Zasady sytuowania kanałów
Położenie sytuacyjne osi przewodów kanalizacyjnych (podobnie jak wodociągowych, ciepłowniczych, gazowych, itp.) powinno być równoległe względem:
• osi ulic (krawężników, chodników),
• linii rozgraniczających zabudowy,
• istniejącego zbrojenia podziemnego.
W szerokich ciągach komunikacyjnych (pieszo-jezdnych) – o szerokości przekraczającej 30 m i obustronnej zabudowie, należy projektować dwa równoległe kanały bytowo-gospodarcze (bądź ogólnospławne). Liczba i układ kanałów deszczowych zależy od warunków miejscowych. Gdy odwadniana jest tylko ulica należy zastosować jeden kanał, gdy odwadniane są też dachy domów i podwórza, wówczas należy przewidzieć 2 przewody. Uzyskamy wówczas ciągi kanałów o stosunkowo płytkim posadowieniu, o mniejszych średnicach i mniejszych kosztach budowy (mniej kolizji z istniejącym uzbrojeniem instalacyjnym).
Wymagane odległości projektowanych kanałów od istniejącego uzbrojenia podziemnego i nadziemnego terenu regulowane są odpowiednimi przepisami miejscowymi, np. powiatowymi czy wojewódzkimi, ustalanymi w Zespołach Uzgadniania Dokumentacji Projektowych (zob. minimalne odległości w p.1 ( Warunki techniczne wykonania i odbioru ).
Zmiany kierunków tras kanałów
Kanały nieprzełazowe – o wysokości przekroju H = D < 1,0 m należy układać odcinkami prostymi pomiędzy studzienkami inspekcyjnymi (rewizyjnymi). Każda zmiana kierunku trasy musi odbywać się więc w studzience
Rys.1 Sposób prowadzenia kanału nieprzełazowego h=D<1,0m w łukach dróg
Kanały przełazowe – o wysokości przekroju H = D 1,0 m (dawniej o H ≥ 1,4 m, a dla H [1,0; 1,4] m – tzw. półprzełazowe) można budować w łukach – o łagodnych krzywiznach o promieniach (R), przy czym: Rmin ≥ 5b, gdzie b = D – szerokość kanału w tzw. pachach, oraz Rmin ≥ 5,0 m. Na początku i końcu łuku właściwe jest lokalizowanie studzienek rewizyjnych, aby umożliwić wejście i czyszczenie takiego odcinka (niewidoczny przelot kanału).
Rys.2 Prowadzenie kanału przełazowego w łukach dróg.
Łączenie kanałów
Łączenie tras kanałów powinno odbywać się w studzienkach tzw. połączeniowych, pod kątem α = 90° do kierunku przepływu ścieków.
Rys.3 i 4 Sposoby łączenia ze sobą kanałów w studzienkach połączeniowych dla kąta α ≥ 90°, α < 90°
Gdy z układu tras łączonych kanałów wychodzi kąt ostry α < 90° : należy zastosować dodatkową studzienkę rewizyjną.
Kanały nieprzełazowe (H < 1,0 m) łączymy w studzienkach połączeniowych (o przekroju kołowym), a kanały przełazowe (H 1,0 m) w komorach połączeniowych (najczęściej o przekroju wieloboku):
Zagłębienie kanału
Ogólną zasadą jest prowadzenie – układanie kanałów możliwie jak najpłycej względem powierzchni terenu (najmniejsze koszty budowy wykopów). Jednakże zagłębienie kanału determinowane jest przez:
• wymagane, minimalne zagłębienie kanału Zmin, umożliwiające grawitacyjny dopływ ścieków tzw. przykanalikami (o spadkach minimalnych dna 15‰ dla D = 0,15 m oraz 10‰ dla D = 0,20 m) z budynków, wpustów ulicznych, podwórzowych, itp.,
• strefę przemarzania gruntu Hz, stąd wynika minimalne przykrycie ziemią Hmin ≥ Hz,
• spadki i ukształtowanie terenu po trasie kanału,
• inne czynniki, jak np. kolizje z istniejącym uzbrojeniem podziemnym
Ogólnie, o niezbędnym przegłębieniu kanałów ulicznych decydują najczęściej tzw. punkty krytyczne sieci, tj. najniżej zlokalizowane wpusty uliczne lub podwórzowe czy też piwniczne (z których najczęściej występują wylania z kanalizacji). Należy przy tym zwrócić uwagę na konieczność przestrzegania warunków wytrzymałościowych odnośnie stosowanych rur kanalizacyjnych i warunków ich zabudowy – montażu (wynikających z obciążeń statycznych naziomem gruntu oraz obciążeń dynamicznych z ruchu pojazdów).
Minimalne przykrycie przykanalika/kanału (Hmin = Hz) wynosi od 0,8 do 1,4 m, w zależności m.in. od strefy przemarzania gruntu. Minimalne zagłębienie przykanalika/kanału (Zmin) jest suma przykrycia i średnicy kanału. Przyjmując kanał o Dmin = 0,20 m (jak w kanalizacji bytowo-gospodarczej) wówczas Zmin = [1,0 – 1,6 m] – w zależności od strefy przemarzania.
Gdy zagłębienie kanału na jego trasie jest mniejsze niż Zmin wówczas należy go docieplić materiałem o
małym współczynniku przewodzenia ciepła lub nasypem ziemnym.
Maksymalne zagłębienia kanałów Zmax
Najczęściej przyjmuje się obecnie: Zmax ≤ 6,0 m p.p.t. . Gdy Z > Zmax stosuje się pompownie strefowe lub „górnicze” metody budowy kanałów, tj. tzw. wiercenia „poziome” lub przeciski.
Obliczenia niezbędnego zagłębienia kanałów ulicznych
W przeciętnych warunkach terenowych miast jako niezbędne (i zarazem minimalne) zagłębienie kanałów ulicznych przyjmuje się na ogół:
Z = [1,8 -2,3] m p.p.t. – w kanalizacji deszczowej,
Z = [2,3 – 2,8] m p.p.t. – w kanalizacji bytowo-gospodarczej i przemysłowej,
Z = [2,5 – 3,0] m p.p.t. – w kanalizacji ogólnospławnej.
Takie zagłębienia kanałów (kolektorów) umożliwiają:
• prawidłowe podłączenie przykanalików i kanałów bocznych – zbieraczy,
• nie powodują na ogół kolizji z innym uzbrojeniem podziemnym terenu, np. z przewodami wodociągowymi Z = [1,5 – 1,8] m p.p.t., czy ciepłociągami Z = [1,2 – 1,5] m p.p.t.
Szczegółowo, niezbędne zagłębienie kanałów ustalić można na podstawie obliczeń, według poniższych schematów (w zależności od rodzaju kanalizacji).
Rys. Schemat dla kanalizacji rozdzielczej.
gdzie:
g – zagłębienie posadzki piwnicy względem rzędnej terenu przy budynku Rt, m
p – położenie przykanalika względem fundamentu (pmin = 0,5 m dla kamionki i 0,3 m dla żeliwa), m
dp – średnica przykanalika (dp min = 0,15 m), m
i – spadek dna przykanalika (imin = 15‰ dla dp = 0,15 m i imin = 10‰ dla dp = 0,20 m),
h – wypełnienie w kanale ulicznym (najczęściej przyjmuje się h = 0,5d), m
Ru – rzędna osi ulicy (ewentualnie rzędna terenu nad kanałem), m n.p.m.,
Rt – rzędna terenu przy budynku (ewentualnie poziom progu – p.p. = 0,00 m n.p.m.).
Rys. Schemat dla kanalizacji deszczowej
Rys. Schemat dla kanalizacji ogólnospławnej : h – wypełnienie kolektora ulicznego do tzw. pach kanału jajowego, Zp – zamknięcie przeciwcofkowe.
Spadki kanałów (zob. projektowanie sieci rozdzielczej oraz zasady i zakres projektowania)