Каналы и коллекторы
В настоящее время большинство строящихся теплопроводов прокладывают в непроходных железобетонных каналах. В период строительства первых тепловых сетей наиболее совершенными конструкциями непроходных каналов являлись: арочный двухячейковый канал конструкции инженера Гинтера (рис. 2.26, а) и аналогичный канал Мостеплосетьстроя (рис. 2.26,6), в которых вместо сплошного профильного основания было принято плоское, а теплопроводы располагались на высоких опорах. В последующем теплосетью Мосэнерго был разработан железобетонный полуцилиндрический канал (рис. 2.26,в), позволяющий снизить расход цемента и упростить конструкцию канала. Вместо кареток стали применять скользящие опоры на железобетонных подушках.
Наиболее современным типом сводчатого сборного железобетонного канала является конструкция, разработанная Мосинжпроектом и состоящая из сборных полуциркульных сводов и опорных рам (днища). Эти каналы предназначены для труб 8()—500 мм. Сводчатые каналы использовали при строительстве тепловых сетей в Москве. По расходу материалов эти каналы по сравнению с каналами прямоугольного сечения являются более экономичными. Однако изготовление сводов требовало применения довольно сложных металлических форм и специальной заводской технологии. Кроме того, своды более подвержены повреждению ;при перевозке и монтаже.
Затем широкое применение нашли каналы с кирпичными стенами (рис. 2.26,г), а также из бетонных или железобетонных блоков (рис. 2.26,5). В этих каналах стены выполнены из сборных блоков или из кирпича, днище — из бетонных плит или монолитного бетона. Каналы перекрываются плоскими сборными железобетонными плитами. Высота каналов в свету от 190 до 1060 мм, ширина от 250 до 1800 мм. В настоящее время при небольшой протяженности тепловых сетей и малых диаметрах труб допускается выполнять стены каналов из хорошо обожженного красного кирпича марки не ниже 100. В конце 50-х годов стали использовать различные прокладки сборных железобетонных каналов заводского изготовления, как, например, конструкций, предложенные Мосэнерго проектом, Мосинжпроектом и другими организациями, в том числе непроходные каналы со стеновыми блоками таврового сечения (рис. 2.27), с применением вибропрокатных панелей или рамного типа в виде лотка.
Каналы, разработанные Харьковским отделением Пром- стройпроекта, в 1963 г. были утверждены Госстроем СССР в качестве типовых (серия ИС-01-04 — унифицированные сборные железобетонные непроходные каналы). По конструкции каналы разделяются на два типа (рис. 2.28). Первый тип собирается из лотковых элементов и обозначается марками КЛ и КЛс. Каналы марки КЛ, собранные из лотковых элементов, перекрывают плоскими плитами. Каналы марки -КЛс монтируются из-лотковых элементов, уложенных друг на друга. Второй тип каналов, собранных из сборных железобетонных плит, обозначается маркой КС. При монтаже каналов этого типа сборные стеновые панели устанавливают в пазы сборных п-лит днища, замоноличивают бетоном М 300 на мелком щебне и перекрывают плоскими плитами перекрытий. Недостатком указанных унифицированных каналов является сложность проведения в них монтажно-сварочных и изоляционных работ.
Более совершенна конструкция железобетонного канала типа МКЛ, разработанная Мосинжлроектом для труб диаметром 50—1400 мм (рис. 2.29). От предыдущих конструкций она отличается тем, что корытообразную часть устанавливают сверху, после того как на днище канала уже выполнены монтажно-сварочные и изоляционные работы. Эта конструкция аналогична применявшейся ранее в Москве конструкции непроходных прямоугольных каналов из сборных железобетонных рамных элементов, в которых плоские днища заменены лотковыми элементами с короткими вертикальными стенками. Эта конструкция вошла в каталог унифицированных индустриальных изделий для строительства в Москве.
Полупроходные каналы применяются в тех случаях, когда должен быть обеспечен доступ к трубопроводам, а сооружение проходных каналов экономически нецелесообразно, так как число прокладываемых в одном направлении трубопроводов невелико (2—4). Для полупроходных каналов применяют сборную конструкцию из железобетонных блоков. Этот канал состоит из блоков трех типов: ребристого блока перекрытия, стенового фигурного блока и плиты днища (рис. 2.30). 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 плитку с выступающими по концам ребер упорами, которые заходят внутрь канала и необходимы для опоры верха стеновых блоков. Длина стеновых блоков принята 1,8 м, в результате чего конструкция непроходных каналов получается достаточно малошовной. Конструкция сборных железобетонных полупроходных каналов оправдала себя в строительстве и эксплуатации тепловых сетей. При сборке канала стеновые блоки не требуют временного крепления; замоноличивание стыков в днище канала выполняется весьма просто и доброкачественно, без применения опалубки. Конструкция в собранном виде обладает хорошей устойчивостью, так как все сборные элементы ее надежно перевязаны и соединены между собой. Простота конфигурации и транспортабельность блоков способствовали широкому применению этой конструкции в практике строительства.
Для тепловых сетей большого диаметра применяются железобетонные одноячейковые каналы, разработанные институтом Мосэнергопроект. Они состоят из стеновых тавровых блоков (длиной 2 м), ребристых блоков перекрытия и гладкой плиты днища. При строительстве тепловых сетей для сооружения полупроходных каналов можно использовать железобетонные безнапорные трубы, в которых теплопроводы прокладывают на бетонных столбиках. На рис. 2.31 показан полупроходной канал из железобетонных труб с размещением в нем теплопроводов. При строительстве теплосетей большого диаметра применяют полупроходные двухъячейковые каналы из сборных железобетонных деталей (рис. 2.32). Мосинжлроектом разработаны полупроходные каналы типа СБ для труб диаметром от 600 до 1000 мм (рис. 2.33) и типа ЛП для труб диаметром от 200 до 600 мм.
Строительство общих проходных коллекторов получило распространение в Москве начиная с 30-х годов. Однако первоначально конструкции коллекторов выполняли из кирпича, монолитного бетона и железобетона при низком уровне механизации и индустриализации строительно-монтажных работ. В начале 50-х годов стали применять конструкции коллекторов из сборного железобетона заводского изготовления, среди которых наибольшее применение получили прямоугольные коллекторы. Из сборных железобетонных деталей можно собирать коллекторы прямоугольного сечения различных размеров: одноячейковые, двухъячейковые и многоячейковые. Типовая конструкция состоит из четырех железобетонных блоков: двух крайних стеновых блоков и блоков перекрытия и днища. Крайний стеновой блок имеет Г-образную форму. Длинная вертикальная его часть является стеной коллектора и имеет ребристое сечение, а короткая горизонтальная часть служит основанием. На конце горизонтальной части блока выпущена арматура в виде петель. Средний стеновой блок в поперечном сечении двухъячейкового коллектора имеет форму двутавра, нижняя полка которого является основанием с петлевыми выпусками арматуры, а верхняя служит опорой для блоков перекрытия. Блок перекрытия представляет собой прямоугольную плиту с ребрами, направленными вниз, и с консольными выступами по танцам, служащими упорами для верха стеновых блоков. Блок днища представляет собой прямоугольную гладкую плиту, по длинным сторонам которой выпущена арматура в виде петель для стыкования со стеновыми блоками. Стыки между стеновыми блоками и плитой днища замоноличиваются бетоном марки 200. В торцах блоков стен и днища имеются трапецеидальные пазы, заполняемые цементным раствором для соединения блоков. Все железобетонные сборные элементы коллектора выполняют из бетона М200. Для сборки односекционного коллектора (рис. 2.34) используют два крайних Г-об- разных стеновых блока (повернутых в вертикальной плоскости на 180°), блок перекрытия и блок днища. А для сборки двухсекционного коллектора (рис. 2.35) используют два крайних Г-образных стеновых блока, один средний тавровый блок, два блока перекрытия и два блока днища. Аналогичным образом может быть собран и трехсекционный коллектор.
В 1964 г. Госстрой СССР утвердил и ввел в действие унифицированные сборные железобетонные тоннели серии ИС-01-05, разработанные Харьковским Промстройпроектом. Разработаны рабочие чертежи одно- и двухсекционных тоннелей. Ширина односекционных тоннелей 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 3; 3,6; 4,2 м, высота 2,1; 2,4 и 3 м. Ширина двухсекционных тоннелей 5,2; 6,4; 7,6; 8,8 м, высота 2,4 и 3 м. Односекционные тоннели собирают из сборных железобетонных плит стен, днища и перекрытий. Стеновые плиты устанавливают в пазы днища и замоноличивают бетоном М300 на мелком щебне. Конструкция стыка обеспечивает жесткое соединение стен с днищем. Под сборные плиты днища устраивают подготовку из бетона М500 толщиной 100 мм, по которой укладывают песчаный выравнивающий слой толщиной 300 мм. Плиты перекрытия имеют уступ для опира- ния верха стеновых плит при работе на боковое давление грунта.
Конструкцию двухсекционных тоннелей собирают из сборных плит стен и перекрытий, стоек, прогонов и монолитного железобетонного днища. Плиты стен и перекрытий применяются те же, что и для односекционных тоннелей. Стеновые панели устанавливают в пазы, расположенные по краям монолитного днища, а стойки в гнезда, расположенные в днище по оси тоннеля через 3 м. Плиты перекрытия укладывают поверх стеновых панелей и продольных прогонов, проложенных по стойкам. Монолитное железобетонное днище выполняют на бетонной подготовке. Институтом Мосинжпроект было предложено внутриквартальные сети прокладывать в коллекторах, изготовленных из вибропрокатных панелей (рис. 2.36).
Мосинжпроект разработал железобетонный городской коллектор, состоящий из объемных секций длиной 3 м (рис. 2.37), который применяется в Москве с 1969 г. Эти коллекторы по сравнению с коллекторами, собираемыми на месте монтажа из отдельных блоков, с точки зрения индустриализации строительства имеют существенные преимущества. Однако в слабых грунтах наблюдается неравномерная просадка секций и разрушение стыковых швов, что приводит к разгерметизации коллектора и попаданию в него воды. Кроме того, в объемных блоках усложняется производство монтажно-сварочных и изоляционных работ.
В 1979 г. Госстрой СССР утвердил и ввел в действие сборные железобетонные каналы и тоннели, состоящие из лотковых элементов (рис. 2.38), разработанные Харьковским институтом Промстройпроект совместно с ЦНИИ- Промзданий при участии НИИЖБа Госстроя СССР (серия 3.006-2) . Настоящая серия включает в себя типы сборных железобетонных каналов и тоннелей из лотковых элементов, предназначенных для прокладки трубопроводов различного назначения, электрокабелей и электрошин. Предусматривается также применение тоннелей в качестве подземных галерей и пешеходных переходов. Разработанные в этой серии подземные сооружения при высоте до 1500 мм включительно отнесены к каналам, а при высоте 1800 мм и более к тоннелям.
Маркировка каналов и тоннелей принята буквами н цифрами, определяющими вид конструкций, геометрические размеры и величину расчетной вертикальной равномерно- распределенной эквивалентной нагрузки в уровне перекрытия. Буквами КЛ обозначены каналы из лотковых элементов, перекрываемых плоскими съемными плитами; КЛп — каналы из лотковых элементов, опирающихся на плиты; КЛс — составные каналы из верхних и нижних лотковых элементов, соединяемых с помощью коротышей из швеллеров, которые закладываются в продольные швы; ТЛ — тоннели из нижних и верхних лотковых элементов, соединяемых с помощью коротышей из швеллеров, которые крепятся на сварке к закладным частям в стенах нижних лотков. Для многосекционных каналов и тоннелей цифра перед буквами определяет количество секций.
Для отвода случайных вод днищу каналов и тоннелей придают продольный уклон не менее 0,002. Вода отводится в приямки, располагаемые в камерах, местах уширений либо на линейных участках трассы. Расстояние между приямками не должно превышать 100-Р 150 м. Из приямков вода стекает в канализацию. В подземных каналах и тоннелях не более чем через 50 м необходимо устраивать деформационные швы. В.тоннелях следует предусматривать выходы и монтажные проемы. Расстояние между выходами принимается не более 200 IM.
Авдолимов Е. М., Шальнов А. П. Водяные тепловые сети. — М.: Стройиздат, 1984.
