唐建国:图解德国排水管道

2021-01-25 11:28发布

管线事故  2020-04-09


唐建国 
上海城市建设设计研究总院(集团)有限公司 总工 
新冠肺炎在家“闷病毒”期间,“闷”出来一个非常好的共识——保证排水管道畅通,畅通更是评价排水管道运维管理水平的基本标准。
要畅通就得有一个高质量的排水管道,唐建国总工曾经就如何建设高质量排水管道总结过42个字,行业内戏称“42字真经”:管材质量要牢靠、管道基础要托底、管道接口要到位、沟槽回填要密实、严密检查要保证、窨井质量要重视。
现将德国《FBS混凝土管技术手册》(图1)中一些图片展示给大家,希望能够对提高我们建设高质量排水管道有益。

图1  FBS混凝土管技术手册封面

1 看看外观就知道排水管材的质量如何

排水管材做到高质量,首先原材料就不能够作假;生产过程也必须是要严格和规范的,这些都有标准。一句话按照规矩做,就有高质量的管材。图2是一组德国排水管道外形,看看外观就知道是好质量。

图2 德国排水管道外形示例

2 不同断面形式适用不同的排水体制

排水管道断面不一定,也不应该都是圆形截面。上海第一条排水管道就是倒卵型,详见图3。为什么?因为是合流制,为了保证旱天污水有足够的不淤流速。

图3  1891年在武昌路埋设的我国第一条混凝土管
图4是9种排水管道截面形式,就我国排水管道水流特征而言,保证不淤流速是排水管道畅通的前提!旱天、雨天要应对不同水量,保证流速最简单的办法就是变断面。

图4  9种排水管道截面形式
——我国污水管、合流管,由于计算污水量往往是按照远期水量,近期有流速吗?2、5、6、7、8断面就能够适应近远期。
——我国雨水管,由于降雨差异和在地形平坦的地区,同样上述断面有较好的适用性。
——对于合流和雨水干管则宜采用9和4的断面形式。
另外,排水管做成带有平底座的优点是:可以很好地解决回填中45°区域不易填实的问题。

3 保证接口密封橡胶圈很重要

从图2中,还可以看出,德国管材出厂前橡胶圈是安装在管道上的,不是在现场临时装上去的。从图5中可以看出,德国FBS混凝土管的橡胶圈都不是O型的,也禁止使用O型橡胶圈。因为其认为O型橡胶圈在安装中容易扭曲、变形,从而失去止水作用。
一般情况使用苯乙烯—丁二烯橡胶;在高温条件下使用乙烯丙烯橡胶,在矿物油较多的条件下(如机场)采用腈-丁二烯橡胶。





图5  德国排水管道橡胶圈密封形式

4 承插橡胶圈接口能够借转吗?

排水管道在敷设过程中,不可能是直线敷设的,有一些小的方向变化是难免的,也就是几度的事。怎么办?在变化处加个井吗?划不来。所以经常就是采用“借转”的方法来解决转角问题。德国是不允许这样做的,因为借转会导致橡胶圈受压情况不一致,会影响其寿命。图6是德国混凝土管的转角件。

图6  转角管件

5 接户一定要做检查井吗?

检查井的功能有四个,一是方便接户和管道交汇;二是解决变径、转向等;三是提供维护入口;四是排气,保障安全。检查井多了也未必是好事情,特别是在接户密集的情况下,检查井密密麻麻,德国通过在管壁上“开洞”的方法,解决了接户设置检查井的问题,详见图7。另外,德国对于变径和变断面,也是通过管件来解决,详见图8。


图7  管道钻孔接入支管

图8  用管件替代检查井

6 配套检查井质量同等重要

前述已经说明的检查井的作用,在我国检查井还是地下水入渗(污水外渗)的“大户”。图9是我国工地检查井治理外观,与图10德国检查井相比,汗颜!!!
另外,检查井与管道同质是非常重要的,预制检查井一定是发展的方向,图11是德国混凝土预制检查井构造图。

图9  漏水的检查井



图10  德国预制检查井示例

图11 德国预制混凝土检查井构造示例
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