منهولها و اهمیت کاربرد آنها در شبکه‌های آبیاری و فاضلاب



استفاده از منهول‌ها به ۲۴۰۰ سال قبل از میلاد مسیح به شهر بابل بر می‌شود. مطالعات باستان‌شناسان از روی نوشته‌ها و نقشه‌های بجا مانده حاکی از آن است که شهر بابل از سیستم فاضلاب جامع شهری برخوردار بوده است: شبکه‌ای با طراحی ماهرانه که تمامی منطقه شهر را تحت پوشش قرار می‌داد که شامل کانال‌های آجری فاضلاب بهمراه محلهایی برای دسترسی به این کانال‌ها جهت بازرسی آن‌ها (مشابه منهول‌های امروزی) بوده است. استفاده از منهول‌ها از دیرباز جهت ایجاد ایستگاههای دسترسی به بخشهای مختلف شبکه‌های آبرسانی و جمع‌آوری و انتقال فاضلاب جهت بازرسی، تهویه طبیعی و تعمیر و نگهداری همواره مورد نظر بوده است. امروزه نیز نه تنها از اهمیت آن‌ها کاسته نشده بلکه روز به روز بر اهمیت و نیز موارد کاربرد آن‌ها افزورده شده است.
به طور کلی انواع منهول‌ها را می‌توان به صورت زیر دسته بندی نمود:

۱- منهول‌های آجری

این نوع منهول‌ها از انواع سنتی بوده که در گذشته مورد استفده فراوان بوده است (شکل-۱). هم‌اکنون از در برخی از موارد به دلیل هزینه پایین این منهول‌ها تمایل به استفاده از آن‌ها وجود دارد.

منهول آجری

از معایب این منهول‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • احتمال نشت از دیواره‌ها
  • احتمال نشت از محل اتصال لوله به آدم‌رو
  • زبری نسبتاً زیاد در محل مجرای کف
  • آسیب‌پذیر در برابر مواد خورنده
  • شکننده بودن در برابر عواملی مانند زلزله
  • امکان حداکثر استفاده تا ارتفاع ۳ متر

۲- منهول‌های بتنی

این نوع منهول‌ها در سالهای گذشته به عنوان جایگزین منهول‌های آجری معرفی شد و توانست که جای خود را بسرعت تثبیت نماید به طوریکه در حدود ۷۰% منهول‌های ساخته شده در کشور از این نوع می‌باشد (شکل-۲).

منهول بتنی

 

از معایب این نوع منهول‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • آب‌بندی نامناسب در اتصالات
  • زبری نسبتاً زیاد در محل مجرای کف
  • آسیب‌پذیر در برابر مواد خورنده
  • شکننده بودن در برابر عواملی مانند زلزله (در صورت عدم طراحی صحیح)
  • وزن بالای اجزاء (پیش ساخته)
  • زمان اجرای طولانی (اجرا در محل)

۳- منهول‌های پلی اتیلن

در چند دهه اخیر پلی اتیلن، با توجه به خواص مطلوبی که دارد، به عنوان مناسب‌ترین ماده برای ساخت منهول‌ها بخدمت گرفته شده است. خواص منهول‌های پلی اتیلن که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است باعث گشته که روند استفاده از آن‌ها سیر صعودی داشته باشد، به طوریکه هم‌اکنون در اروپا بیش از ۸۰% منهول‌های مورد استفاده در پروژه‌های اخیر از این نوع بوده است. متاسفانه در داخل کشور سهم استفاده از این نوع منهول‌ها بسیار پایین بوده اما در حال حاضر استفاده از آن‌ها روند رو به رشدی بخود گرفته است (شکل-۳).

منهول پلی اتیلن

 

با توجه به خواص مناسب پلی اتیلن با دانسیته بالا شامل استحکام مناسب، وزن پایین و انعطاف‌پذیری بالای آن مزایای استفاده از منهول‌های پلی اتیلن را می‌توان در موارد زیر دانست:

۱) وزن پایین منهول‌های ساخته شده

بعلت کمتر بودن چگالی پلی اتیلن در مقایسه با بتن (چگالی پلی اتیلن ۹۴/۰ تا ۹۵/۰)، وزن منهول‌های پلی اتیلن در مقایسه با منهول‌های بتنی با کاربری یکسان، بسیار پایین‌تر و کمتر است. به عنوان مثال منهول نشان داده شده در شکل-۱ وزنی در حدود ۵/۰ تن داشته در صورتیکه وزن نمونه بتنی با کاربری مشابه در حدود ۱۰ تن می‌باشد.
مزیت دیگر وزن پایین منهول‌های پلی اتیلن در این نکته نهفته است که در زمینهای باتلاقی و شنی که امکان زیرسازی مناسب برای منهول‌های سنگین وجود ندارد و بعلت سستی زمین امکان نشست منهول وجود دارد، این نوع منهول‌ها به هم به علت وزن پایین و نیز به علت چگالی پایین از خطر نشست و فرو رفتن در زمین کاملا مصون می‌باشند.

۲) استحکام بالا در برابر ضربه

با توجه به انعطاف‌پذیری ذاتی پلی اتیلن و خاصیت ضربه‌پذیری آن، منهول‌های ساخته شده از پلی اتیلن مقاومت بالای در برابر ضربات وارده در حین حمل و نقل یا پروسه نصب برخوردارند.

۳) مقاومت شیمیایی بالا در برابر محیط‌های خورنده و مهاجم
پلی اتیلن بعلت طبیعت خنثی خود از مقاومت بسیار خوبی در برابر مواد شیمیایی مختلف داراست. بهمین دلیل خطر خورگی و یا پوسیدگی آن‌ها در مجاورت مواد خوردنده و محیط‌های مهاجم بسیار پایین می‌باشد.

۴) زبری پایین

با توجه به ضریب زبری پایین لوله پلی اتیلن احتمال چسبیدن مواد معلق و گل و لای به آن بسیار پایین است و در صورت ته‌نشینی گل و لای بر روی آن با اولین جریان شدید آب کاملا شسته شده و تمیز می‌شود.
همچنین به علت ضریب زبری پایین پلی اتیلن و صاف بودن سطح داخلی منهول‌های ساخته شده از آن و نیز مقاومت در برابر سایش بالای پلی اتیلن، میزان سایش آن در اثر جریان آب در مقایسه با منهول‌های بتنی بسیار ناچیز بوده و همین امر سبب ساز طول عمر زیاد این منهول‌ها بخصوص در خطوطی که زاویه شیب بالا در نتیجه دارای جریان شدید سیال است، می‌باشد.

۵) سرعت نصب بالا

می‌توان گفت که بزرگترین مزیت منهول‌های پلی اتیلن سرعت نصب بالای آن‌ها می‌باشد. با توجه به اینکه منهول‌های پلی اتیلن به صورت پیش‌ساخته تولید می‌گردد، بنابراین بلافاصله پس از حمل به محل آماده نصب می‌باشد. همچنین بدلیل وزن پایین آنها، در محل نصب حمل و کارگذاری آن‌ها حتی با استفاده از ماشین‌آلات حاضر در محل نصب مانند بیل مکانیکی کاملا امکان‌پذیر است و در صورت آماده بودن ترانشه می‌توان بسرعت به نصب آن اقدام نمود. در صورت استفاده از منهول‌های بتنی درجا به علت طولانی بودن زمان قالب‌بندی و بتن‌ریزی و زمان خشک شدن بتن، انجام پروسه اجرای منهول بسیار طولانی خواهد بود. حتی در صورت استفاده از منهول‌های بتنی پیش‌ساخته، بدلیل وزن بسیار بالای منهول‌ها عملیات حمل و کارگذاری بدون در دسترس بودن جرثقیلهای پرقدرت عملاً بسیار مشکل و حتی غیرممکن خواهد بود.

۶) طول عمر بالا

بدلیل استفاده از پلی اتیلن، این نوع از منهول‌ها از طول عمر بسیار بالایی (۵۰ سال) برخوردارند.

روش ساخت دستی متداول‌ترین روش تولید منهول‌های پلی اتیلن است. در این روش با استفاده از لوله ساخت‌یافته، معمولاً لوله پلی اتیلن دوجداره، منهول‌ها با استفاده از جوش اکستروژنی ساخته می‌شود. شیوه ساخت اینگونه منهول‌ها در شکل-۴ نشان داده شده است.

روش جوش اکستروژن مورد استفاده در ساخت منهول‌های پلی اتیلن

مزیت عمده این روش قابلیت انعطاف بالای آن در ساخت منهول‌های پیچیده می‌باشد. با توجه به اینکه در این روش نیاز به در دسترس بودن قالبهای پیچیده وجود ندارد، همچنین بدلیل استفاده از لوله ساخت‌یافته در ساختار این منهول‌ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد.