Каналы непроходные или полупроходные

Широкое применение при подземной прокладке тепловых сетей получили непро­ходные и полупроходные каналы. Основным конструктивным материалом, используемым при сооружении каналов, служит сборный железобетон, показавший достаточную на­дежность и долговечность при эксплуата­ции в условиях повышенной температуры и влажности среды.

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.

Рис. 4.8. Канал из железобетонных сводов:

1 — железобетонный свод; 2 — гидроизоляция; 3 — железобетонная плита 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.

Рис. 4.10.Канал рамной конструкции (серии МКЛ):

1 — железобетонная рамная секция; 2 — железобетонная плита днища; 3 — опорная подушка сколь­зящей опоры; 4 -песчаная подготовка; 5 — бетонная подготовка; 6— гидроизоляция

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.

На рис. 4.11 приведена конструкция по­лупроходного канала круглого сечения. В та­ких каналах могут быть проложены тепло­проводы диаметром до 600 мм. 1— трубопроводы; 2 — железобетонная труба; 3 —опорная подушка; 4 — бетонный пол

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).

Рис. 4.12. Каналы лотковые серии 3.006-2 (габаритные схемы):

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.

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.