市政排水倒虹管设计概述及案例分析.pdf

2017年第14期(总第215期)
江西建材
建筑与规划设计
市政排水倒虹管设计概述及案例分析
陈清榛福建省交通规划设计院,福建福州350000
摘要:倒虹管作为南方水乡片区污水管网中常见的节点,遇到河道、涵洞等障方案基木合理。倒蛀管管长根据倒虫虹进水井设置位置为131m;(2)总水
碍物时起到衔接上下游管道的重要作用;本文从倒虹管概念、在市政排头损失HI计算:倒虹管沿程水力损失hl
0.0027×131=0.35m倒
水系统中的应用并结合实际工程案例等儿方面对倒虹管设计进行阐述虹管局部损失2按沿程水力损失的10%计算为0.035m,则H!=hl+
0.39m;(3)倒虹进出水间的水位高差H应稍大于总水头损失作为安全
关键词;倒虹管水力计算施工工ど设计图
水头差,其差值一般采用0.1m,因此H=0.39+0.1=0.49m,倒虹管实际
设计坡度I=HL=0.49/131=0.37%。本工程污水管道非合流管道,
随着社会不断发展进步,人民生活水平和思想意识的提高,越来越
放无需采用早流污水量校核流速。
多的人已经通过近年来层出不穷的城市积水内涝造成的“看海”现象中
3.2进出水井设置
吸収经验教训,改变以往“重地上轻地下”的传统观念,充分意识到城市
进出水井一般采用矩形或圆形的钢筋混凝土结构井,本工程采用
排水系统作为城市现代化发展建设进程中的重要组成部分是不可或缺
矩形井设计。进水井的前一检查井和进出水井均设置沉泥槽用以沉淀
的。城市排水系统内容繁多,每个构筑物都发挥着各自的作用,而倒虹泥土、杂物,保证倒虹管内水流通畅,沉泥槽深度取0.5m。进水井在
管作为排水中的节点、其主要功能是当排水果遇障母物时、DNI00进水管洞口位置加装10钢格棚,间距100进出水井没置
充当上下游管道的关键连接通道。倒虹管设计繁杂,需多方面考虑问位置应避免被洪水淹没,井盖高程应大于河道洪水位,检修室净高需大
题,设计时应结合工程实际情况,充分了解其原理及适用场合,了解各
个设计节点需考虑的关键因素
于规范要求的2米。倒虹管多数情況下与上下游污水主管不在同一直
线上,需偏移出道路红线布置,故应在倒虹进出水井前后加设检査井以
倒虹管概念及原理
避免出现进出水井需转弯的情況。进出水井设置闻门用以事故发生或
倒虹管是指当排水管渠遇到河流、地下构筑物等障得物时,不能按
者检修清淤时关闭相关管段。
原有的坡度埋设,而是按下凹的折线方式从障碍物下通过所采用的管3.3倒虹管管材逃择
道。水体在倒虹管内的流动依靠上下游管道中的水面高差进行的。
倒虹管管材选用一般采用钢筋混凝土管或玻璃钢夹砂管,本工程
2倒虹管在市政排水系统中的应用
采用玻璃钢夹砂管,双“0”型密封圈承插连接。管道与进出水井连接处
倒虹管在市政排水系统中较为常见,尤其是南方水多片区内水系采用DN600刚性防水套管.H倒虫管全线采用(25砼进行360°满包封
发达,污水管道在汇入污水处理厂的进程屮经常遇到河流、涵洞等构筑
处理
物,这时需结合相关专项规划严格谁慎分析论证,确定需设置倒虹管穿3.4事故排放管
越时方可选用。尤其是穿越过水箱涵、通道涵时不可一味的选用倒虹
管,应合理分析污水管?竖向情况,如适当优化管道和涵洞的竖向关系
经与当地环保部门沟通并取待同意,在进水井设置事故排放管排
入河道,用以当倒虹管需检修或淤时将上游污水通过事故排放口临
可以避免设倒虹吸时应优先考虑,并及时与规划部门沟通协。穿时排入河道,管径取进水管管径D=100mn,坡度取0.2%,管底标高
越河道、涵洞的倒虹管一般采用四型倒虹管,其组成主要为进、出水井
按高出进水管管外顶标高20cm考虑。由于本工程规划河道设计洪水
及管道
位较高,在事故排放管管口加装拍门以防止洪水倒藻
3某工程倒虹管设计案例分析
3.5启闭机、闸门等构筑物
某工程为城市主干路,道路横跨一处现状渠道(亦为规划河道),渠
本工程进出水井设置在道路红线外的空旷场地上,故启闭机设置
道底宽87米,渠深约5米,断面为复合式断而。本工程道路下放设的
在地面以上,采用S1Q型手轮式启闭机,启闭机设计启闭力1吨。门
污水管为城区污水处理厂配套污水下管,进水管管径DN1000,通过该
采用YZ型铸铁铜圆闸门,门人寸同倒虹管管径取DN600。若进出
处河道时采用四型倒虹管方式。倒虹管走向与道路中心线平行,为避
水井受条件限制需设置在道路范用内,进出水井形式需调整并在内部
免开挖工时对设计河道桥梁柱基造成影响,中心距桥梁最外側柱墩设置检修平台,将启闭机调整至地面以下的井内
中心8米。根据规范,通过河道的倒虹管不宜少于两条,本工程按两根
3.6施工工艺
管道设置。由于该河道无通航要求,故倒虹管的管顶距规刘河底距离
倒虹进出水井可采用井或钢板桩支护开挖方式,倒虹管可采用
本次按规范不小于1m要求取1.1m。出水管维持进水管的管径、埋深顶管或者钢板桩开挖支护方式。本工程由于?季时河道流量较小,H
及坡度继续敷设前行最终排入污水提升泵站。
施工周期安排在枯水期,倒虹进出水井及倒虹管均考虑采用钢板桩支
3.1水力计算
(1)倒東管进水管管径D=100om,设计坡度1=0.06%,流量Q=
护形式开挖施工。由于需穿越河道,施工过程中需进行間堰,且为避免
河水渗入沟槽,采用带有止水效果的拉森钢板桩支护措施,钢板桩拔出
Ar,流速V=C。√R。谢オ系数根据曼宁公式C=ー。Rぶ综上可后留下的土孔应及时回填处理,土孔回填材料须采用透水材料等。进
出水井和管道地基承载力要求120KPa,由于已经进入淤泥段落,需进
得,设计流量Q=。AR3。12=632.9Ls,流速レ=ー。R3
行软基处理,采用C15素砼桩,柱直径50cm,柱距2.2m,桩顶通长设置
m/。选用两根管径相同、半行敷设的倒虹管线,每条倒虹管的设计20cmn厚C25钢筋砼板,板宽度同管道基础宽度。钢筋采用q12Q20cm
流量Q1=Q/2=316.5Ls。查水力计算表得倒虹管管径D=60m,水钢筋网。倒虹管施工过程还应尽量避免沟档内积水,及时采取必要的
力坡度i=0.27%,流速v=1.5m/s,该流速大く空外排水设计规范》要『降水措施,降水至基坑底0.5m以下,并注意管道抗浮。
求的允许最小流速0.9m/s,也大于进水管流速1mv/s。由于倒虹管构造3.7倒虹管设计图(如图1、图2
的特殊性,其深埋在河底给日后清淤工作带来诸多不便,因此倒虹管设
4倒虹管后期维护
计流速作为水力计算中的关键参数,很大程度上决定了倒虹管的淤积程
倒虹管能否长期有效使用的关键就是后期维护,应定期检查管道
度,设计时需借鉴多方经验成果。《日本下水道设计指南》中规定:倒虹流通情況,定期进行神洗清淤。清淤措施尽量选用机械清通方式,条件
管内的流速,应比进水管渠増加m20%~30%,经验算也满足该要求。英受限需人工清通时应严格注意相关安全事项,注意井中气体情况,做好
国相关规范规定不应低于1.2m/s,本工程设计流速亦满足,因此本设计防护措施。
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万方数据