المقطع العرضي لقناة الصرف: شرح العرض والعمق والشكل للمصممين

المقطع العرضي لقناة الصرف: العرض والعمق والشكل قبل التحديد

تحدد الأبعاد الموجودة في الرسم السعة الهيدروليكية، وفئة التحميل، وملاءمة المخرج، ومدى سرعة قيام طاقم الصيانة بمسح الخط.

المياه تقف على الرصف بعد شهرين من التسليم، وشبكة تهتز أسفل شاحنة التسليم الأولى، وخرطوم نفث يتوقف عند الوصلة الثالثة. تعود هذه الشكاوى دائمًا تقريبًا إلى مستند واحد: المقطع العرضي لقناة الصرف الصحي الصادر للبناء. يحدد العرض والعمق وسمك الجدار والشكل الجانبي معًا كمية المياه التي يحملها الخط، والحمولة التي سيتحملها، وما إذا كان يناسب خندقًا تم حفره بالفعل، وما إذا كان من الممكن تنظيفه بدون أغطية رفع.

تعامل مع المقطع العرضي كقرار تصميمي وليس كبقايا من تخطيط الرصف. توضح الأقسام أدناه ما يتحكم فيه كل بُعد، والأرقام التي تستحق التدقيق، وحالات الفشل التي تتكرر في الموقع.

أربع خصائص تعيش داخل مقطع عرضي واحد

المقطع العرضي ليس أبدًا رقمًا واحدًا. تحمل القناة الخرسانية الراتنجية النموذجية ستة على الأقل: العرض الداخلي، والعمق الداخلي، وسمك الجدار، وارتفاع الجسم الخارجي، والخصم الذي يأخذ إطار الشبكة، والعلاقة بين عكس القناة ومستوى السطح النهائي.

السعة هي حاصل ضرب المساحة المبللة والسرعة، مكتوبة على النحو التالي Q = A x V. تبلغ مساحة القناة المبللة التي يبلغ عرضها الداخلي 100 مم وعمق المياه 60 مم حوالي 0.006 متر مربع؛ بسرعة 0.8 م/ث يحمل حوالي 4.8 لترًا في الثانية. وبمرور نفس القناة بعمق 100 ملم ترتفع المساحة إلى 0.01 متر مربع، مما يرفع التدفق إلى حوالي 8 لترات في الثانية. عندما يكون الخندق ضيقًا، فإن العمق الإضافي يشتري السعة بتكلفة أقل بكثير من العرض الإضافي.

تعتمد السرعة نفسها على المنحدر وعلى نصف القطر الهيدروليكي، R = A / P، حيث P هو المحيط المبلل. هذا هو المكان الذي يبدأ فيه المظهر الجانبي في الأهمية: فالانعكاس المنحني أو على شكل حرف V يبقي المحيط المبلل صغيرًا عند التدفق المنخفض، مما يحافظ على السرعة مرتفعة ويحافظ على عمل القناة بين العواصف. القاع المسطح يفعل العكس.

إذا كانت المكونات المحيطة بالمقطع العرضي لا تزال غير واضحة، فهذه النظرة العامة ما يتضمنه نظام قناة الصرف يشرح كيف يتناسب الجسم والشبكة والإطار وصندوق الطمي والمنفذ معًا قبل البدء في تحديد الحجم.

خيارات الملف الشخصي وما تتغيره عند التدفق المنخفض

يمكن أن تتشارك قناتان في العرض والعمق المتطابقين مع الاستمرار في التصرف بشكل مختلف، لأن ملف التعريف يتحكم في حالة التدفق المنخفض، والتي بالنسبة لمعظم المواقع هي الحالة التي تستمر أحد عشر شهرًا في السنة. يقارن الجدول أدناه الملفات الشخصية التي تظهر غالبًا في الطرق والساحة العامة والأعمال الصناعية.

فئة التحميل تنتمي إلى التجميع، وليس الشبكة

غالبًا ما تقتبس المواصفات فئة التحميل كما لو كانت خاصية للشبكة وحدها. ليس كذلك. تصف فئات EN 1433 مجموعة تم اختبارها تتكون من الشبكة والإطار وجسم القناة والمحيط الخرساني الذي يثبت الوحدة في هيكل الرصيف.

• A15، 15 كيلو نيوتن: مناطق المشاة وممرات المشاة ومسارات الدراجات.
• B125، 125 كيلو نيوتن: مواقف السيارات والممرات ومناطق المركبات الخفيفة.
• C250، 250 كيلو نيوتن: خطوط الرصيف والقنوات على جانب الطريق.
• D400، 400 كيلو نيوتن: الطرق والأكتاف والحارات المرورية المزدحمة.
• E600، 600 كيلو نيوتن: الأرصفة وساحات الشحن وأرصفة الطائرات.
• F900، 900 كيلو نيوتن: مآزر المطار وأحمال العجلات الأثقل.

سمك الجدار ومقياس التسليح مع الفئة، وكذلك المحيط. نفس جسم القناة المغطى مباشرة على قاعدة فرعية مضغوطة، بدون الغلاف الخرساني المحدد، لن يقدم فئته المقدرة بغض النظر عن ما يقوله الملصق.

خشونة المواد وجودة الجدار

يصف معامل خشونة مانينغ n مدى مقاومة جدران القناة للتدفق. تتراوح نسبة الخرسانة الراتنجية عادةً بين 0.010 إلى 0.011، والبولي بروبيلين بالقرب من 0.009، والحديد الزهر بالقرب من 0.012 إلى 0.014. تبدو الفجوات صغيرة على الورق، ولكن على المدى الطويل تتراكم في اختلافات قابلة للقياس في عمق المياه وسطح الطفو، وهو بالضبط الهامش الذي يختفي أولاً في حدث مقابل تكلفة إضافية.

جودة الجدار مهمة لنفس السبب. يحافظ القسم الكثيف الأملس على مساحته المصممة لعقود من الزمن، في حين يفقد الجدار الخشن أو المشوه قدرته بصمت. المقاطع التي تجمع بين سطح منخفض الخشونة وجسم صلب بدرجة كافية للحفاظ على شكله تحت أحمال العجلات المتكررة هي تلك التي تحافظ على مقطعها العرضي صحيحًا عامًا بعد عام.

إحدى النتائج العملية: عندما تشترك قناتان في نفس الأبعاد الداخلية ولكن بمواد مختلفة، فإن القناة الأكثر سلاسة ستعمل على عمق أقل عمقًا لنفس التدفق. إن قيمة هذا العائم الإضافي تستحق أكثر من قناة أكبر قليلاً والتي تكلف التنقيب فيها أكثر.

أقسام الرصيف والحافة والانتقال

تحمل مقاطع الرصيف والرصيف خط الصرف إلى حافة الطريق، لذا يجب أن يلبي مقطعها العرضي قيدين في وقت واحد. يجب أن توضع أسفل بناء الرصيف بينما لا تزال تقبل الجريان السطحي الذي يصل في شكل طبقة رقيقة عبر السطح. يكون المدخل عادة عبارة عن فجوة تتراوح من 10 إلى 20 ملم: واسعة بما يكفي لتدفق المياه، وضيقة بما يكفي بحيث تمر عجلة دراجة أو عجلة عربة دون هزة.

تجمع وحدات الرصيف المدمجة مسبقة الصب بين الرصيف والقناة في قسم واحد، مما يزيل الوصلة الممتدة على طول حافة الطريق ويقلل عدد الصفقات في الموقع. تحتاج كل من منحنيات نصف القطر الطويلة والأرصفة المسقطة ومعابر الممرات إلى قسم خاص بها، لذا تحقق من تفاصيل الانتقال بعناية مثل المسارات المستقيمة.

لدينا نطاق قناة الصرف قم بتجميع ملفات التعريف هذه حسب المادة والتطبيق، مما يسهل وضع قسم حافة الطريق وقسم تصريف الخط جنبًا إلى جنب في رسم واحد.

يجب إكمال الشيكات قبل إصدار الطلب

ترتيب العمليات مهم بقدر أهمية الأرقام نفسها. قم بإجراء عمليات الفحص هذه بالتسلسل وستختفي معظم أخطاء المقطع العرضي قبل وصولها إلى المصنع.

1. التأكد من التدفق التصميمي من منطقة مستجمعات المياه ومعامل الجريان السطحي وكثافة هطول الأمطار، وليس من حجم القناة المستخدمة في المشروع السابق.
2. تحقق من السرعة التي ينتجها المنحدر الطولي المقترح، بهدف 0.6 إلى 0.9 م/ث عند تدفق التصميم، وتقييم حالة التدفق المنخفض بشكل منفصل.
3. قارن عمق المياه التصميمي بالعمق الداخلي واحتفظ بلوح الطفو متاحًا مقابل تكلفة إضافية.
4. التحقق من المدخل: يجب أن تمر المنطقة الخالية من الشبكة أو عرض الفتحة بتدفق التصميم دون اختناق القناة.
5. تأكد من أن أنبوب المخرج يقع عند أو أسفل القناة المعكوسة، مع مساحة مقطعية تساوي على الأقل مساحة القناة.
6. قم بمطابقة فئة الحمولة مع حركة المرور الحقيقية، بما في ذلك مركبات البناء، ثم قم بتأكيد تفاصيل المحيط والردم التي تدعمها.
7. ضبط تفاوتات التثبيت: عادةً ما يتم وضع الخطوط المبشورة والمشقوقة على مسافة حوالي 3 إلى 5 مم أسفل الرصف المجاور، مع محاذاة المفاصل لنمط الرصف.
8. خطط للوصول للتنظيف: صناديق الطمي عند رأس المسارات، بالإضافة إلى نقاط القضبان أو التفتيش عند كل تغيير في الاتجاه.

حيث تخطئ المقاطع العرضية

تظهر نفس الأخطاء في مشروع بعد مشروع. الأكثر تكلفة هو الطلب من العرض الاسمي وحده، لأن القناة الموصوفة بـ 200 مم قد يبلغ قياسها 240 مم عبر شفة الإطار، ولن يأخذها قطع الخندق للشكل الاسمي.

• كان العمق مطابقًا للخندق الذي تم حفره وليس للحساب الهيدروليكي.
• يتم عكس القناة المضبوطة فوق أنبوب المخرج، مما يترك الماء الراكد الدائم في الخط.
• يبلغ عرض الفتحات أقل من 10 مم في المواقع التي تحتوي على أوراق الشجر أو الحصى أو الحطام الذي تحمله الرياح.
• المنافذ والانتقالات أصغر من مساحة المقطع العرضي للقناة التي تخدمها.
• لا يوجد صندوق طمي على رأس الجري، أو لا شيء عند تغيير الاتجاه.
• تم تحديد مسارات طويلة ومستقيمة دون أي نقطة تنظيف أو فحص.

المقطع العرضي المرسوم ببعد واحد ليس تصميمًا. إنه تخمين مع كتلة العنوان المرفقة.

المقطع العرضي لقناة الصرف هو المكان الذي تلتقي فيه المكونات الهيدروليكية والهيكل والتركيب. احصل على العرض الداخلي والعمق بشكل صحيح وسيحمل الخط تدفق التصميم. احصل على سماكة الجدار والطبقة المحيطة والتحميل بشكل صحيح وستصمد أمام حركة المرور فوقه. احصل على المظهر الجانبي والأبعاد الخارجية بشكل صحيح بحيث يتناسب مع الخندق، ويتصل بشكل نظيف بالمنفذ، ويمكن تنظيفه بالمعدات التي يمتلكها فريق الصيانة بالفعل.

القاعدة بسيطة بما يكفي لتطبيقها على المشروع التالي: قم بقياس القسم من حساب التدفق، ثم قم بفحصه مقابل الحفر وحالة التحميل وطريقة التنظيف قبل أن يغادر الرسم المكتب. كل شيء آخر في الجدول الزمني أسهل في التغيير من تغيير القناة المحددة بالفعل.