входной и выходной частей с каналом.

Скорость в лотке акведука назначают в пределах 1-2 м/с (во избежание заиления), придавая дну сооружения уклон соответствующий равномерному режиму спокойного потока. Большие скорости не принимают как из-за потери командования, так и из-за необходимости лучшего крепления за сооружением.

Гидравлическому расчету подвергается: вход, лоток и выход.

Статический расчет акведука проводят как для мостов соответствующего типа.

Независимо от конструкции монолитная рама (рамная) или сборная статической проверке подвергаются все элементы акведука.

Дюкером называется напорный трубопровод, укладываемый под руслом реки или канала, дорогой, для пропуска расхода пересекающего их канала, если уровни воды в нем и их отметки близки друг к другу.

— бетонными: (Н = 30–50 м);

— железобетонными: (до Н = 100 м);

по условиям эксплуатации и производства работ:

— заглубленные в грунт;

— уложенные на поверхность.

К конструкции дюкера предъявляются следующие требования:

— возможность регулярного осмотра, ремонта и очистки;

— обеспечение водонепроницаемости швов;

— водонепроницаемость швов при неравномерной осадке;

— возможность опорожнения сооружений на период ремонта;

— отвод фильтрационных вод за пределы сооружения.

Различают короткие и длинные дюкеры.

Короткие дюкеры в конструктивном отношении представляют собой два колодца (входной и выходной), соединенных между собой горизонтальной трубой.

Устраивают их для пропуска небольших расходов, при небольшой разности уровней () (рис. 6.3).

1 – входной колодец; 2 – грязевик; 3 – горизонтальная труба;

Рисунок 6.3 – Короткий дюкер

Большие расходы пропускают дюкеры более сложной конструкции, которые состоят из входного и выходного оголовка, двух наклонных и одного горизонтального участка трубы (рис. 6.4).

Рисунок 6.4 – Дюкер заглубленный под дневную поверхность

Когда канал пересекает широкую долину или глубокий овраг, трубопровод дюкера располагают на поверхности, укладывая его на опоры анкерные и промежуточные каткового типа. Катковые опоры допускают небольшие осевые смещения трубы, связанные с температурными изменениями и осадкой отдельных элементов. Анкерные опоры обеспечивают статическую устойчивость сооружения (рис. 6.5, 6.6). Они располагаются в местах перелома трубопровода, а на прямолинейных участках через 150-180 м.

1 – анкерные опоры; 2 – промежуточные опоры

Рисунок 6.5 – Схема длинного незаглубленного дюкера

Скорость движения воды в трубопроводе принимается 1,5-4,0 м/с (из условия незаиления), но не менее скорости течения воды в канале.

Расчет ведут по max и min расходам.

По — определяют поперечное сечение сооружения.

По — проверяют условия заиления и выбирают число «ниток», сохраняя скорость больше заиляющей.

Для длинных дюкеров проверка на производится еще и с целью выяснения возможности образования прыжка на входе.

При конструировании дюкера необходимо чтобы:

1. Верхняя кромка трубы дюкера, с целью предупреждения захвата воздуха должна быть заглублена под минимальный уровень не менее чем на = 0,6D,

где D – диаметр трубы.

2. Входной оголовок должен быть оборудован затворами, шандорами сороудерживающими решетками, служебными мостиками.

При работе в зимних условиях необходимо проводить расчет на обледенение и проверку пропускной способности.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Дюкер

Дюкер (или перевод) представляет собой трубопровод, изогнутый в вертикальной плоскости соответственно поперечному профилю реки (рис. 1).

Укладка его по речному песчаному дну производится в заранее приготовленном ложе. Если дно реки не имеет резких изломов, подводная часть делается прямолинейной. При пересечении с большими реками приходится устраивать подвижные (шарнирные) стыки.

Участки дюкера, проходящие в береговых откосах, имеют форму буквы г, что дало повод называть их гусями. Таким образом он представляет собой «обратный», или «перевернутый», сифон, как он и называется в американской практике (inverted siphon).

Слово «перевернутый», зачастую выпадает и остается лишь краткое «сифон». В гидравлическом отношении дюкера подразделяются на напорные и сифонные.

Напорные работают под давлением, создаваемым насосами, сифонные — под естественным напором на самотечных линиях.

По роду назначения (функциональному признаку) подразделяются на

В конструктивном отношении их следует различать по материалу труб, а именно: чугунные, стальные, железобетонные, деревянные.

Гидравлический расчет заключается в определении:

Трубы укладываются в две нитки. При небольших водорасходах можно ограничиться одним трубопроводом. Наоборот, при больших расходах воды практикуется укладка 3 и даже 4 параллельных ниток. Определение экономия, диаметра напорного дюкера достигается путем сравнения нескольких вариантов.

При этом должны учитываться эксплоатационные расходы, в том числе затраты на подачу воды насосами, на амортизацию и т. д.

Определение экономического диаметра сифонных дюкерей связано с необходимостью учета влияния уклона трубопровода.

Материал труб выбирается в зависимости от рабочего давления в трубопроводе, размеров и других технико-экономических соображений.

Изоляция труб стальных и железных необходима в целях предохранения их от коррозии, ведущей к сокращению срока службы. Наиболее совершенным способом изоляции является нанесение на внутренней поверхности труб слоя битума, а снаружи — слоя битума и войлочного картона. Для предупреждения возникновения в дюкерах усадочных трещин и для лучшей связи бетонной массы последняя армируется еще проволочной сеткой.

Источник

Дюкер

Напорные дюкеры рассчитывают, пользуясь общим методом расчета напорных трубопроводов (см. Водоснабжение и Газопроводы).

Диаметр дюкерной трубы определяется из формулы:

Для дюкеров с прямоугольным поперечным сечением высотой а и шириной b:

Количество воды, могущее быть пропущенным через дюкер, определяется из выражения:

Диаметр d рекомендуется брать не менее 0,6 м. Скорость воды в трубе сифона принимается нормально равной 2,0—2,4 м/сек.

Конструкция дюкера всецело зависит от его назначения. При пересечении напорным водопроводным дюкером реки (фиг. 1) последний б. ч. укладывают, следуя поперечному профилю реки, иногда же его располагают в отрытых по дну реки поперечных рвах. При водоснабжении для дюкера берут чугунные фланцевые трубы, применяя в изгибах шарнирные соединения.

При больших диаметрах применяют железные и стальные клепаные трубы. Дюкеры следует устраивать двойными чтобы иметь возможность произвести ремонт одной из труб в случае ее порчи, не останавливая водоснабжения. Дюкер устанавливают на место в собранном виде, опуская на дно реки или рва на подвесках с особых устроенных для этого помостов. Сборка производится на льду, на плотах или на свайных помостах. При прохождении напорных водопроводных дюкеров под железнодорожными путями дюкерные трубы укладывают в металлических или каменных трубах или же в тоннелях (фиг. 2). В некоторых случаях приходится и при переходах через реки укладывать трубы в тоннелях. На обоих берегах реки имеются смотровые колодцы дюкера, располагаемые несколько выше горизонта высоких вод реки.

При соединении дюкером двух участков каналов (фиг. 4) дюкер состоит из одной или нескольких (на случай порчи) труб (каменных, бетонных, железобетонных, металлических или деревянных) и из входной и выходной камер, соединяющих концы труб с каналом. Выше дюкера устраивают выпускной шлюз для опоражнивания канала для ремонта дюкера, в нижней же части дюкера делают опорожнительные или спускные отверстия для выпуска воды; для промывки дюкера от грязи, обломков и пр. в нем допускают скорости до 4,5—6,0 м/сек, но при этих условиях необходимо, чтобы при выходе из дюкера вода поступала в пониженный против дна канала бассейн и оттуда уже с уменьшенной скоростью шла в канал. Входная и выходная камеры должны поперечными стенками или крыльями прочно смыкаться с откосами канала. У входа в дюкер ставят решетку для предохранения от попадания в него крупных предметов.

Источник