Проходной канал теплотрассы размеры. Каналы прямоугольного сечения
Нагретая вода из ТЭЦ или районной котельной насосами подается потребителям по наружным тепловым сетям для централизованного снабжения теплом промышленных предприятий, жилых домов и зданий общественного назначения.
Трассу тепловых сетей в городах и других населенных пунктах прокладывают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов. Трасса тепловых сетей проходит между проезжей частью и полосой зеленых насаждений, Внутри микрорайонов и кварталов трасса тепловых сетей должна также проходить вне проезжей части дорог.
Для тепловых сетей в городах и других населенных пунктах предусматривается подземная прокладка: в непроходных и проходных каналах; в городских и внутри-квартальных коллекторах совместно с другими инженерными сетями и без устройства каналов (тепловые сети диаметром до 500 мм).
На территориях промышленных предприятий тепловые сети прокладывают на отдельно стоящих низких и высоких опорах или эстакадах. Допускается совместная надземная прокладка тепловых сетей с технологическими трубопроводами, независимо от параметров теплоносителя и параметров среды в технологических трубопроводах,
Наиболее часто тепловые сети прокладывают в непроходных каналах из сборного железобетона (), которые бывают одноячейковые, двухъячейковые и многоячейковые.
Рис. 142. Непроходные каналы КЛ: а - одноячейковые, б - двухъячейковые; 1 - лотковый элемент, 2 - песчаная подготовка, 3 - плита перекрытия, 4 - цементная шпонка, 5 - песок
Рис. 143. Прокладка тепловых сетей: а - в непроходном канале с битумоперлитовой изоляцией, б - бесканальная, Ц - циркуляционный трубопровод, Г - трубопровод горячей воды, X - трубопровод холодной воды, Т- обратный трубопровод системы отопления, Гп -ведающий трубопровод системы отопления
На , а показан один из вариантов внутри-квартальной прокладки тепловых сетей в непроходных каналах. В одном канале прокладываются трубопроводы системы отопления, в другом - трубопроводы системы горячего водоснабжения, между каналами непосредственно в грунте проходят трубопроводы холодного водопровода.
При прокладке тепловых сетей в зоне грунтовых вод наружные поверхности стен и перекрытий тепловых каналов следует покрывать битумной изоляцией, а также устраивать дренажи для понижения уровня грунтовых вод по трассе.
Тепловую изоляцию устраивают для трубопроводов тепловых сетей, арматуры, фланцевых соединений, компенсаторов и опор труб независимо от температуры теплоносителя и способов прокладки. Температура на поверхности теплоизоляционной конструкции трубопровода в технических подпольях и подвалах жилых и общественных зданий должна быть не более 45° С, а в тоннелях, коллекторах, камерах и других местах, доступных обслуживанию, не более 60° С.
В настоящее время промышленность выпускает индустриальную битумоперлитовую тепловую изоляцию теплопроводов, которую наносят на трубы методом прессования на заводе. Такую изоляцию изготовляют двух типов: для прокладки теплопроводов и водопроводных сетей бесканальным способом непосредственно в грунте и в непроходных каналах (см. ,а); для прокладки теплопроводов и водопроводных сетей в технических подпольях зданий, проходных каналах, а также внутри помещений.
Битумоперлитовая изоляция представляет собой смесь вспученного перлитового песка, нефтяного битума и пассивирующей добавки, которая надежно защищает трубопроводы от коррозии. Сверху битумоперлитовой изоляции наносят покровный слой из двух слоев стеклоткани, наклеенной на битумной мастике или латексе СКС-65.
Для сварки теплопроводов на трассе концы труб по 200 мм с каждой стороны должны быть не изолированы.
Бесканальная совмещенная прокладка трубопроводов тепловых сетей, горячего и холодного водоснабжения с битумоперлитной изоляцией ( , б) допускается во всех грунтах, кроме просадочных. При бесканальной прокладке трубопроводов в сухих грунтах с коэффициентом фильтрации Кф, равным 5 м/сут и более, дренаж не требуется. Во всех остальных случаях необходимо устраивать попутный дренаж. Бесканальную прокладку трубопроводов тепловых сетей и горячего водоснабжения используют на трассы. В местах поворотов и установки компенсаторов следует предусматривать камеры или каналы.
Глубина заложения трубопроводов с битумоперлитовой изоляцией на участках бесканальной прокладки должна быть не менее 0,8 м от спланированной поверхности земли до верха изоляции из условий прочности и защиты холодного водопровода от промерзания.
Проходной канал для большого числа труб изображен на рис. 144.
Рис. 144. Прокладка тепловых сетей в проходном канале:
1 - подающие трубопроводы, 2 - скользящая опора, 3 - стальная балка, 4 - обратный трубопровод, 5 - изоляция трубопроводов, 6-боковые стенки канала, 7 -лоток для дренажа
Такие каналы имеют большие поперечные сечения, что позволяет обслуживающему персоналу контролировать и ремонтировать трубопроводы. Проходные каналы устраивают главным образом на территориях больших промышленных предприятий и на выводах теплопроводов от мощных ТЭЦ. Стенки 6 проходных каналов делают из железобетона, бетона или кирпича; перекрытие проходных каналов, как правило,- из сборного железобетона.
В проходных каналах необходимо устраивать лоток 7 для стока воды. Уклон дна канала в сторону места отвода воды должен быть не менее 0,002. Опорные конструкции для труб, расположенных в проходных каналах, изготовляют из стальных балок 3, консольно заделанных
прямолинейных участках в стены или укрепленных на стойках. Высота проходного канала должна быть около 2000 мм, ширина канала - не менее 1800 мм.
Трубопроводы в каналах укладывают на подвижные или неподвижные опоры.
Подвижные опоры служат для передачи веса теплопроводов на несущие конструкции. Кроме того, они обеспечивают Перемещение труб, происходящее вследствие изменения их длины при изменениях температуры теплоносителя. Подвижные опоры бывают скользящие и катковые.
Рис. 145. Опоры: в - скользящая, б - катковая, в - неподвижная
Скользящее опоры ( , а) используют в тех случаях, когда основание под опоры может быть сделано достаточно прочным для восприятия больших горизонтальных нагрузок. В противном случае прибегают к Катковым опорам ( , б), создающим меньшие горизонтальные нагрузки. Поэтому при прокладке труб больших диаметров в тоннелях на каркасах или на мачтах следует ставить катковые опоры.
Неподвижные опоры ( ,в) служат для распределения удлинений трубопровода между компенсаторами и для обеспечения равномерной работы последних. В камерах подземных каналов и при надземных прокладках неподвижные опоры выполняют в виде металлических конструкций, сваренных или соединенных на болтах с трубами. Эти конструкции заделывают в фундаменты, стены и перекрытия каналов.
Для восприятия температурных удлинений и разгрузки труб от температурных напряжений на теплосети устанавливают гнутые и сальниковые компенсаторы.
Рис. 146. Гнутые компенсаторы
Гнутые компенсаторы () П- и S-образные изготовляют из труб и отводов (гнутых, крутоизогнутых и сварных) для трубопроводов диаметром от 50 до 1000 мм. Эти компенсаторы устанавливают в непроходных каналах, когда невозможен осмотр проложенных трубопроводов, а также в зданиях при бесканальной прокладке. Допустимый радиус изгиба труб при изготовлении компенсаторов составляет 3,5-4,5 наружного диаметра трубы.
Гнутые П-образные компенсаторы располагают в нишах. Размеры ниши по высоте совпадают с размерами канала, а в плане определяются размерами компенсатора и зазорами, необходимыми для свободного перемещения компенсатора при температурной деформации. Ниши, где установлены компенсаторы, перекрывают железобетонными плитами.
Рис. 147. Сальниковые компенсаторы: а - односторонний, б -двусторонний; 1 - корпус. 2 -стакан, 3- фланцы
Сальниковые компенсаторы изготовляют односторонние ( , а) и двусторонние ( , б) на давление до 1,6 МПа для труб диаметром от 100 до 1000 мм. Сальниковые компенсаторы имеют небольшие размеры, большую компенсирующую способность и оказывают незначительное сопротивление протекающей жидкости.
Сальниковые компенсаторы состоят корпуса 1 с фланцем 3 на уширенной передней части. В корпус компенсатора вставлен подвижный стакан 2 с фланцем для установки компенсатора на трубопроводе. Чтобы сальниковый компенсатор не пропускал теплоноситель между кольцами, в промежутке между корпусом и стаканом укладывают сальниковую набивку. Сальниковую набивку сжимают фланцевым вкладышем с помощью шпилек, ввинчиваемых в корпус компенсатора. Компенсаторы крепят к неподвижным опорам.
Камера для установки задвижек на тепловых сетях изображена на рис. 148.
Рис. 148. Камера для установки задвижек на тепловых сетях:
1 - ответвление подающего магистрального трубопровода, 2 - ответвление об» ратного магистрального трубопровода, 3 - камера, 4- параллельные задвижки, 5 - опоры трубопроводов, 6 - обратный магистральный трубопровод, 7 - подающий магистральный трубопровод
При подземных прокладках теплосетей для обслуживания запорной арматуры устраивают подземные камеры 3 прямоугольной формы. В камерах прокладывают ответвления 1 я 2 сети к потребителям. Горячая вода подается в здание по трубопроводу, укладываемому с правой стороны канала. Подающий 7 и обратный 6 трубопроводы устанавливают на опоры 5 и покрывают изоляцией.
Стены камер выкладывают из кирпича, блоков или панелей, перекрытия - сборные из железобетона в виде ребристых или плоских плит, дно камеры - из бетона. Вход в камеры - через чугунные люки. Для спуска в камеру под люками в стене заделывают скобы. Высота камеры должна быть не менее 1800 мм. Ширину выбирают с таким расчетом, чтобы проходы между стенами и трубами были не менее 500 мм.
Ниже приведены типовые конструкции сборных железобетонных каналов, получившие наибольшее применение в строительстве тепловых сетей и в значительной степени оправдавшие себя в эксплуатации.
Рис.4.7 Наиболее простой и легко выполнимой конструкцией непроходных каналов являются каналы прямоугольного сечения из сборных бетонных стеновых блоков и железобетонных плит перекрытия (рис. 4.7) [ 3 ].
Рис. 4.7. Канал из сборных железобетонных плит и бетонных стеновых блоков:1 - плита перекрытия; 2 - стеновой блок; 3 - гидроизоляция; 4 - цементный раствор; 5 - плита днища
Работы по сборке канала ведутся одновременно с монтажом трубопроводов. Прежде всего в открытой траншее выполняется дно канала из бетона. После монтажа и изоляции трубопроводов устанавливают стеновые блоки, а затем укладывают плиты перекрытия.
Данная конструкция каналов является шарнирной, устойчивость ее обеспечивается хорошим качеством засыпки и утрамбовки пазух за стенками (одновременно с двух сторон). Скользящие опоры трубопроводов, прокладываемых в каналах, устанавливаются на железобетонных подушках, укладываемых на дно по слою цементного раствора.
Конструкция сборных каналов приведена в типовой серии ТС-01-01, а также в альбоме Мосэнергопроекта и может быть применена для прокладки трубопроводов диаметром 50 - 400 мм в непросадочных грунтах.
Грунты основания должны допускать среднее расчетное давление под дном канала не менее 0,15 МПа.
При наличии грунтовых вод конструкция непроходных каналов со сборными бетонными стенками применима при условии устройства попутного дренажа и выполнения наружной гидроизоляции, тип которой должен выбираться в зависимости от конкретных гидрогеологических условий. При выполнении оклеечной (рулонной) гидроизоляции необходимо устройство железобетонного дна каналов. Внутренние размеры каналов составляют по высоте от 310 до 760 мм и по ширине от 550 до 1600 мм.
Институтом «Мосинжпроект» разработана конструкция сводчатых каналов из сборного железобетона для тепловых сетей диаметрами 50 - 500 мм (рис. 4.8). Пролеты сводов составляют 1; 1,42; 1,8 и 2,2 м. Длина элементов сводов 2,95 м. Элементы свода устанавливаются на опорную раму, которая является затяжкой свода. Это позволяет рассчитывать свод как распорную конструкцию. Сводчатые каналы нашли применение в строительстве тепловых сетей многих городов. По расходу материалов сводчатые железобетонные каналы экономичней каналов прямоугольного сечения.
1 - железобетонный свод; 2 - гидроизоляция; 3 - железобетонная плита днища
Институтом «Мосэнергопроект» разработана конструкция каналов для прокладки трубопроводов среднего и большого диаметров (400 - 1200 мм), собираемых из железобетонных стеновых блоков тавровой формы, ребристых плит перекрытия и плоских плит днища (рис. 4.9).
Канал из железобетонных тавровых стеновых блоков, ребристых плит перекрытия и плит днища с односторонним дренажем из керамзитобетонных трубофильтров:
1 - тавровый стеновой блок; 2 - ребристая плита перекрытия; 3 - плита днища; 4 - трубофильтр; 5 - песок крупнозернистый
Конструкция обладает большей устойчивостью за счет увеличения размеров основания стеновых блоков и устройства зубьев или подрезки на концах плит перекрытия, что обеспечивает передачу горизонтального давления от верха стеновых блоков на плиту перекрытия. Дно каналов выполняется из плоских железобетонных плит, имеющих по концам подрезку для установки основания стеновых блоков, которая устраняет смещение блоков внутрь канала при боковом давлении грунта.
Все сборные железобетонные детали изготовляются из бетона класса В25. Типовая конструкция рассчитана в двух вариантах на действие временной колесной нагрузки НК-80 при засыпке над верхом перекрытия 0,5 -2 м и 4 м. Основным достоинством конструкции является возможность изготовления сборных элементов на заводах и полигонах строительных организаций.
Монтаж трубопроводов и их теплоизоляция выполняются в открытой траншее после укладки плит днища. Стеновые блоки устанавливаются на днище по слою цементного раствора, а поверх стеновых блоков также на цементном растворе укладываются плиты перекрытия. При прокладке каналов в условиях мокрых грунтов устраивается попутный трубчатый дренаж (односторонний или двухсторонний), а в ряде случаев - оклеенная гидроизоляция днища и стенок. Оклеечная гидроизоляция перекрытия выполняется во всех случаях.
На рис. 4.9 приведена конструкция канала с односторонним дренажем из керамзитобетонных трубофильтров. Конструкция широко применялась при строительстве каналов полупроходного сечения для прокладки трубопроводов диаметром от 800 до 1200 мм.
Табл.4.1 В табл. 4.1 приведены основные показатели каналов.
Таблица 4.1. Основные размеры и расход железобетона каналов с тавровыми стеновыми блоками
Широкое применение в строительстве двухтрубных водяных тепловых сетей нашли сборные каналы серии МКЛ, разработанные институтом «Мосинжпроект» для теплопроводов диаметром от 50 до 1400 мм. Каналы выполняются из двух сборных железобетонных элементов: верхней рамы и плиты днища (рис. 4.10). Основные показатели каналов даны в табл. 4.2. Железобетонные элементы каналов включены в каталог унифицированных изделий и выпускаются заводами Главмоспромстройматериалов Мосгорисполкома.
1 - железобетонная рамная секция; 2 - железобетонная плита днища; 3 - опорная подушка скользящей опоры; 4 - песчаная подготовка; 5 - бетонная подготовка; 6- гидроизоляция
Таблица 4.2. Основные размеры и расход материалов для каналов МКЛ
Элементы канала изготовляются из бетона (класса по прочности на сжатие В25 и В30 и морозостойкостью марки F 50). Армирование железобетонных изделий предусмотрено сварными сетками, объединенными в объемные каркасы. Изготовление сборных элементов предусматривается на специализированных заводах железобетонных изделий в металлических виброформах.
Расчет каналов для труб диаметром до 600 мм произведен на временную автомобильную нагрузку Н-30 при засыпке над верхом перекрытий 0,5 - 2 м, а каналы для труб диаметром от 800 до 1400 мм - на колесную нагрузку НК-80.
Строительство тепловых сетей с применением этой конструкции каналов ведется в обычной последовательности: на песчаную подготовку, выполненную по дну траншеи, укладывают плиты днища с заделкой швов цементным раствором; на дно канала устанавливают на цементном растворе опорные подушки скользящих опор, производят монтаж и изолирование трубопроводов, после чего устанавливают рамные элементы перекрытия канала. Стыковые соединения элементов днища и перекрытия (типа «паз - гребень») заполняют цементным раствором или герметизирующими мастиками и эластичными прокладками.
В зависимости от гидрогеологических условий трассы наружные поверхности канала защищают гидроизоляцией. При наличии грунтовых вод или глинистых грунтов устраивают попутные дренажи.
При пересечении тепловыми сетями автомобильных и городских дорог часто используются железобетонные безнапорные трубы, предназначенные для строительства водосточных и канализационных трубопроводов. Применение этих труб в качестве полупроходных каналов для прокладки трубопроводов позволяет выполнять подземные переходы под дорогами открытым способом в кратчайшие сроки. Для этих целей используются железобетонные безнапорные трубы диаметром 2 и 2,5 м. В настоящее время могут быть применены железобетонные трубы с плоским основанием, разработанные институтом «Мосинжпроект».
Трубы внутренним диаметром 2,0 и 2,44 м, длиной 2,5 м выпускаются заводом № 23 Мосспецжелезобетона. Расчетная прочность труб должна соответствовать фактически действующим временным и постоянным нагрузкам.
Рис. 4.11. Канал круглого сечения из железобетонных труб (полупроходной):
1- трубопроводы; 2 - железобетонная труба; 3 - опорная подушка; 4 - бетонный пол
На рис. 4.11 приведена конструкция полупроходного канала круглого сечения. В таких каналах могут быть проложены теплопроводы диаметром до 600 мм.
Серия 3.006-2 «Типовые конструкции и детали зданий и сооружений» содержит рабочие чертежи сборных железобетонных каналов и туннелей из лотковых элементов, разработанных Харьковским институтом «Промстройниипроект». Конструкции предназначены для прокладки трубопроводов различного назначения, электрокабелей и электрошин. К каналам отнесены подземные сооружения при высоте до 1500 мм включительно, а к туннелям - при высоте 1800 мм и более.
Каналы по конструктивному решению различны и запроектированы трех марок: КЛ, КЛп и КЛс (рис. 4.12).
а - марка КЛ; б - марка КЛп; в - марка КЛс
Каналы марки КЛ собираются из лотковых элементов, перекрываемых плоскими съемными плитами, каналы марки КЛп - из лотковых элементов, опирающихся на плиты, каналы марки КЛс - из нижних и верхних лотковых элементов, соединяемых с помощью коротышей из швеллеров, которые закладываются в продольные швы.
Табл.4.3 Номенклатура сборных железобетонных изделий каналов состоит из лотковых элементов и плоских плит. Габаритные схемы каналов приведены в табл. 4.3. При габарите, по ширине не превышающем 2400 мм и массе 9,3 т включительно, лотки приняты длиной 5970 мм. Допускается изготовление лотков длиной 2970 мм.
Таблица 4.3. Габаритные схемы каналов серии 3.006-2
Плоские плиты, используемые для перекрытий каналов марки КЛ и днища каналов марки КЛп, имеют длину 2990 мм, за исключением плит для каналов шириной в чистоте 300 и 450 мм, длина которых принята 740мм. В номенклатуру изделий включены доборные лотки всех размеров, имеющие длину 720 мм, и доборные плиты длиной 740 мм.
Для прокладки тепловых сетей следует применять каналы марки КЛп (рис. 4.12, б). Каналы марок КЛ и КЛс затрудняют производство основных и наиболее ответственных монтажно-сварочных работ, так как стенки лотков преграждают свободный доступ сварщика к трубопроводам. При таких условиях выполнить качественную сварку поворотных стыков труб трудно, а неповоротных невозможно. Стенки канала препятствуют приварке кареток (корпусов) скользящих опор и не позволяют контролировать правильность их установки, а также размещения опорных подушек.
Большие неудобства создаются при выполнении подвесной теплоизоляции на трубопроводах, уложенных в лотковых каналах, когда необходимо наносить основной и покровный слой при наличии стенок. Особенно это относится к выполнению теплоизоляции в нижней части изолируемых труб.
Некачественное выполнение теплоизоляции в ее нижней части создает предпосылки для разрушения всей конструкции теплоизоляции и коррозионных повреждений трубопроводов, поскольку эта часть постоянно увлажняется при подтапливании дна канала грунтовыми или случайными водами. Вследствие этого возрастают тепловые потери и возникают местные очаги коррозии стальных труб.
Конструкция каналов и туннелей марки КЛс не только не отвечает требованиям выполнения монтажно-сварочных и теплоизоляционных работ, но и не обеспечивает условий прочности и плотности сооружения в целом. Стендовое испытание этой конструкции выявило повреждаемость шарнирных стыковых соединений при одностороннем действии горизонтальной временной нагрузки. Это указывает на возможность разрушения каналов и туннелей при реальном воздействии на них транспортных нагрузок (в местах пересечения железных и автомобильных дорог).
Неприемлемым является соединение верхнего и нижнего лотковых элементов при помощи укладки обрезков швеллеров, защита которых от коррозии практически не может быть выполнена в тяжелых температурно-влажностных условиях среды подземных конструкций тепловых сетей.
Установлена нецелесообразность применения металлических закладных и других деталей в строительных конструкциях тепловых сетей, подверженных быстрому коррозионному разрушению.
Рассмотренная выше конструкция рамных каналов (серии МКЛ) охватывает все диаметры тепловых сетей при восьми габаритных схемах, выбранных исходя из диаметра прокладываемых трубопроводов (вместо 32), что обеспечивает их экономичность, облегчает заводское серийное изготовление железобетонных элементов и снижает затрату металла на изготовление форм.
Следует отметить, что каналы шириной 300 - 3000 мм, вошедшие в серию 3.006-2 и рассчитанные на железнодорожную нагрузку класса К-14 при заглублении верха перекрытия от 1 до 2,0 м, не должны применяться при прокладке под железными дорогами общей сети, поскольку минимальное заглубление определено 2,0 м.
Главная проблема всех типов канальной прокладки состоит в проникновении и нахождении воды внутри канала с возможным ущербом теплоизоляции и наружной коррозией трубопроводов . Вода может скапливаться из-за протечек грунтовых вод, попадания атмосферных осадков, тающего снега и конденсации влаги. Поэтому при строительстве подземные тепловые сети желательно располагать выше уровня грунтовых вод. Если же практически это не осуществимо, то при прокладке тепловых сетей ниже максимального уровня стояния грунтовых вод следует предусматривать искусственное понижение грунтовых вод - попутный дренаж, а для наружных поверхностей строительных конструкций - обмазочную битумную изоляцию.
Для тепловых сетей, как правило, применяются горизонтальные попутные (продольные) дренажи. Продольный дренаж применяют для искусственного понижения уровня грунтовых вод в узкой полосе трассы. Грунтовые и поверхностные воды, проникая через стенки каналов и покровные оболочки бесканальных прокладок, увлажняют теплоизоляцию и вызывают коррозию труб. Для защиты подземных прокладок от затопления применяют гидрофобные теплоизоляционные материалы, герметичные каналы и продольное дренирование. Большое значение имеет планировка поверхности земли над теплопроводом с уклоном в сторону от трассы, а также уплотнение и прикатка грунта для предупреждения местных просадок почвы, в которых застаиваются талые воды и атмосферные осадки. Устройство попутного дренажа значительно удорожает стоимость строительства тепловых сетей в целом. Кроме того, строительно-монтажные работы по его прокладке пока еще недостаточно механизированы, что требует большого количества ручного малопроизводительного труда. При этом также существенно увеличиваются сроки строительства и ввода тепловых сетей в эксплуатацию. Однако опыт эксплуатации показывает, что при наличии попутного дренажа тепловые сети достаточно надежно защищены от затопления грунтовыми и поверхностными водами, что, безусловно, оказывает влияние на надежность и долговечность работы теплопроводов.
При прокладке тепловых сетей в пределах городских проездов с усовершенствованными покрытиями оказывается целесообразным сооружение полупроходных каналов, допускающих проход в них эксплуатационного персонала.
Тепловые сети, проложенные в непроходных каналах или в оболочках, требуют периодических вскрытий, поскольку довольно часто при эксплуатации возникает необходимость осмотра и ремонта трубопроводов и теплоизоляции.
В крупных городах вскрытие проездов приводит к порче дорогостоящей дорожной одежды, нарушению благоустройства и дезорганизации транспорта. Поэтому применение полупроходных каналов в них не только экономически оправдано, но и целесообразно при эксплуатации. В полупроходных каналах, помимо осмотра теплопроводов, могут быть выполнены ремонт теплоизоляции и частичная замена необходимых участков поврежденных труб.
Внутренние габариты полупроходных каналов принимаются в зависимости от диаметра теплопроводов. В каналах теплопроводы размещаются в одном горизонтальном ряду с проходами, шириной 50 см, считая от тепловой изоляции труб. Теплопроводы в местах скользящих опор опираются на бетонные камни, установленные на пол канала.
Для полупроходных каналов применяется сборная конструкция из железобетонных блоков. Канал составляется из блоков трех типов: ребристого блока перекрытия, стенового фигурного блока и плиты днища.
1 - ребристый блок перекрытия
2 - стеновой блок
3 - блок днища
4 - бетонная подготовка
5 - щебеночная подготовка
Стеновой блок имеет Г-образную форму; длинная его сторона служит стенкой канала, а короткая - основанием. Из короткой стороны блока выпущена арматура в виде петель. Блок днища имеет форму прямоугольной плиты, по длинным сторонам которой выпущены арматурные петли.
Блок перекрытия представляет собой ребристую плиту с выступающими по концам ребер упорами, которые заходят внутрь канала и необходимы для опоры верха стеновых блоков. Другой конструкцией блока перекрытия является гладкая прямоугольная плита с зубом или четвертью, которая легче в изготовлении, но требует больших затрат бетона и стали.
Для размещения двух теплопроводов диаметрами 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600 и 700 мм принято пять сечений полупроходных сборных каналов. Основные размеры полупроходных каналов, применяемых в условиях естественно влажных грунтов, приведены на рисунке и таблице.
Сооружение полупроходных сборных каналов из железобетонных блоков ведется в следующем порядке. По дну открытой траншеи устраивается подготовка толщиной 10 см из бетона М-75, на которую устанавливаются плиты днища и стеновые блоки по слою цементного раствора так, чтобы стыки между ними не совпадали со стыками стеновых блоков. Через петлевые выпуски арматуры стеновых блоков и плит днища пропускается продольная арматура, которая соединяется с выпусками. Затем стыки замоноличиваются бетоном М-200.
Вертикальные стыки стеновых блоков и горизонтальные стыки плит днища заполняются цементным раствором. По верху стеновых блоков укладываются блоки перекрытия; швы между блоками заполняются цементным раствором. Затем производится засыпка канала грунтом, равномерными слоями, с уплотнением грунта. Монтаж теплопроводов и теплоизоляционные работы в стесненных городских условиях могут выполняться в перекрытом канале. Необходимо отметить, что замоноличивание стыков стеновых блоков и днища в зимнее время может быть произведено изнутри в готовом канале. Рассмотренная конструкция полупроходных сборных каналов применяется в сухих грунтах.
При сооружении каналов в условиях грунтовых вод устраивается дренаж, который состоит из асбестоцементных, бетонных или керамических труб (диаметром не менее 150 мм), гравийно-песчаного фильтра и песчаной подсыпки стенок канала.
Дренажные трубы укладываются с уклоном не менее 0,003.
Гравийно-песчаный фильтр состоит из речного песка крупностью до 1 мм (70%) и асфальтового гравия крупностью 5 – 7 мм (30%).
Для очистки и наблюдения за работой дренажа через 35 – 40 м устраиваются смотровые колодцы; выпуск дренажной воды производится в водосточную сеть или водоемы. В случае отсутствия возможности выпуска дренажных вод производится гидроизоляция канала оклейкой наружных поверхностей гидроизолом на битуме. Следует отметить, что гидроизоляция полупроходных каналов не является достаточно надежным мероприятием для защиты от грунтовых вод и применяется в основном для уменьшения количества поступающей в канал воды.
Конструкция сборных железобетонных полупроходных каналов оправдала себя в строительстве и эксплуатации тепловых сетей.
При сборке канала стеновые блоки не требуют никакого временного крепления; замоноличивание стыков в днище канала выполняется весьма просто и качественно без применения опалубки.
Конструкция в собранном виде обладает хорошей устойчивостью, так как все сборные элементы ее надежно перевязаны и соединены между собой. Стыки блоков стенок и днища находятся в местах нулевых изгибающих моментов, что позволяет принять простую конструкцию стыкования. При принятой длине стеновых блоков, равной 1,8 м, конструкция каналов получается малошовной, что является весьма ценным качеством для подземного сооружения.
Простота конфигурации и транспортабельность блоков позволили быстро и в большом количестве внедрить эту конструкцию в строительство.
Для тепловых сетей большого диаметра применяются железобетонные одноячейковые каналы, разработанные институтом Мосэнергопроект. Они состоят из стеновых тавровых блоков 2 (длиной 2 м), ребристых блоков перекрытия 1 и гладкой плиты днища 3. Эта конструкция аналогична конструкции непроходных каналов для труб диаметром 400-600 мм. Конструкция применяется в естественно влажных грунтах с хорошей несущей способностью. Расстояние между теплопроводами принимается равным 30-50 см. Подающие теплопроводы покрываются тепловой изоляцией из минеральной ваты с асбестоцементной коркой по металлической сетке; обратные теплопроводы имеют только защитное покрытие из одного-двух слоев изола и асбестоцементной корки, выполненной по металлической сетке.
Монтаж теплопроводов производится после укладки железобетонных плит днища на песчаную подготовку. После сварки теплопроводов и устройства тепловой изоляции на подающих трубах производится установка стеновых блоков. На стеновые блоки укладываются блоки перекрытия по слою цементного раствора. Зазоры между плитами днища и стеновыми блоками заполняются бетоном, а все швы между деталями стен и перекрытия заделываются цементным раствором. Наружные поверхности канала покрываются горячим битумом за 2 раза
Институтом Мосинжпроект разработана конструкция полупроходных каналов с применением железобетонных вибропрокатных плит, которая нашла применение в строительстве внутриквартальных подземных коммуникаций.
В этих каналах прокладываются теплопроводы отопления и горячего водоснабжения, водопровод, кабельные сети и газопроводы низкого давления.
Каналы выполняются трех типов со следующими внутренними размерами: высота-1,87 м; ширина-1,16; 1,46 и 1,76 м. Объемные секции каналов собираются на заводе из часторебристых плит. Секция представляет собой четырехшарнирную раму. Некоторая жесткость узлов рамы достигается приваркой стальных косынок в торцах секций, рассчитанных только на монтажные нагрузки и на восприятие одностороннего давления грунта, отсыпанного до верха плиты перекрытия.
Элементы секций рассчитаны на давление грунта при высоте засыпки от 0,5 до 2 м и действие временной подвижной нагрузки Н-30 при ее не выгоднейшем расположении относительно рассчитываемого элемента.
Каждая секция собирается из четырех элементов: плиты днища, плиты перекрытия и двух стеновых плит. Длина секций 3,2 м; вес секций 3,9; 4,25 и 4,6 т. Соединение секций на заводе производится путем сварки стержневых и петлевых выпусков в стеновых плитах с закладными частями днищ и перекрытий. В торцах секций на закладные части стеновых плит и плит днища навариваются стальные косынки толщиной 10 мм. Плиты степ сопрягаются с перекрытием и днищем в четверть, швы между плитами расшиваются цементным раствором. Для обеспечения точности сборки секций применяются стенды (кондукторы). Наружная поверхность стен секции покрывается горячим битумом за 2 раза, а перекрытие оклеивается двумя слоями гидроизола на битуме.
При сооружении канала в сухих грунтах объемные секции устанавливаются на песчаную подготовку толщиной 10 см. Под стыками секций укладываются железобетонные плиты сечением 40х12 см. При песчаных грунтах устройства подготовки из песка не требуется. В мокрых и слабых грунтах делается бетонная подготовка.
Каналы из объемных секций, сооружаемые в условиях высокого уровня грунтовых вод, защищаются оклеечной гидроизоляцией или снабжаются попутным трубчатым дренажем. Недостатком данной конструкции канала является ее шарнирность и малая устойчивость при действии боковых нагрузок.
В каналах из объемных секций могут: быть проложены теплопроводы диаметром до 500 мм, которые в зависимости от диаметра располагаются по вертикали или по горизонтали.
Четырехшарнирные рамные конструкции каналов больших размеров в ряде случаев подвергаются разрушению при строительстве; отмечены также случаи нарушения устойчивости каналов и туннелей шарнирной конструкции при эксплуатации.
Поэтому рекомендовать широкое применение каналов из вибропрокатных плит в виде четырехшарнирной рамы до опытной проверки не следует. Правильней было бы данную конструкцию каналов из вибропрокатных плит выполнить с жесткими углами, однако такая конструкция потребует армирования плит на возникающие в углах рамы отрицательные моменты.
Таким образом, рассмотренная конструкция полупроходных каналов требует дополнительной проверки в условиях эксплуатации на опытных участках.