 Περιεχόμενα |  Προηγούμενο |  Επόμενο |
|
1. Γενικά
Η μελέτη αποχέτευσης-αποστράγγισης των σηράγγων περιλαμβάνει:
| • | την απομάκρυνση της απορροής των ομβρίων νερών από την περιοχή των στομίων και των τυχόν υπογείων νερών που αναβλύζουν στα τοιχώματα της σήραγγας, |
| • | την αποχέτευση των επιφανειακών ρυπαρών υδάτων (πλυσίματος, πυρόσβεσης, ατυχήματος) από το κατάστρωμα εντός της σήραγγας, προς τη Δεξαμενή Συγκράτησης Ρύπων ή άλλο σύστημα ελέγχου της ρύπανσης, |
| • | την αποστράγγιση των υπόγειων υδάτων από το υλικό που βρίσκεται στην περίμετρο της σήραγγας. |
Οι διατάξεις που επιτελούν τις απαιτούμενες λειτουργίες για την αποχέτευση και αποστράγγιση των σηράγγων είναι:
α. Οι τάφροι οφρύος και αποκοπής της επιφανειακής απορροής στην περιοχή των ανοιχτών εκσκαφών γύρω από τα στόμια της σήραγγας. Αυτές οι τάφροι συλλέγουν τα νερά από τις λεκάνες απορροής οι οποίες βρίσκονται ανάντη των μετώπων της σήραγγας και τα μεταφέρουν κατάλληλα σε αποδέκτες.
β. Το σύστημα των οπών αποστράγγισης στα μέτωπα των ανοιχτών εκσκαφών, τις οπές εκτόνωσης της πίεσης των νερών πίσω από την επένδυση και αντιστήριξη των πρανών της εκσκαφής και οι τάφροι συλλογής των εκροών των υπογείων νερών από αυτές τις οπές.
γ. Το σύστημα αποστράγγισης του εσωτερικού των σηράγγων που αποτελείται από τις οπές στράγγισης στην περίμετρο των τοιχωμάτων της σήραγγας, από την επιφάνεια (που αναπτύσσεται στο εξωτερικό του φορέα, κέλυφος, της σήραγγας) υδροσυλλογής των στραγγισμάτων (στεγάνωση), που προέρχονται από τις οπές στράγγισης - εκτόνωσης από τους διαμήκεις στραγγιστικούς αγωγούς Ø200, οι οποίοι συλλέγουν τις υπόγειες ροές από την επιφάνεια στράγγισης, τα φρεάτια ελέγχου των στραγγιστικών αγωγών (ΦΕΑ), τους συλλεκτήριους αγωγούς αποστράγγισης που συνδέουν τα φρεάτια ελέγχου με τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποστράγγισης, το συλλεκτήριο αγωγό αποστράγγισης Ø400 και τέλος τις διατάξεις εκροής των υπόγειων νερών στο περιβάλλον, τη στραγγιστική στρώση του εσωτερικού της σήραγγας επί της οποίας εδράζεται το οδόστρωμα.
δ. Το σύστημα αποχέτευσης των ρυπαρών νερών του καταστρώματος της σήραγγας, το οποίο αποτελείται από τα στόμια υδροσυλλογής (φρεάτια ή κοίλα ρείθρα), τις διατάξεις σιφωνισμού επί των ρείθρων υδροσυλλογής, που μπορεί να χρησιμοποιηθούν και ως φρεάτια συντήρησης των ρείθρων, τους συλλεκτήριους αγωγούς αποχέτευσης, που συνδέουν τα φρεάτια ελέγχου των αποχετευτικών αγωγών με τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποχέτευσης, τη Δεξαμενή Συγκράτησης Ρύπων και τέλος τις διατάξεις αναρρόφησης και υπερχείλισης στο περιβάλλον.
Σε ορισμένες περιπτώσεις σηράγγων μπορεί να προτείνονται επιπλέον έργα αποστράγγισης ειδικά μάλιστα όταν πρόκειται για σήραγγες εκσκαφής και επανεπίχωσης (C & C) ενδέχεται να διατάσσονται επί της οροφής γραμμικά στραγγιστήρια ή επιπλέον τάφροι επιφανειακής υδροσυλλογής στο επίχωμα.
Σε σήραγγες με συνολική επένδυση της διάτρησης χρειάζεται να διαφοροποιείται η στραγγιστική στρώση του οδοστρώματος από το λοιπό σύστημα αποχέτευσης - αποστράγγισης.
Σε κάθε περίπτωση οι διατάξεις αποχέτευσης και αποστράγγισης απαιτείται να είναι διαχωρισμένες λόγω της εξαιρετικά κακής ποιότητας των ρυπαρών νερών, που απορρέουν στο οδόστρωμα (νερά πλυσίματος, νερά πυρόσβεσης, υγροί ρύποι από ατυχήματα) και λόγω της υπερβολικής σκληρότητας των υπογείων νερών, που μπορεί να οδηγήσει σταδιακά σε αποθέσεις αλάτων και αποφράξεις των στραγγιστικών αγωγών.
Στη μελέτη του γενικού συστήματος αποχέτευσης-αποστράγγισης της οδού, στις προσβάσεις της σήραγγας, πρέπει ο σχεδιασμός να περιλαμβάνει διατάξεις που αποκλείουν ή περιορίζουν στο ελάχιστο την είσοδο απορροής από την οδό εντός της σήραγγας στην περιοχή των στομίων.
Χρειάζεται επαρκής συντονισμός της λειτουργίας των διατάξεων αποστράγγισης - αποχέτευσης, ανάμεσα στη σήραγγα και τα εκατέρωθεν αυτής τμήματα της οδού. Οι παράγραφοι που ακολουθούν ισχύουν για συνθήκες, όπου δεν απαιτούνται ειδικές προβλέψεις ελέγχου της ρύπανσης. Στις περιπτώσεις όπου οι Περιβαλλοντικοί Όροι απαιτούν εγκαταστάσεις ελέγχου ρύπανσης, θα πρέπει να εφαρμόζονται πρόσθετες διατάξεις.
Κατά τη μελέτη πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι απαιτείται ειδικός σχεδιασμός του συστήματος αποχέτευσης - αποστράγγισης στα μέρη της σήραγγας που είναι:
α. η περιοχή ανάντη των στομίων της σήραγγας
β. το εσωτερικό της σήραγγας
γ. η περιοχή κατάντη των στομίων της σήραγγας
Επιπλέον μπορεί ο σχεδιασμός να συμπεριλαμβάνει:
| • | την αντιμετώπιση συγκεντρωμένων απορροών από υδατορέματα τα οποία διέρχονται, είτε από τον ορεινό όγκο πάνω από τη σήραγγα, είτε από την περιοχή των στομίων, ή την εφαρμογή ειδικών μέτρων, |
| • | την προστασία της περιοχής πάνω από σήραγγες κατασκευαζόμενες με εκσκαφή και επανεπίχωση (cut & cover). |
Στην περιοχή του ανάντη στομίου της σήραγγας (δηλαδή εκείνου που είναι σε μεγαλύτερο υψόμετρο) και στο εγγύς τμήμα της οδού απαιτείται:
| • | Η αποκοπή, η συγκέντρωση και η διάθεση σε φυσικό αποδέκτη της επιφανειακής απορροής από την πλαγιά, πάνω από το στόμιο της σήραγγας και από τις πλαγιές εκατέρωθεν της οδού κοντά στο στόμιο, όταν αυτές συγκλίνουν προς την οδό. Γι' αυτό το σκοπό απαιτείται η κατασκευή στεγανών τάφρων οφρύος, οι οποίες διατάσσονται ημικυκλικά πάνω από το στόμιο με κλίση και προς τις δυο εκατέρωθεν πλευρές της σήραγγας, ή προς τη μια μόνο πλευρά, ανάλογα με τη θέση του τελικού αποδέκτη. Αυτές οι τάφροι πρέπει να οδηγούν εύκολα τις απορροές μακριά από τα στόμια. Δεύτερη γραμμή αποκοπής των επιφανειακών νερών γίνεται με ειδική διαμόρφωση της μετώπης του στομίου υπό μορφή καναλιού μικρής χωρητικότητας, αλλά επαρκούς για την αναμενόμενη παροχή. Εάν δεν είναι δυνατή η κατασκευή τάφρου οφρύος λόγω των απότομων κλίσεων της πλαγιάς, που βρίσκεται πάνω από το στόμιο, τότε διαμορφώνεται στη μετώπη κανάλι μεγαλυτέρων διαστάσεων. Αυτό το κανάλι εκβάλει σε φρεάτιο υδροσυλλογής ικανών διαστάσεων και μέσω τάφρου ή αγωγού οδηγούνται τα νερά σε κατάλληλο αποδέκτη. |
| • | Η συγκέντρωση και απομάκρυνση της απορροής του οδοστρώματος της οδού στην περιοχή των στομίων, ώστε αυτή να μην εισέρχεται στη σήραγγα. Η συγκέντρωση αυτής της απορροής συνήθως γίνεται στις πλευρικές τάφρους του οδοστρώματος και μέσω φρεατίων οδηγείται σε υπόγειους αγωγούς. Γι' αυτό το λόγο απαιτείται, μέσα στη σήραγγα σε μήκος περίπου ίσο με το πλάτος του στομίου, να διατάσσονται φρεάτια, τα οποία επιστρέφουν με ασφάλεια τα επιφανειακά νερά έξω από το στόμιο. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, επειδή οι κλίσεις και οι τοπικές συνθήκες δεν επιτρέπουν την προς τα ανάντη απομάκρυνση των νερών τότε θα πρέπει να εξετάζεται το ενδεχόμενο σημαντικότερης δαπάνης αποχετευτικών έργων, ειδικά όταν το μήκος της σήραγγας είναι μεγαλύτερο από 200 m. |
| • | Η αποστράγγιση των νερών που κατεισδύουν στην περιοχή των τεχνικών έργων αντιστήριξης του στομίου και των προσβάσεων, καθώς επίσης και στην περιοχή των ακάλυπτων επιφανειών ερεισμάτων και νησίδων. Για να επιτυγχάνεται αυτό σχεδιάζονται επί μέρους στραγγιστικά συστήματα (τοπικά) τα οποία θα λειτουργούν σε συνεργασία με το σύστημα αποχέτευσης ομβρίων. |
Στην περιοχή του εσωτερικού των σηράγγων απαιτείται να αντιμετωπίζεται το πρόβλημα αποχέτευσης περιορισμένων ποσοτήτων νερών που θα ρέουν σποραδικά στο οδόστρωμα από το πλύσιμο κυρίως της σήραγγας και τυχαία από τις παροχές πυρόσβεσης ή τους υγρούς ρύπους ατυχημάτων. Επίσης απαιτείται να συλλέγονται τα υπόγεια νερά γύρω από τα τοιχώματα της σήραγγας:
| • | Για να επιτευχθεί η απομάκρυνση των επιφανειακών νερών προβλέπονται ρείθρα σχισμής στο κρασπεδόρειθρο της χαμηλής πλευράς τα οποία εκτονώνονται μέσω φρεατίων κάθε 50 έως 100 m σε συλλεκτήριο αγωγό διαμέτρου Ø400 mm (ή Ø600 mm όταν προβλέπεται η ροή να είναι συνεχής). Αυτά τα ρείθρα διακόπτονται τακτικά για να υπάρχει η δυνατότητα διέλευσης ηλεκτροφόρων αγωγών ή άλλων εγκαταστάσεων από τη μια άκρη της σήραγγας στην άλλη. Τα φρεάτια του συλλεκτήριου αγωγού και ο αγωγός διατάσσονται επίσης στην χαμηλότερη πλευρά της οδού, που προκύπτει από την επίκλιση και σε τέτοια θέση ώστε να μην οχλούν την κυκλοφορία. |
Σχήμα 13.1-1: Διάταξη αποχέτευσης στην περιοχή του ανάντη στομίου
| • | Όμοια διάταξη ακολουθεί και το στραγγιστικό σύστημα αλλά με παράλληλη ευθυγραμμία η οποία οδεύει στην υψηλότερη πλευρά της οδού. Η διάμετρος του κεντρικού συλλεκτήριου αγωγού των στραγγιστηρίων είναι επίσης Ø400 mm. Η κλίση των αγωγών των συστημάτων αποχέτευσης και αποστράγγισης ακολουθεί την κατά μήκος κλίση της σήραγγας και το βάθος τους δεν πρέπει να ξεπερνά το βάθος εκσκαφής της σήραγγας. |
Στην περιοχή του κατάντη στομίου της σήραγγας (δηλαδή στο χαμηλότερο υψόμετρο) και στο τμήμα της οδού εκτός της σήραγγας απαιτείται:
| • | Η αποκοπή, η συγκέντρωση και η διάθεση σε φυσικό αποδέκτη της επιφανειακής απορροής από την πλαγιά πάνω από το στόμιο της σήραγγας και από τις πλαγιές εκατέρωθεν της οδού κοντά στο στόμιο όταν αυτές συγκλίνουν προς την οδό. |
Σχήμα 13.1-2: Διάταξη αποχέτευσης στο εσωτερικό της σήραγγας
Για την επίτευξη αυτών απαιτείται η κατασκευή στεγανών τάφρων οφρύος οι οποίες διατάσσονται ημικυκλικά πάνω από το στόμιο με κλίση εκατέρωθεν ή μονόπλευρη ανάλογα με τη θέση του τελικού αποδέκτη. Αυτές οι τάφροι οδηγούν εύκολα τις απορροές μακριά από το κοίλο της εκσκαφής της εισόδου.
Δεύτερη γραμμή αποκοπής των επιφανειακών νερών γίνεται με ειδική διαμόρφωση της μετώπης του στομίου υπό μορφή καναλιού μικρής χωρητικότητας και παροχής.
Εάν δεν είναι δυνατή η κατασκευή τάφρου οφρύος λόγω των απότομων κλίσεων της πλαγιάς που κείται πάνω από το στόμιο, τότε διαμορφώνεται στη μετώπη κανάλι μεγαλυτέρων διαστάσεων. Αυτό το κανάλι εκβάλει σε φρεάτιο υδροσυλλογής ικανών διαστάσεων και μέσω τάφρου ή αγωγού οδηγούνται τα νερά σε αποδέκτη.
Σχήμα 13.1-3: Διαμόρφωση τάφρου γύρω από το στόμιο (επενδεδυμένη τάφρος με πλάκες)
| • | Η απομάκρυνση των απορροών από το εσωτερικό της σήραγγας, και για το λόγο αυτό οι διαρρυθμίσεις των συστημάτων αποχέτευσης (φρεάτια, αλλαγές βάθος και κατεύθυνσης των σωληνώσεων κ.τ.λ.) απαιτούν χώρο μήκους τουλάχιστον 13 m. Το πρόβλημα της επάρκειας χώρου είναι ιδιαίτερα έντονο, όταν αμέσως μετά τη σήραγγα συμβαίνει να ακολουθεί κατασκευή γέφυρας. Η συγκέντρωση των νερών του οδοστρώματος της σήραγγας η οποία γίνεται σε υπόγειο αγωγό Ø400 έως Ø600 οδηγείται μέσω φρεατίου σε ειδική δεξαμενή συγκράτησης ρύπων, της οποίας τα χαρακτηριστικά προδιαγράφονται στα επόμενα. Η δεξαμενή υπερχειλίζει στο σύστημα αποχέτευσης της οδού ή σε φυσικό αποδέκτη. Εξετάζοντας διεξοδικά όλες τις παραμέτρους της μελέτης, ώστε η πιθανή υπερχείλιση να έχει ελάχιστες επιπτώσεις. Η συγκέντρωση των επιφανειακών νερών από το οδόστρωμα και τις λοιπές εσωτερικές λεκάνες των πρανών ορυγμάτων, οι οποίες δεν αποκόπτονται από τις τάφρους οφρύος γίνεται κυρίως στην περιοχή των πλευρικών τάφρων της οδού όπου και εισρέουν μέσω φρεατίων σε υπόγειους αγωγούς. Τα νερά που προέρχονται από το στραγγιστικό σύστημα της σήραγγας ενσωματώνονται στο στραγγιστικό σύστημα της οδού μέσω φρεατίου αναμονής. Αυτό το φρεάτιο πρέπει να προβλέπεται από τη μελέτη αποχέτευσης της οδού με το κατάλληλο βάθος και διαστάσεις, ώστε να είναι τεχνικά δυνατή μια λειτουργική σύνδεση. |
| • | Η αποστράγγιση των νερών που κατεισδύουν στην περιοχή των τεχνικών έργων αντιστήριξης του στομίου και των προσβάσεων καθώς επίσης και στην περιοχή των ακάλυπτων επιφανειών ερεισμάτων και νησίδων. Για να επιτευχθεί αυτό σχεδιάζονται επί μέρους στραγγιστικά συστήματα (τοπικά) τα οποία θα λειτουργούν σε συνεργασία με το σύστημα αποχέτευσης ομβρίων σύμφωνα με τις οδηγίες που δίνονται στο κεφάλαιο των στραγγίσεων. Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δίνεται στο σχεδιασμό στις περιοχές των στομίων. Η ύπαρξη οχετών και διευρυμένων νησίδων ή και γεφυρών μπροστά στα στόμια μπορεί να διαφοροποιήσει τόσο την υπόγεια όσο και την επιφανειακή αποχέτευση, γιατί μειώνεται ο διαθέσιμος χώρος για την ανάπτυξη ομαλά λειτουργούντων υδραυλικών συστημάτων. Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα έντονο στις περιπτώσεις που οι δύο κατευθύνσεις κυκλοφορίας είναι σε ανισοσταθμία. Σ' αυτές τις περιοχές τα βάθη των αποχετευτικών - αποστραγγιστικών συστημάτων διαφοροποιούνται σημαντικά. |
Η αντιμετώπιση συγκεντρωμένων απορροών από υδατορέματα τα οποία διέρχονται είτε από τον ορεινό όγκο πάνω από τη σήραγγα είτε από την περιοχή των εισόδων απαιτεί:
| • | Τη διέλευση των υδατορεμάτων με έργα διευθέτησης τα οποία για μικρές παροχές μπορεί να είναι απλές τάφροι. Αυτές είναι, αφενός επενδυμένες για να έχουν σταθερότητα στις απότομες κλίσεις των κλιτύων και αντοχή στις ταχύτητες ροής που αναπτύσσονται και αφετέρου στεγανές, για να περιορίζεται η κατείσδυση νερού στο υπέδαφος και η καταπόνηση του στραγγιστικού δικτύου της σήραγγας. Το πρόβλημα της εκβολής των νερών σε φυσικό αποδέκτη πρέπει να εξετάζεται από τα αρχικά στάδια του σχεδιασμού ώστε να προβλέπεται ο απαραίτητος χώρος για τις υδραυλικές κατασκευές στην περιοχή. Επειδή οι συγκεντρωμένες ροές των υδατορεμάτων θα εμποδίζουν τις εργασίες σε όλες τις φάσεις κατασκευής και λειτουργίας, οι εργασίες διευθέτησης πρέπει να μελετώνται και κατασκευάζονται κατά προτεραιότητα. Το πρόβλημα των υπογείων νερών που συνοδεύουν τη ροή των υδατορεμάτων στα ανάντη των περιοχών εκσκαφής των στομίων, πρέπει να αντιμετωπίζεται με σοβαρά έργα, ιδιαιτέρως όταν για τη σταθεροποίηση των πρανών των ορυγμάτων πάνω από τα στόμια προβλέπονται έργα που εμποδίζουν την εκτόνωση των υπογείων νερών (π.χ. εκτοξευμένο σκυρόδεμα). |
Σχήμα 13.1-4: Διάταξη αποχέτευσης στην περιοχή του κατάντη στομίου σήραγγας
Η προστασία της περιοχής των σηράγγων εκσκαφής και επανεπίχωσης (cut & cover) απαιτεί έργα που διαρκούν η πρώτη στο χρόνο της κατασκευής και η δεύτερη στο χρόνο της λειτουργίας.
Κατά τη διάρκεια της κατασκευής. Πρέπει να αποκόπτονται οι απορροές από τα πρανή της εκσκαφής με τάφρους οφρύος στην πλευρά του πρανούς, που είναι η συνέχεια των κλιτύων του ορεινού όγκου, με τάφρους επί των παταριών τα οποία διατάσσονται όταν τα πρανή της εκσκαφής έχουν πολύ μεγάλο ύψος και τάφρους ποδός ορύγματος όταν η απορροή δεν μπορεί να αποκοπεί σε υψηλότερες στάθμες. Επίσης πρέπει να συγκεντρώνονται όταν και όπου υπάρχουν υπόγειες ροές που εκτονώνονται στα πρανή των εκσκαφών.
Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Όταν ο σχεδιασμός του έργου προβλέπει ότι δεν θα επανεπιχωθεί η εκσκαφή και ότι δε θα αποκατασταθεί το αρχικό ανάγλυφο της επιφάνειας, πρέπει να αποκόπτονται οι απορροές από τα πρανή της εκσκαφής με τάφρους οφρύος. Στην περίπτωση αυτή διατηρούνται οι τάφροι που κατασκευάστηκαν για προστασία κατά τη διάρκεια της κατασκευής στην πλευρά του πρανούς, που είναι η συνέχεια των κλιτύων του ορεινού όγκου. Επίσης σχεδιάζονται τάφροι επί των παταριών τα οποία διατάσσονται, όταν τα πρανή της εκσκαφής έχουν πολύ μεγάλο ύψος και τέλος τάφροι ποδός ορύγματος, όταν οι απορροές δεν μπορούν να αποκοπούν σε υψηλότερες στάθμες.
Για την προστασία της σήραγγας από τα όμβρια μπορεί να διατάσσονται επενδεδυμένοι τάφροι σε κατάλληλες γραμμές (θέσεις) ανάλογα με την διαμόρφωση της κλίσης της επιφάνειας της επίχωσης,
Για την προστασία της σήραγγας από τα όμβρια που κατεισδύουν στον όγκο της επίχωσης πρέπει να διατάσσονται στραγγιστικοί αγωγοί Ø200 υπό μορφή δικτύου (ψαροκόκαλο), ώστε να διασφαλίζεται η συλλογή και η ταχεία απομάκρυνση. Οι στραγγιστικοί αγωγοί τοποθετούνται μέσα σε στραγγιστική στρώση πάχους το πολύ 35 cm.
Η ταράτσα της σήραγγας (cut & cover) όπου θα τοποθετηθούν οι στραγγιστικοί αγωγοί και η στραγγιστική στρώση, διαμορφώνεται με κλίσεις ≤3% και στις χαμηλές γραμμές τοποθετούνται οι στραγγιστικοί αγωγοί. Η στεγάνωση γίνεται σύμφωνα με τις οδηγίες κατασκευής των τεχνικών και των σηράγγων.
Το στραγγιστικό δίκτυο εκβάλει με κατακόρυφους αγωγούς στο αποχετευτικό σύστημα της οδού. Γι αυτό το λόγο πρέπει να γίνεται ο έλεγχος της μελέτης αποχέτευσης της οδού, ώστε να εξασφαλίζεται η συμβατότητα των κατασκευών.
Όταν ο σχεδιασμός του έργου προβλέπει ότι θα επανεπιχωθεί η εκσκαφή στο σύνολο του όγκου της, και ότι θα αποκατασταθεί το αρχικό ανάγλυφο της επιφάνειας, πρέπει να αποκόπτονται οι απορροές από τα πρανή της εκσκαφής με τάφρους οφρύος. Σ' αυτή την περίπτωση διατηρούνται οι τάφροι που κατασκευάστηκαν για προστασία, κατά τη διάρκεια της κατασκευής, αλλά όμως επενδύονται και στεγανοποιούνται, ώστε να αποκλείεται κατείσδυση νερών στον όγκο του επιχώματος, στην πλευρά του πρανούς που είναι η συνέχεια των κλιτύων του ορεινού όγκου.
Ο αποκλεισμός της κατείσδυσης των επιφανειακών νερών στον όγκο του επιχώματος πρέπει να γίνεται κυρίως με επιφανειακά έργα, δηλαδή με στραγγιστικές και στεγανωτικές στρώσεις σύμφωνα με τα όσα εκθέτονται στην παράγραφο για την προστασία των αποθεσιοθαλάμων και διατάξεις ενδιάμεσων τάφρων συλλογής των επιφανειακών νερών, ώστε να μην είναι δυνατή η διάβρωση και απόπλυση των επιφανειακών εδαφικών στρώσεων στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης των φυτών.
Σε περίπτωση που από τα πρανή εκτονώνονται υπόγεια νερά θα πρέπει να σχεδιάζονται πλάγιες στραγγιστικές στρώσεις για την συλλογή και απομάκρυνση των νερών και τη βελτίωση της ευστάθειας των πρανών.
Ειδική περίπτωση επίσης είναι η διέλευση υδατορεμάτων πάνω από τον χώρο της εκσκαφής και η οποία πρέπει να αντιμετωπίζεται σύμφωνα με τα προαναφερόμενα.
2. Αναλυτική Περιγραφή των Διατάξεων Αποχέτευσης και Αποστράγγισης
Οι επί μέρους κατασκευές περιλαμβάνουν τις διατάξεις που είναι:
α. Οι τάφροι οφρύος και αποκοπής της επιφανειακής απορροής στην περιοχή των ανοιχτών εκσκαφών στα στόμια της σήραγγας που συλλέγουν τα νερά των ανάντη της εκσκαφής λεκανών απορροής και τα μεταφέρουν σε παρακείμενους αποδέκτες, πρέπει να είναι επενδυμένοι και να έχουν ελάχιστο πλάτος πυθμένα 50 cm και βάθος 30 cm.
Για τη διευκόλυνση της κατασκευής τους και της μελλοντικής συντήρησης - καθαρισμού στη φάση της λειτουργίας, πρέπει να σχεδιάζεται σε επαφή οδός προσπέλασης μικρού πλάτους (2,50 - 3,00 m). Λόγω της θέσης τους όμως, στην περιοχή (φρύδια) των ανοιχτών εκσκαφών ενδέχεται αυτό να είναι αδύνατο, λόγω των υπέρ-εκσκαφών που δημιουργούνται. Επίσης λόγω της διαμόρφωσης του ανάγλυφου του εδάφους, πάνω από τις ανοιχτές εκσκαφές είναι δυνατό να δημιουργούνται χαμηλά σημεία, αλλά και υπερβολικές εκσκαφές για την διατήρηση της μηκοτομής αυτών των τάφρων.
Σ' αυτές τις περιπτώσεις, στα χαμηλά σημεία δεν επιτρέπεται η κατασκευή της τάφρου πάνω σε επίχωμα, ενώ στα ορύγματα δεν επιτρέπεται η επένδυση όλης της εκσκαφής αλλά μόνο της υδραυλικά απαιτούμενης.
Η κατά μήκος κλίση των τάφρων πρέπει να σχεδιάζεται με γνώμονα την ευκολία της κατασκευής (εκσκαφής και σκυροδέτησης). Εξαιτίας της μορφής του ανάγλυφου του εδάφους στα τελευταία μέτρα της μηκοτομής, ενδέχεται η κατά μήκος κλίση να αυξάνει σημαντικά και συνεπώς να δημιουργούνται προβλήματα και στην κατασκευή, αλλά και στην ορθή υδραυλική λειτουργία των τάφρων. Επειδή η αναπτυσσόμενη ταχύτητα στις περιπτώσεις αυτές υπερβαίνει τα όρια που θέτουν οι κανονισμοί, μπορούν να σχεδιάζονται διατάξεις βαθμιδωτής πτώσης ή ακόμη και διατάξεις διασποράς της συγκεντρωμένης ροής, ώστε αυτή να μη δημιουργεί διαβρώσεις στη διαδρομή της, μέχρι τον αποδέκτη. Σε κλίσεις μεγαλύτερες από υ:β=3:1 δεν επιτρέπεται καμιά υδραυλική κατασκευή και συνεπώς πρέπει να προτείνονται μέτρα προστασίας έναντι της διάβρωσης, από τον δημιουργούμενο καταρράκτη.
β. Οι οπές αποστράγγισης των υπογείων νερών στα μέτωπα των ανοιχτών εκσκαφών και οι οπές εκτόνωσης της πίεσης πίσω από την επένδυση και αντιστήριξη των πρανών της εκσκαφής διατάσσονται επί της επιφανείας των πρανών της κάθε εκσκαφής αναλόγως με το μέγεθος της υδροφορίας των εδαφών. Αυτές οι οπές διαφέρουν από τα συνήθη σωληνωτά γραμμικά στραγγιστήρια επειδή τοποθετούνται με περιστροφική διάτρηση του εδάφους και όχι εκσκαφή και έχουν διάμετρο μικρότερη από 10 cm.
Σε περίπτωση που αυτά τα έργα προτείνονται και για μόνιμες κατασκευές ή όταν υπάρχει το ενδεχόμενο έμφραξης από το υλικό του εδαφικού σχηματισμού, τότε πρέπει να εισάγονται εντός των οπών διάτρητοι στραγγιστικοί αγωγοί με επένδυση γαιοϋφάσματος. Επειδή από τις οπές είναι δυνατό να μειώνεται η αντοχή των αγωγών πρέπει η διάμετρος των οπών να είναι ≤1/10 της διαμέτρου του αγωγού και να διατάσσονται σε αποστάσεις μεταξύ τους ≥3/10 της διαμέτρου του αγωγού. Επίσης προκειμένου να εξασφαλίζεται ότι η διέλευση των υπόγειων νερών θα γίνεται μέσω του αγωγού, θα πρέπει στα τελευταία 50 cm του αγωγού, πριν από την εκτόνωση στην περιοχή της επιφάνειας του εδάφους, να σφραγίζονται τα διάκενα μεταξύ του αγωγού και του εδάφους περιμετρικά.
Σε περίπτωση χρήσης αγωγών με σχισμή μπορεί να χρησιμοποιούνται για τις εκτιμήσεις της παροχής οι τιμές του επόμενου πίνακα:
Αριθμός σχισμών ανά μέτρο μήκους |
Πλάτος σχισμής (mm) |
Ελάχιστο άνοιγμα ανά μέτρο (mm2) |
72 |
1,25 |
2120 |
75 |
0,50 |
975 |
150 |
0,15 |
975 |
Οι οπές μπορεί να διατάσσονται σε εντοπιζόμενες θέσεις υδροφορίας. Εάν από τη φύση των εδαφών προκύπτει η ανάγκη για γενικότερη εφαρμογή αυτών των οπών, τότε θα πρέπει να διατάσσονται σχηματίζοντας ορισμένο τετραγωνικό κάναβο, και με τρόπο ώστε να μην εμπλέκονται με άλλα συστήματα που ενσωματώνονται στο έδαφος (π.χ. αγκυρώσεις). Η πυκνότητα των οπών εξαρτάται από τη φύση και την υδροφορία των εδαφών, όμως αυτές θα πρέπει να βρίσκονται σε αποστάσεις ≥1 m. Αυτό επιβάλλεται, αφενός λόγω της γειτονίας τους η οποία μειώνει την ικανότητα υδροσυλλογής και αφετέρου λόγω της αφαίρεσης του ύδατος των πόρων, που συνεπάγεται την ανακατανομή των τάσεων του εδάφους, αλλά και λόγω της μείωσης της συνοχής που είναι συνέπεια της διάτρησης, ώστε να εμποδίζεται να αρχίσει διαδικασία κατάρρευσης των πρανών.
Οι οπές μπορούν να σχεδιάζονται κεκλιμένες. Η κλίση (γωνία) των οπών θα σημειώνεται ως προς το οριζόντιο επίπεδο και όχι ως προς την επιφάνεια του εδάφους. Η κλίση πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 3% και 20% με προτιμότερη κλίση 10% (περίπου 6°). Επειδή λόγω αυτής της κλίσης ενδέχεται στα χαμηλά σημεία των πρανών της εκσκαφής να παρεμποδίζεται η διάτρηση, θα πρέπει οι οπές να σχεδιάζονται για εφαρμογή από το ύψος του 1,50 m και πάνω, μετρούμενο από τη στάθμη του εδάφους εργασίας. Επίσης, επειδή στα ακραία και υψηλά σημεία ενδέχεται να αντλείται νερό απευθείας από τα επιφανειακά στρώματα, θα πρέπει η διάτρηση να περιορίζεται κάτω από το βάθος των 2 m και οπωσδήποτε κάτω από τα επιφανειακά φυτικά στρώματα, για να αποφεύγεται η έμφραξη των αγωγών από τις ρίζες της βλάστησης.
Οι οπές σε οριζοντιογραφία μπορεί να διατάσσονται, είτε σε παραλληλία είτε ακτινωτά. Στην περίπτωση της διάταξης ακτινωτά, οι οπές δεν πρέπει να τέμνονται και η απόσταση στο τέλος των οπών πρέπει να είναι ≤7,50 έως 30 m.
Σε κατακόρυφη διάταξη τα επίπεδα των οπών πρέπει να απέχουν ≤5 m με ελάχιστη απόσταση 1 m από ενδεχόμενο αδιαπέρατο υπόστρωμα.
Τέλος όσον αφορά στη διάτρηση μπορεί αυτή να σχεδιάζεται και με αρνητική κλίση ώστε οι οπές να λειτουργήσουν ως ανακουφιστικά φρέατα, εφόσον από την γεωλογική έρευνα διαπιστωθεί ότι στο βάθος υπάρχουν εδαφικά στρώματα μεγάλης διαπερατότητας.
Οι τάφροι συλλογής της εκροής υπογείων υδάτων, από τις στραγγιστικές οπές και τις οπές εκτόνωσης, σχεδιάζονται στον πόδα των πρανών εκσκαφής στο μέσα μέρος του αναβαθμού εργασίας και συνήθως δεν αποτελούν ιδιαίτερη διαμόρφωση καθόσον ακολουθούν την κλίση του επιπέδου εργασίας. Η κλίση αυτή είναι ≤5% προς τον πόδα του πρανούς, για να αποφεύγεται η ολίσθηση προς τα έξω και η ροή των νερών προς το παρακάτω τμήμα του ορύγματος. Αυτές οι τάφροι (τριγωνικές) πρέπει να επενδύονται κατά προτίμηση με σκυρόδεμα.
γ. Για την αποστράγγιση του εσωτερικού των σηράγγων πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα:
Καλό είναι για λόγους ασφάλειας της εκσκαφής, η όρυξη της σήραγγας να έπεται της στράγγισης. Αυτό μπορεί να γίνεται με το ίδιο είδος οπών όπως και στα πρανή των ανοιχτών εκσκαφών στα στόμια. Όταν όμως η υδροφορία είναι συνεχής και σημαντική, τότε λαμβάνοντας όλα τα μέτρα έναντι τυχαίας κατάρρευσης του θόλου, μπορεί να γίνεται η όρυξη και εν συνεχεία η διάτρηση των οπών στράγγισης περιμετρικά ή και σε τμήμα του θόλου της σήραγγας. Η περιμετρική διάτρηση όμως στην κατακόρυφη (κάθετη) κατεύθυνση δημιουργεί κατακόρυφες ροές σαν βροχή που δεν ελέγχονται και ενοχλούν στη διάρκεια των εργασιών. Για αυτό το λόγο στο σχεδιασμό θα πρέπει να αποφεύγεται ο σχεδιασμός οπών στην άντυγα του θόλου, αλλά να διατάσσονται οπές δεξιά και αριστερά αυτής (από 10° μέχρι 85° το πολύ).
Κατά τη διάρκεια των εργασιών αυτά τα νερά όπως και τα νερά που αναβλύζουν από το έδαφος πρέπει να συλλέγονται σε πρόχειρες τάφρους και να απάγονται, είτε με άντληση, είτε με φυσική ροή. Δεν πρέπει αυτές οι τάφροι να σχεδιάζονται δίπλα σε εγκαταστάσεις ηλεκτρικού ρεύματος εργοταξιακής παροχής.
Η επιφάνεια υδροσυλλογής των στραγγισμάτων (στεγάνωση) που προέρχονται από τις οπές στράγγισης - εκτόνωσης αναπτύσσεται στο εξωτερικό του φέροντος κελύφους της σήραγγας με την τοποθέτηση (στερέωση επί της επιφάνειας του εξωτερικού μανδύα) γαιοϋφάσματος, ή άλλου περισσότερο διαπερατού υλικού. Η τοποθέτηση της στεγανωτικής μεμβράνης επί της επιφάνειας υδροσυλλογής εξαναγκάζει τη ροή στην περιμετρική διεύθυνση.
Για την επιλογή του υλικού της επιφάνειας υδροσυλλογής πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η διαφοροποίηση του συντελεστή διαπερατότητας, κάτω από τις πιέσεις που υφίσταται η σήραγγα από το υπερκείμενο έδαφος. Όταν επιλέγονται διάφορα κυψελωτά διαπερατά προϊόντα, πρέπει να ελέγχεται η αντοχή τους να φέρουν με ασφάλεια τα υπερκείμενα φορτία. Τέλος θα πρέπει να εξασφαλίζεται ότι δεν θα γίνει έμφραξη των κενών της επιφάνειας υδροσυλλογής από τα άλατα των υπογείων νερών.
Οι διαμήκεις στραγγιστικοί αγωγοί Ø200 που συλλέγουν τις υπόγειες ροές, από την επιφάνεια στράγγισης, θα είναι κατά προτίμηση πλαστικοί (π.χ. PVC) και θα φέρουν περιμετρικά οπές διαμέτρου ≥ 5 mm ή σχισμές. Θα περιβάλλονται με γαιοΰφασμα και θα αποφεύγεται η επαφή τους με χύδην ή εκτοξευόμενα σκυροδέματα, ενώ δεν θα εμποδίζεται η επαφή τους με το έδαφος και την επιφάνεια υδροσυλλογής. Αυτοί οι αγωγοί διατάσσονται παράλληλα με τη σήραγγα, η θέση τους όμως εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Γενικά προτιμάται να τοποθετούνται χαμηλότερα από την επιφάνεια της οδού, δεξιά και αριστερά της σήραγγας.
Τα φρεάτια ελέγχου των στραγγιστικών αγωγών (ΦΕΑ), ανάλογα με το μέγεθος της σήραγγας μπορεί να σχεδιάζονται είτε ενσωματωμένα στο φέρον κέλυφος (μόνιμη επένδυση) είτε να προεξέχουν αυτού. Η επιλογή είναι κυρίως στατικό θέμα και όχι υδραυλικό. Πρέπει να εξασφαλίζεται ότι τα φρεάτια σχεδιάστηκαν με τις απολύτως αναγκαίες διαστάσεις και όχι μεγαλύτερες ή μικρότερες, ότι δεν θα παραμένουν στάσιμα νερά εντός των φρεατίων και ότι κατά την συντήρηση, η εργασία εντός αυτών ή στην περιοχή τους είναι ασφαλής. Δύο ενδεικτικές διατάξεις φρεατίων ελέγχου των στραγγιστικών αγωγών σε τομή παρουσιάζονται στα σχήματα που ακολουθούν.
Οι συλλεκτήριοι αγωγοί αποστράγγισης που συνδέουν τα φρεάτια ελέγχου των στραγγιστικών αγωγών με τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποστράγγισης πρέπει να είναι στεγανοί αγωγοί της αυτής διαμέτρου με τους στραγγιστικούς αγωγούς. Πρέπει να είναι ευθύγραμμοι και να σχεδιάζονται με κλίση προς τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποστράγγισης. Ανάλογα με το βάθος τοποθέτησης τους και τη μέθοδο τοποθέτησης τους μπορεί να εγκιβωτίζονται.
Τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποστράγγισης πρέπει επίσης να είναι στεγανά. Αυτά τοποθετούνται ανά αποστάσεις 50 έως 100 m, σε θέσεις επί του οδοστρώματος, ώστε τα καλύμματά τους να βρίσκονται περίπου στο μέσον της λωρίδας κυκλοφορίας.
Οι διαστάσεις των φρεατίων πρέπει να εξασφαλίζουν την ευκολία στις εργασίες συντήρησης και στην πρόσβαση του διατιθέμενου μηχανικού εξοπλισμού. Η διατομή τους, ειδικά στις μικρές σήραγγες πρέπει να είναι ορθογωνική ώστε να μη δημιουργούνται πέριξ αυτών ζώνες, οι οποίες δεν μπορεί να συμπυκνωθούν εύκολα. Ένα φρεάτιο ενδεικτικό για αυτή την περίπτωση παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα.
Ο συλλεκτήριος αγωγός αποστράγγισης Ø400 πρέπει να είναι στεγανός. Ειδικά όταν υπάρχει σημαντική υδροφορία στη περιοχή της στραγγιστικής στρώσης του οδοστρώματος είναι δυνατό, σε κάποια τμήματα της σήραγγας με πολύ μικρές κατά μήκος κλίσεις, αυτός να είναι διάτρητος, ώστε να συλλέγει επικουρικά και νερά από την στραγγιστική στρώση. Σ' αυτή την περίπτωση οι οπές θα πρέπει να διατάσσονται μόνο στο πάνω μέρος ώστε να αποκλείεται η τροφοδοσία νερών από τον συλλέκτη αγωγό προς τη στραγγιστική στρώση.
Οι διατάξεις εκροής των υπόγειων νερών μπορεί να συνεχίζονται στο στραγγιστικό σύστημα, ώστε να μεταφέρονται στην επιθυμητή θέση όπου θα μπορεί να αποτεθούν στο περιβάλλον. Όμως ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται όταν τα νερά είναι πλούσια σε άλατα, οπότε θα υπάρχει κίνδυνος έμφραξης και του στραγγιστικού συστήματος της οδού.
Ο σχεδιασμός της στραγγιστικής στρώσης στο εσωτερικό της σήραγγας, επί της ο-ποίας εδράζεται το οδόστρωμα, είναι θέμα που άπτεται του σχεδιασμού της οδού. Θα πρέπει στο τέλος της στρώσης, στην έξοδο της σήραγγας να διατάσσεται εγκάρσιος αγωγός συλλογής των στραγγισμάτων της στραγγιστικής στρώσης. Επίσης θα πρέπει να διαφοροποιείται ο σχεδιασμός όταν από τη στατική μελέτη προκύπτει η ανάγκη σύνδεσης των πελμάτων δεξιά και αριστερά του κελύφους της σήραγγας.
δ. Το σύστημα αποχέτευσης των ρυπαρών υδάτων του καταστρώματος διατάσσεται πάντα προς τη μεριά της χαμηλότερης πλευράς. Αυτό σημαίνει ότι ο συλλεκτήριος αγωγός του συστήματος αποστράγγισης και τα φρεάτια συντήρησής του διατάσσονται στην υψηλότερη πλευρά του καταστρώματος.
Τα νερά από το οδόστρωμα καταλήγουν στο κρασπεδόρειθρο εντός της σήραγγας. Εκεί συλλέγονται από τα στόμια υδροσυλλογής δηλαδή τα φρεάτια υδροσυλλογής, όταν σχεδιάζεται συμβατικό αποχετευτικό σύστημα ή ρείθρα (σχισμής) υδροσυλλογής, όταν είναι επιθυμητή η κατάργηση του συλλεκτήριου αγωγού αποχέτευσης.
Τα φρεάτια υδροσυλλογής, αναλόγως με τις διαστάσεις της σήραγγας, μπορεί να είναι, είτε με σχάρες, είτε με πλευρικό στόμιο, είτε συνδυασμός και των δυο. Θα πρέπει πάντοτε να βρίσκονται εκτός των λωρίδων κυκλοφορίας δηλαδή στο έρεισμα, ώστε να μη διακόπτουν την οριογραμμή κυκλοφορίας προκειμένου να τηρούνται οι κανόνες της οδικής ασφάλειας και εντός της σήραγγας.
Το ίδιο ισχύει όταν επιλέγεται για τοποθέτηση ρείθρο (σχισμής) υδροσυλλογής. Η διατομή του ρείθρου υδροσυλλογής και ο σχεδιασμός της διατομής του εξαρτώνται από την κατά μήκος κλίση και το διατιθέμενο πλάτος της σήραγγας. Μια τέτοια διάταξη παρουσιάζεται στο επόμενο σχήμα, στο οποίο επίσης φαίνονται και τα φρεάτια καθαρισμού και σιφωνισμού του ρείθρου.
Όσον αφορά στη διαμόρφωση του εσωτερικού αγωγού στο ρείθρο μπορεί να επιλέγεται διατομή είτε ορθογωνική είτε κυκλική είτε ημικυκλική (όπως στο προηγούμενο σχήμα). Η συμπεριφορά της υδραυλικής διατομής σε κάθε περίπτωση δείχνεται στο επόμενο διάγραμμα.
Σε πολύ μικρές κατά μήκος κλίσεις <2,5% ενδέχεται να μη είναι δυνατό το ρείθρο (σχισμής) υδροσυλλογής να παραλαμβάνει την παροχή σχεδιασμού, η οποία όπως αναφέρεται στα επόμενα είναι 200 - 240 L/s. Στην περίπτωση αυτή θα πρέπει να τοποθετείται αναγκαστικά συλλεκτήριος αγωγός αποχέτευσης, στον οποίο ανά διαστήματα θα πρέπει να εκτονώνονται τα ρείθρα από τον πρώτο θάλαμο του φρεατίου καθαρισμού και σιφωνισμού. Στον πίνακα που ακολουθεί, ο οποίος αναφέρεται σε ρείθρο ημικυκλικής διατομής, δίνονται οι δυνατότητες παροχής του ρείθρου σε (L/s) ανάλογα με τις συνήθεις κατά μήκος κλίσεις της σήραγγας.
Υ (Βάθος) |
Εμβαδόν Διατομής |
Κλίσεις (%) |
Ταχύτητα στη μέγιστη κλίση |
||||||||
(m) |
(m2) |
0,1 |
0,2 |
0,05 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
4,0 |
5,0 |
(m/s) |
0,010 |
0,0007 |
0,05 |
0,07 |
0,11 |
0,15 |
0,19 |
0,22 |
0,24 |
0,31 |
0,34 |
0,52 |
0,020 |
0,0018 |
0,21 |
0,30 |
0,48 |
0,67 |
0,82 |
0,95 |
1,06 |
1,34 |
1,50 |
0,82 |
0,030 |
0,0033 |
0,50 |
0,71 |
1,11 |
1,58 |
1,93 |
2,23 |
2,49 |
3,15 |
3,53 |
1,06 |
0,050 |
0,0070 |
1,43 |
2,02 |
3,19 |
4,51 |
5,53 |
6,38 |
7,14 |
9,03 |
10,09 |
1,44 |
0,070 |
0,0113 |
2,79 |
3,95 |
6,24 |
8,83 |
10,81 |
12,48 |
13,96 |
17,65 |
19,74 |
1,75 |
0,080 |
0,0135 |
3,61 |
5,11 |
8,08 |
11,43 |
14,00 |
16,17 |
18,07 |
22,86 |
25,56 |
1,89 |
0,100 |
0,0183 |
5,49 |
7,77 |
12,28 |
17,37 |
21,27 |
24,56 |
27,46 |
34,74 |
38,84 |
2,12 |
0,150 |
0,0308 |
10,98 |
15,53 |
24,56 |
34,73 |
42,53 |
49,11 |
54,91 |
69,46 |
77,65 |
2,52 |
0,175 |
0,0370 |
13,91 |
19,68 |
31,11 |
44,00 |
53,89 |
62,23 |
69,57 |
88,00 |
98,39 |
2,66 |
0,190 |
0,0408 |
15,71 |
22,22 |
35,13 |
49,67 |
60,84 |
70,25 |
78,54 |
99,35 |
111,08 |
2,72 |
0,200 |
0,0433 |
16,92 |
23,92 |
37,83 |
53,50 |
65,52 |
75,65 |
84,58 |
106,99 |
119,62 |
2,76 |
0,250 |
0,0558 |
23,06 |
32,62 |
51,57 |
72,94 |
89,33 |
103,15 |
115,32 |
145,87 |
163,09 |
2,92 |
0,300 |
0,0683 |
29,34 |
41,49 |
65,60 |
92,77 |
113,62 |
131,20 |
146,68 |
185,54 |
207,44 |
3,04 |
0,350 |
0,0807 |
35,64 |
50,41 |
79,70 |
112,72 |
138,05 |
159,40 |
178,22 |
225,43 |
252,04 |
3,12 |
0,400 |
0,0921 |
40,88 |
57,81 |
91,41 |
129,27 |
158,32 |
182,81 |
204,39 |
258,54 |
289,05 |
3,14 |
0,440 |
0,0984 |
41,91 |
59,27 |
93,71 |
132,53 |
162,31 |
187,42 |
209,54 |
265,05 |
296,34 |
3,01 |
0,450 |
0,0991 |
39,96 |
56,52 |
89,36 |
126,38 |
154,78 |
178.73 |
199,82 |
252,76 |
282,59 |
2,85 |
Οι διατάξεις σιφωνισμού επί των ρείθρων (σχισμής) υδροσυλλογής, μπορεί να χρησιμοποιούνται και ως φρεάτια καθαρισμού των ρείθρων. Σε κάθε περίπτωση όμως οι αγωγοί αποχέτευσης που συνδέουν τα φρεάτια υδροσυλλογής ή τα φρεάτια σιφωνισμού - καθαρισμού των ρείθρων (σχισμής) υδροσυλλογής με τα φρεάτια συντήρησης του συλλεκτήριου αγωγού αποχέτευσης πρέπει να φέρουν διάταξη σιφωνισμού και να είναι χυτοσιδηροί, ώστε να μη είναι εύφλεκτοι. Για τους ίδιους λόγους (πυρασφάλεια) τα ρείθρα υδροσυλλογής πρέπει δεξιά και αριστερά των διατάξεων σιφωνισμού να είναι στεγανά σε μήκος περίπου 10-15 m συνολικά ανάντη και κατάντη του φρεατίου.
Τα φρεάτια συντήρησης του κύριου συλλέκτη αγωγού αποχέτευσης αποστράγγισης πρέπει επίσης να είναι στεγανά. Αυτά τοποθετούνται ανά αποστάσεις 50 έως 150 m, σε θέσεις ώστε τα καλύμματα τους να βρίσκονται στο μέσο λωρίδων κυκλοφορίας.
Οι διαστάσεις τους πρέπει να εξασφαλίζουν την ευκολία στις εργασίες συντήρησης και στην πρόσβαση του διατιθέμενου μηχανικού εξοπλισμού. Η διατομή τους, ειδικά στις μικρές σήραγγες πρέπει να είναι ορθογωνική, ώστε να μη δημιουργούνται πέριξ αυτών ζώνες που δεν μπορεί να συμπυκνωθούν εύκολα. Τα φρεάτια αυτά ομοιάζουν με αυτά του συστήματος αποστράγγισης.
Είναι δυνατό, στις περιπτώσεις που η χάραξη των σηράγγων περιλαμβάνει διαδοχικές αντίρροπες καμπύλες να χρησιμοποιούνται διπλά φρεάτια, ώστε να αποφεύγεται η πλέξη των κυρίων αγωγών του συστήματος αποχέτευσης, βλέπε επόμενο σχήμα.
Διαδοχικά στο φρεάτιο αυτό εισέρχονται στον κατάλληλο αγωγό, είτε τα στραγγίσματα, είτε τα ρυπαρά νερά του οδοστρώματος.
Ο συλλεκτήριος αγωγός αποχέτευσης είναι αγωγός σκυροδέματος, στεγανός και εγκιβωτισμένος ανάλογα με το βάθος τοποθέτησης του και τις συνθήκες φόρτισης. Η διάμετρός του κυμαίνεται από 40 cm μέχρι 60 cm αναλόγως με την κλίση της σήραγγας ώστε να παροχετεύεται η παροχή σχεδιασμού (200 - 240 L/s) με ποσοστό πλήρωσης μέχρις 75%. Είναι δυνατό μάλιστα σε εξαιρετικές περιπτώσεις μηδενικής κλίσης να συνυπολογίζεται η παροχετευτικότητα του ρείθρου ώστε ο αγωγός να παραμείνει με την ελάχιστη δυνατή διάμετρο.
Η δεξαμενή συγκράτησης ρύπων, η οποία περιλαμβάνει και τις διατάξεις αναρρόφησης και υπερχείλισης στο περιβάλλον, τοποθετείται στην περιοχή του χαμηλότερου στομίου της σήραγγας, επειδή όλο αποχετευτικό και αποστραγγιστικό σύστημα της σήραγγας λειτουργεί κυρίως με βαρύτητα. Ενδεικτικά παρατίθεται το ακόλουθο σχήμα με τη σημείωση ότι το μεγάλο βάθος προτείνεται κυρίως όταν απαιτείται να περιοριστούν οι λοιπές διαστάσεις της δεξαμενής ώστε να μην εμποδίζονται άλλα συστήματα και εγκαταστάσεις της σήραγγας.
Γενικά για το σχεδιασμό των προαναφερόμενων διατάξεων θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:
(1) Η εξασφάλιση παροχετευτικότητας για τις προδιαγραφόμενες παροχές σχεδιασμού
(2) Η εξασφάλιση επαρκούς ικανότητας υδροσυλλογής αντίστοιχης της παροχετευτικότητας για τον περιορισμό της επιφάνειας εξάπλωσης των ρύπων, πάνω στο οδόστρωμα και τη μείωση του μήκους υδροσυλλογής πάνω στο ρείθρο.
(3) Η μείωση του κόστους κατασκευής με χρήση προκατασκευής σε μεγάλο ποσοστό τμημάτων αλλά και μερών του συστήματος αποχέτευσης και ταυτόχρονα απλοποίηση της κατασκευής με την υιοθέτηση κατασκευαστικών διαδικασιών που είναι εύκολα κατανοητές και ασφαλείς.
(4) Η μείωση του αριθμού των πάσης φύσης φρεατίων ή και κατάργηση των συμβατικού τύπου φρεατίων υδροσυλλογής για την κατά το δυνατό μείωση της πολυπλοκότητας των κατασκευών εντός της σήραγγας.
(5) Η μείωση του θορύβου με την τοποθέτηση των φρεατίων επίσκεψης - συντήρησης του κύριου συλλέκτη αγωγού στο μέσον μιας των λωρίδων κυκλοφορίας.
(6) Ο περιορισμός του χώρου που καταλαμβάνεται από το τμήμα υδροσυλλογής επί του κρασπεδόρειθρου στα 25 cm ώστε να μη περιορίζεται ο χώρος του καναλιού των καλωδίων και να μη διακόπτεται η συνέχεια της λευκής γραμμής οριζόντιας σήμανσης.
(7) Η εξασφάλιση επαρκούς αντοχής του τμήματος υδροσυλλογής υπόγεια και υπέργεια ώστε να εγκιβωτίζονται με ασφάλεια τα καλώδια και τα υλικά οδοστρωσίας.
(8) Η εξασφάλιση ελάχιστου πάχους τοιχωμάτων τμήματος υδροσυλλογής για την ασφαλή ανάρτηση καλωδίων στο κοινό τοίχωμα με το κανάλι καλωδίων.
(9) Η εξασφάλιση στεγανότητας ώστε να μην υπάρχει διαρροή ρευστών προς το κανάλι καλωδίων ή προς το όγκο των υλικών οδοστρωσίας.
(10) Ο περιορισμός της εξάπλωσης και διασποράς των ρύπων με την υιοθέτηση υπόγειων υδραυλικά στεγανών αποχετευτικών διαμερισμάτων λειτουργούντων με σιφωνισμό.
(11) Η εξασφάλιση επαρκούς κάλυψης και προστασίας των υπόγειων αγωγών συλλογής και μεταφοράς.
(12) Ο πλήρης διαχωρισμός των αποχετευτικών συστημάτων στράγγισης υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα και αποχέτευσης επιφανειακών ροών εσωτερικού των σηράγγων.
3. Συνήθεις Διατάξεις Αποχέτευσης-Αποστράγγισης
Γενικά, η μελέτη αποστράγγισης-αποχέτευσης της οδού και αυτή της σήραγγας θα πρέπει να αποτελούν δύο διαφορετικά και ανεξάρτητα συστήματα.
Σε γενικές γραμμές θα εξετάζονται:
α. Στα εκατέρωθεν της σήραγγας τμήματα της οδού η απορροή και η αποστράγγιση
β. Στις σήραγγες η αποχέτευση για την προστασία των περιοχών των στομίων και η εξωτερική αποστράγγιση του υλικού που βρίσκεται γύρω από τη σήραγγα.
Η απορροή που προκύπτει από την αποστράγγιση, που κατευθύνεται προς τη σήραγγα, θα διοχετεύεται σε φυσικό αποδέκτη και δεν θα παροχετεύεται μέσα από τη σήραγγα.
Η εξωτερική ροή της αποστράγγισης από τη σήραγγα θα διοχετεύεται σε φυσικό αποδέκτη.
Η απορροή από τη σήραγγα θα παροχετεύεται σε δεξαμενή συγκράτησης για την αποθήκευσή της και στη συνέχεια την απόρριψή της από βυτιοφόρο. Κάτω από φυσιολογικές συνθήκες, η ροή που προκύπτει από την αποχέτευση της σήραγγας δεν θα πρέπει να ρέει στο σύστημα αποστράγγισης - αποχέτευσης της οδού.
Για να εκτιμηθεί η παροχετευτικότητα του συστήματος επιφανειακής αποχέτευσης πρέπει να ληφθούν υπόψη οι παροχές:
| • | Παροχή πυρόσβεσης: 10 L/s κάθε 50 m σήραγγας. Το κριτήριο αυτό εφαρμόζεται για 4 μόνο κρουνούς, δηλαδή για συνολική απόσταση 150 m και για σήραγγες μήκος ≥500 m. |
| • | Παροχή πλυσίματος σήραγγας: 30 L/s κάθε 500 m σήραγγας |
| • | Παροχή ατυχήματος: 300 L/min, για κάθε 1 km σήραγγας. Το κριτήριο αυτό εφαρμόζεται για σήραγγες ≥1000 m. |
| • | Παροχή ατυχήματος: 200 L/s για το σύνολο της σήραγγας |
Διάφορα σενάρια - συνδυασμοί των προηγούμενων πρέπει να ληφθούν υπόψη ώστε να σχεδιαστεί το σύστημα επιφανειακής αποχέτευσης για τη δυσμενέστερη περίπτωση. Αναφέρεται ότι η κατά μήκος κλίση των αποχετευτικών σωλήνων περιορίζεται από τα όρια της σήραγγας και πρέπει να δίνεται η βέλτιστη κλίση σε σχέση με τη διάμετρο του αγωγού.
Όσον αφορά την υδροσυλλογή είναι απαραίτητο να εξετάζεται η ικανότητα υδροσυλλογής και ο απαιτούμενος ελάχιστος χρόνος απορρόφησης της πιθανής κηλίδας κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος. Αναμένεται ότι ο συνολικός όγκος της κηλίδας δεν θα υπερβαίνει τα 15 m3. Ο χρόνος απορρόφησης δε θα υπερβαίνει τα 10 λεπτά και ότι η ρυπασμένη επιφάνεια του αυτοκινητόδρομου (εξάπλωση) δεν θα υπερβεί τα 100 m. Προδιαγράφεται κατά μέσο όρο η απόσταση των 50 m μεταξύ διαδοχικών υδροσυλλογών, αλλά είναι απαραίτητο να αιτιολογηθεί η απόσταση σύμφωνα με υπολογισμούς που σχετίζονται με τα προηγούμενα.
Σε περίπτωση που δίνεται εντολή να διέλθει η αποχέτευση ομβρίων του ανάντη τμήματος της οδού μέσα από τη σήραγγα ή δίνεται εντολή να εκβάλει το σύστημα αποχέτευσης της σήραγγας σε Μονάδα Ελέγχου Ρύπανσης από κοινού με τις απορροές του κατάντη τμήματος της οδού τότε η διαστασιολόγηση των αποχετευτικών συστημάτων θα γίνεται με την δυσμενέστερη παροχή ενώ η επιλογή του μεγέθους της Μονάδας Ελέγχου Ρύπανσης θα γίνεται με το σύνολο των παροχών.
Η κατασκευή δεξαμενής συγκράτησης προβλέπεται για την περισυλλογή:
| • | Υγρών που έχουν διαρρεύσει στην επιφάνεια της οδού εντός της σήραγγας. |
| • | Βρώμικου ή ρυπαρού νερού που προκύπτει από εργασίες πλύσης εντός της σήραγγας και που προέρχεται από τα τοιχώματα ή την επιφάνεια της οδού. |
| • | Νερού που προκύπτει από δραστηριότητες πυρόσβεσης μέσα στη σήραγγα. |
Το μέγεθος της δεξαμενής συγκράτησης θα είναι τέτοιο ώστε να συγκρατεί όγκο νερού ίσο με 25 m3. Προβλέπονται τα ακόλουθα για το σχεδιασμό αυτής της δεξαμενής:
α. Διάταξη υπερχείλισης η οποία θα εκρέει σε ασφαλή και επιτρεπόμενο χώρο-αποδέκτη
β. Διάταξη εκκένωσης (κατασκευαστική και όχι μηχανική) ώστε να είναι δυνατή η πλήρης και άμεση εκκένωση με ασφαλή τρόπο.
γ. Βατότητα οροφής (η πλάκα οροφής πρέπει να δέχεται φορτία μέχρι 12.000 kg)
δ. Μετά από αιτιολόγηση σε ειδικές περιπτώσεις μπορεί να προταθεί προθάλαμος για καθίζηση. Ο όγκος του προθαλάμου θα είναι μικρός κατά το δυνατό.
ε. Διατάξεις φυσικού αερισμού για την εκτόνωση σε αρκετό ύψος των αερίων ώστε να μην υπάρχει όχληση ή κίνδυνος αναθυμιάσεων.
στ. Θυρίδα επίσκεψης και επιθεώρησης-συντήρησης με κάλυμμα χυτοσιδηρό διαστάσεων τουλάχιστο 80 x 80 cm.
ζ. Ιδιαίτερο φρεάτιο ελέγχου και καθαρισμού του αποχετευτικού αγωγού Ø400 από τη σήραγγα πριν από την είσοδο στη δεξαμενή.
η. Εργονομική αναλογία διαστάσεων. Η επιλογή θα γίνεται κυρίως με κριτήριο τη διαθεσιμότητα του χώρου. Ο λόγος των διαστάσεων (μήκος:πλάτος) και (πλάτος:ύψος) δεν πρέπει να ξεπερνά την τιμή 1:2.
θ. Ελεύθερος χώρος 10% του όγκου των 25 m3 προ της στάθμης υπερχείλισης και 20% πάνω από την στάθμη υπερχείλισης
ι. Δυνατότητα σύνδεσης με άλλες μονάδες ελέγχου ρύπανσης σε σχέση με τους γενικότερους περιβαλλοντικούς όρους της περιοχής.
Όπου είναι αδύνατη η απομάκρυνση της απορροής της οδού, ο σχετικός σχεδιασμός θα πρέπει να βασίζεται σε Πρότυπες Μονάδες Ελέγχου Ρύπανσης και θα περιλαμβάνει ιλυοπαγίδα και διαχωριστή ελαφρών υγρών. Θα περιλαμβάνει βαλβίδα εκτροπής η οποία θα κατευθύνει τη ροή των υδάτων, είτε στη δεξαμενή συγκράτησης, είτε στην ιλυοπαγίδα και το διαχωριστή ελαφρών υγρών.
Σε περίπτωση που η απορροή από τη σήραγγα δεν έχει τη δυνατότητα να φύγει δια της βαρύτητας και οι Δεξαμενές Συγκράτησης Ρύπων τοποθετούνται εντός αυτής, θα είναι εξοπλισμένες με:
α. Αισθητήρες παρακολούθησης της στάθμης του νερού / υγρού.
β. Στόμιο εισόδου αφρού αζώτου για πυροπροστασία.
γ. Ξηρό σημείο εισόδου για τη χρήση αφρού εξ αποστάσεως από την πυροσβεστική.
δ. Ηλεκτρικό εξοπλισμό με τέτοιο βαθμό προστασίας, ώστε να εξασφαλίζεται η αποφυγή πρόκλησης πυρκαγιάς ή εκρήξεων (BS 5345 Μέρος 1).
ε. Όπου εγκαθίσταται βαλβίδα εκτροπής, σύστημα ελέγχου εξ αποστάσεως και ενεργοποιητής.
στ. Σύστημα φυσικού εξαερισμού.
Στην περιοχή των στομίων της σήραγγας θα πρέπει να προβλέπονται για τη χωροθέτηση της δεξαμενής συγκράτησης τα εξής:
α. Η χωροθέτηση γενικά, της δεξαμενής συγκράτησης εκτός των ορίων της οδού, παρακείμενη στο συμπαγές έρεισμα και κοντά στο στόμιο της σήραγγας. Η διάταξη αυτή θα επιτρέπει τη στάση βυτιοφόρου στο έρεισμα και την πρόσβαση της δεξαμενής για την εκκένωσή της με αντλία.
β. Όπου δεν υπάρχει έρεισμα, η δεξαμενή θα πρέπει να χωροθετείται εκτός της οδού και να είναι παρακείμενη στην εσωτερική λωρίδα. Η διάταξη αυτή θα επιτρέπει τη στάση του βυτιοφόρου στη λωρίδα βραδείας κυκλοφορίας κατά την πρόσβαση της δεξαμενής συγκράτησης, με την προϋπόθεση ότι η λωρίδα διαθέτει την κατάλληλη σήμανση με κορίνες.
γ. Σε εξαιρετικές περιπτώσεις, η δεξαμενή μπορεί να τοποθετείται στην κεντρική νησίδα ανάμεσα στους δύο κλάδους της σήραγγας. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, θα πρέπει να γίνει πρόβλεψη για περιοχή στάθμευσης του βυτιοφόρου εκτός της επιφάνειας της οδού κατά την πρόσβαση της δεξαμενής συγκράτησης.
4. Διατάξεις για Φρεάτια Αερισμού Σηράγγων
Τα φρεάτια αερισμού των σηράγγων θα πρέπει να φέρουν ειδικό στέγαστρο για την αποφυγή εισροής προς τη σήραγγα νερών της βροχής. Επίσης θα πρέπει η διάταξη της επένδυσής τους να εξέχει αρκετά από το έδαφος ώστε να εμποδίζονται νερά από την επιφάνεια του εδάφους να κατέρχονται στη σήραγγα.
Υπόγεια νερά που εκτονώνονται στην περίμετρο του φρεατίου αερισμού θα πρέπει, με διάταξη καναλιού υδροσυλλογής στην οροφή της σήραγγας, να συλλέγονται και να απομακρύνονται στο σύστημα αποχέτευσης και όχι αποστράγγισης, επειδή ενδέχεται να ρυπαίνονται από τα καυσαέρια. Στην περίπτωση αυτή θα πρέπει να προβλέπεται οπωσδήποτε διάταξη διαχωρισμού των ρύπων και υπερχείλιση στη δεξαμενή συγκράτησης ρύπων.
Η υγροποίηση επίσης των υδρατμών στο φρεάτιο είναι ένα μέγεθος που σε ορισμένες περιπτώσεις πρέπει να εξετάζεται.
5. Διατάξεις για Μικρές Σήραγγες
Σε περιπτώσεις μικρών σηράγγων, μήκος μέχρι 200 m μπορεί να ισχύουν τα ακόλουθα μετά από έγκριση της Υπηρεσίας:
Κάθε μικρή σήραγγα με μήκος κάτω από 50 m θεωρείται κατασκευή αντίστοιχη με κάτω διάβαση.
Ελάχιστα μεγαλύτερες σήραγγες μπορεί να συμπεριληφθούν στην προηγούμενη κατηγορία σύμφωνα με την κρίση της Υπηρεσίας. Κατά συνέπεια το σύστημα αποστράγγισης - αποχέτευσης της οδού δεν διακόπτεται κατά μήκος μιας μικρού μήκος σήραγγας.
Η απορροή της οδού μπορεί να ρέει μέσα από τη σήραγγα είτε μέσω επιφανειακής τάφρου, όπου υπάρχει διαθέσιμος χώρος για κάτι τέτοιο, ή, το πιο πιθανό, μέσω αγωγού μεταφοράς υδάτων.
Η ροή από την αποχέτευση της επιφάνειας της οδού εντός της σήραγγας μπορεί να διοχετεύεται κατευθείαν μέσα και να ενσωματώνεται στο σύστημα αποχέτευσης της οδού. Το σύστημα αποστράγγισης της οδού μπορεί να διέρχεται μέσα από τη σήραγγα. Η εξωτερική ροή από την αποστράγγιση της σήραγγας μπορεί να διοχετεύεται μέσα στο σύστημα αποστράγγισης της οδού.
Στα πλαίσια όσων προαναφέρονται, δεν προβλέπεται η λήψη ειδικών μέτρων πυρόσβεσης εντός της σήραγγας κι επομένως δεν υπάρχει ανάγκη για πρόβλεψη ειδικής δεξαμενής συγκράτησης.