Подземные электрокоммуникации. О подземных коммуникациях
Подземные коммуникации города - важнейший элемент инженерного оборудования и благоустройства, удовлетворяющий необходимым санитарно-гигиеническим требованиям и обеспечивающий высокий уровень удобств для населения. В качестве подземных коммуникаций поселений прокладывают сети водоснабжения (горячего и холодного), водоотведения бытовых, производственных и атмосферных загрязненных вод, водостока (ливневой канализации), дренажа, газификации, энергоснабжения, сигнализации, специального назначения, а также сети радиотелефонной и телеграфной связи, новые осваиваемые виды (пневматическая почта и мусороудаление) и т.д.
Инженерные сети населенных пунктов проектируют как комплексную систему, объединяющую все надземные, наземные и подземные сети с учетом их развития на расчетный период. Подземные сети прокладывают преимущественно под улицами и дорогами. Для этого в поперечных профилях улиц и дорог предусматривают места для укладки сетей: на полосе между красной линией и линией застройки прокладывают кабельные сети (силовые, связи, сети сигнализации и диспетчеризации); под тротуарами располагают тепловые сети или проходные коллекторы; на разделительных полосах - водопровод, газопровод и хозяйственно-бытовую канализацию. При ширине улиц более 60 м в пределах красной линии сети водопровода и канализации прокладывают по обеим сторонам улиц. При реконструкции проезжих частей улиц и дорог обычно сети, расположенные под ними, переносят под разделительные полосы и тротуары. Исключение могут составлять самотечные сети хозяйственно-бытовой и ливневой канализации.
Удельная протяженность сетей зависит от плотности жилого фонда, а следовательно, и от этажности застройки. С увеличением плотности жилого фонда от 1900 м2/га (при 2-этажной застройке) до 4000 м2/га (при 9-этажной застройке) общая относительная протяженность сетей уменьшается в 2,6 раза.
Городские подземные коммуникации постоянно развиваются и представляют собой сложную систему - важную часть городского «организма». Подземные сети подразделяют на транзитные, магистральные и распределительные (разводящие).
К транзитным относятся подземные коммуникации, которые проходят через город, но в городе не используются, например газопровод, нефтепровод, идущий от месторождения к другим поселениям.
К магистральным относятся основные сети города, по которым подаются или отводятся основные виды носителей в городе, рассчитанные на большое число потребителей. Их располагают обычно в направлении основных транспортных магистралей города.
К распределительным (разводящим) сетям относятся коммуникации, которые ответвляются от магистральных сетей и подводятся непосредственно к домам.
При проектировании магистральных трасс подземных коммуникаций их делают прямолинейными, параллельными оси или красной линии улицы, располагают с какой-либо одной стороны улицы, не пересекая ее. Подземные сети не должны находиться одна над другой, за исключением участков на перекрестках и ответвлениях, где предусматриваются пересечения в соответствии с нормами в разных уровнях. Наиболее целесообразным считается расположение подземных коммуникаций под зеленой зоной улицы и тротуарами, но часто бывает необходимо использовать также часть пространства под проезжей частью улиц.
На случай реконструкции и расширения коммуникаций при комплексном проектировании предусматривают резервные участки в подземном пространстве улиц.
Глава I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРОДСКИХ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЯХ
Подземное хозяйство современных городов и промышленных предприятий представляет собой сложную систему трубопроводов и кабелей различного назначения и силы тока.
При размещении подземных коммуникаций на территории жилых районов и микрорайонов (кварталов) города учитывается ряд факторов, наиболее важными из которых являются:
а) размер и конфигурация территории, вид отдельных жилых комплексов, рельеф, этажность застройки и плотность жилого фонда;
б) способы прокладки подземных трубопроводов и кабелей.
Городские подземные сети делятся на три группы:
трубопроводы,
кабельные сети,
Туннели (общие коллекторы).
Трубопроводы подземных сетей могут быть условно подразделены на: а) транзитные, б) разводящие и в) внутриквартальные (дворовые).
Транзитные сети обслуживают город и отдельные его районы или промышленные предприятия.
Разводящие сети обслуживают кварталы и группы домов.
Внутриквартальные (дворовые) сети обслуживают отдельные здания, размещенные в квартале.
РАЗМЕЩЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ В ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКЕ
При создании новых или при реконструкции существующих городов подземные сети проектируют в виде комплекса систем водоснабжения, канализации, тепло-, газо-, электроснабжения и пр. При этом размещение подземных сетей увязывают с поперечным профилем проектируемых улиц, с транспортной сетью и с внутримикрорайонными проездами.
Схема подземных сетей, как правило, предусматривает возможность строительства объекта по очередям, а также его дальнейшее расширение и реконструкцию.
Существуют следующие способы прокладки подземных сетей:
раздельное размещение коммуникаций в отдельных траншеях;
совмещенная прокладка коммуникаций.
При раздельной прокладке подземные сети, как правило, прокладываются вне проезжей части. Вентиляционные шахты, аварийные люки, входы и другие устройства камер выносятся в полосы зеленых насаждений или специальные технические зоны, не связанные с движением транспорта. При реконструкции старых районов жилой застройки, а также при строительстве новых с улицами, имеющими небольшую ширину, подземные сети прокладывают и под проезжей частью.
Совмещенная прокладка подземных сетей может быть осуществлена в траншеях, каналах или туннелях. При размещении их в каналах и туннелях соблюдаются специфические требования эксплуатации.
При размещении раздельно прокладываемых подземных сетей в профиле улиц и площадей учитывают требования СНиП П-К 3-62 (табл. 1).
Таблица 1Минимальные расстояния в плане от подземных сетей до зданий, сооружений и деревьев
Глубину заложения подземных сетей назначают с учетом их технологических особенностей, гидрогеологических условий и рельефа местности (табл. 2).
Таблица 2 Наименьшая глубина заложения подземных сетей, считая до их верха
Минимальные расстояния между подземными сетями приведены в табл. 3.
Таблица 3 Расстояния между подземными сетями в свету,м
| Наименование сетей | Водопровод | Канализация | Дренажи и водостоки | Газопроводы | Кабели силовые | Кабели связи | Теплопровод | |||
| низкого | среднего | высокого давления | ||||||||
| До 0,05кг\см 2 | До 3 кг\см 2 | 3-6 кг\см 2 | 6-12 кг\см 2 | |||||||
| Водопровод | 1,5 | См. прим. 1 | 1,5 | 1,0 | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 1,5 | ||
| Канализация | См. прим. 1 | 0,5 | 0,4 | 1,0 | 1,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | ||
| Дренаж и водостоки | 1,5 | 0,4 | 0,4 | 1,0 | 1,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | ||
| Газопроводы: | ||||||||||
| низкого давления до 0,05 кг/см. | 1,0 | 1,0 | 1,0 | См прим.2 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |||
| среднего давления до 3 кг/см 2 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | Тоже | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |||
| высокого давления 3 - 6 кг/см 2 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | Тоже | 1,0 | 1,0 | 2,0 | |||
| высокого давления 6 - 12 кг/см 2 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | Тоже | 2,0 | 2,0 | 4,0 | |||
| Кабели силовые | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 0,1-0,5 | 0,5 | 2,0 |
| Кабели связи | 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 0,5 | - | 2,0 |
| Теплопроводы | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 4,0 | 2,0 | 2,0 | - |
Примечания: 1. В стесненных условиях прокладки указанные расстояния могут быть уменьшены. 2. При одновременно параллельной прокладке в одной траншее двух газопроводов и более наименьшее расстояние между ними в свету принимается: а) для труб диаметром условного прохода до 300 мм-не менее 0,4м; б) для труб диаметром условного прохода более 300 мм-не менее 0,5 м. 3. В таблице указаны расстояния до стальных газопроводов.
ТРУБОПРОВОДЫ
К трубопроводам относятся сети водопровода (питьевого, промышленного и пожарного), канализации (промышленной, ливневой и фекальной), дренажа, теплофикации (водяной и паровой), газоснабжения, а также специальные сети промышленных предприятий (паропроводы, кислотопроводы, водопроводы и пр.). Трубопроводы разделяются на самотечные (водосток, дренаж, канализация) и напорные (водопровод, газопровод, теплофикация, нефтепровод и др.) .
Водоснабжение
Водопровод обеспечивает хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. Для водоснабжения городов и поселков сооружается специальная система, состоящая из водозаборных, водоподъемных, водоочистных сооружений и водопроводной сети.
Водопроводная сеть состоит из водоводов, магистральных линий, разводящей (распределительной) сети и вводов в отдельные здания. Водоводы подают воду транзитом от водопроводной станции к району водоснабжения. Магистральные линии являются ответвлениями от водоводов. Разводящая (распределительная) сеть от магистралей подводит воду к потребителям.
Магистральные и разводящие сети, как правило, делают кольцевыми.
Для наружных водопроводных сетей применяют чугунные, стальные и асбестоцементные трубы. В последние годы находят применение трубы и из других материалов - бетонные, железобетонные, стеклянные и др.
Внутренние и наружные диаметры труб приведены в табл. 4.
Таблица 4 Диаметры водопроводных труб
Для регулирования подачи воды, включения и выключения сети в случаях ремонта или аварий используются задвижки (рис. 1), которые располагают на линиях через 400-500 м.
Для выпуска воздуха, скапливающегося в высоких точках профиля водопровода, служат специальные, автоматически действующие приспособления-вантузы (рис. 2).
Для сброса воды в пониженных точках, а также для удаления из системы механических осадков устраиваются выпуски (рис. 3), которые соединяются с водостоком, оврагом, рекой или канавой
б 
Рис. 1. Колодец с задвижкой на напорном трубопроводе:
а-разрез; б -план,1 - железобетонное перекрытие; 2 - бетон; 3 - щебеночное основание; 4 - стальное кольцо диаметром 300 мм
Рис. 3. Выпускной колодец
Рис. 2. Колодец с вантузом
Рис. 4. Пожарный гидрант Рис.5. Обратный поворотный клапан
Рис. 6. Предохранительный клапан
C-D
Рис. 7. Сборный железобетонный колодец Рис. 8. Крупный колодец из бетонных, колец
Вантузы и выпуски ставятся только на водоводах и магистральных линиях.
Пожарные и поливные краны (гидранты) (рис. 4) монтируются на водопроводных магистралях и разводящих сетях.
На водоводах и магистралях устанавливаются обратные клапаны (рис. 5), которые препятствуют обратному движению воды в случаях падения давления в сети.
Предохранительные клапаны (рис. 6) предназначены для ослабления давления воды и устанавливаются перед обратными клапанами и на всех тупиковых линиях.
Над задвижками, вантузами, выпусками и гидрантами сооружаются бетонные, кирпичные или железобетонные колодцы, габариты которых зависят от диаметров трубопроводов, глубины заложения сети и типа установленной в них сантехнической аппаратуры (рис. 7 и 8).
В местах, где вводы в дома отсутствуют, по трассе водопровода размещаются водоразборные колонки.
Линии водопровода, как правило, укладываются с уклоном не менее 0,001 по направлению к выпуску.
Пересечение водопроводом оврагов или рек осуществляется при помощи прокладки труб по эстакадам или устройства дюкеров.
Канализация
Канализационные сети прокладываются для приема, транспортировки и удаления загрязненных вод в очистные сооружения, а атмосферных вод - в ближайшие водоемы.
Сточные воды, образующиеся в черте населенных мест и на промышленных предприятиях, делятся на бытовые, производственные и дождевые.
В зависимости от того, какие категории сточных вод отводит канализационная сеть, различают четыре системы канализации: общесплавная, раздельная, полураздельная и комбинированная.
Общесплавная - система, в которой всё сточные воды отводят одной общей сетью труб и каналов. Раздельная - система, в которой бытовые и промышленные воды отводят одной сетью каналов, а дождевые (ливневые) и условно чистые производственные воды - по другой. Полураздельная - система, которая работает попеременно в зависимости от объема поступающих дождевых (ливневых) вод. Комбинированная система канализации допускает устройство в отдельных районах города различных систем канализации.
Канализационная сеть состоит из сети труб и отводных каналов, по которым сточные воды выводятся за пределы застроенных территорий. Как правило, сети самотечные работают под напором только на участках при перекачке сточных вод насосными станциями в сети, расположенные на более высоком горизонте.
Выпуски из зданий присоединяются к смотровым колодцам, из которых сточные воды отводятся в микрорайонную или уличную сеть, которая соединяется с коллекторами, обслуживающими отдельные районы и отводящими их непосредственно на очистные сооружения.
Канализационные трубопроводы выполняются:
а) самотечные - из железобетонных, бетонных, керамических, асбестоцементных труб и железобетонных деталей;
б) напорные - из чугунных и стальных труб.
Внутренние и наружные диаметры труб самотечной канализации приведены в табл. 5.
Минимальные уклоны трубопроводов допускаются не менее:
для труб диаметром
. « » 200 мм 0,005
« » 1250 мм и более......0,0005
Смотровые колодцы или камеры, выполненные по типовым проектам из сборных железобетонных элементов (см. рис. 7) или краевого кирпича и бетона (см. рис. 8), устраиваются:
а) в местах присоединения трубопроводов;
б) в местах изменения направления, уклонов и диаметров трубопроводов;
в) на прямых участках через:
35 м при диаметре труб... 150 мм
50 м » » » ... от 150 до 600 мм
75 м » »... от 600 до 1400 мм
150 м » » » ... более 1400 мм.
Таблица 5 Диаметры труб безнапорной канализации
| Условный проход, мм | диаметры труб,мм | |||||||
| керамических | бетонных | железобетонных | асбестоцементных | |||||
| внутренний | наружный | внутренний | наружный | внутренний | наружный | внутренний | наружный | |
| - - - - - - - | - - - - - - - | - - - - - - - - - - | - - - - - - - | - - - - - - - | - - - - - - - - | - - - - - - - - |
Колодцы по своему назначению можно подразделить на:
Линейные, сооружаемые на прямых линейных участках, и там, где изменяютcя диаметры или уклоны труб(рис, 9, а); .
Поворотные или.«угловые» (рис. 9,б)располагаемые в местах, изменения направления труб; колодцы на более крупных коллекторах называются камерами;
Узловые, устанавливаемые на соединении сходящихся коллекторов (рис. 9,в)и на присоединениях к уличной сети;
промывные, устраиваемые сбоку линии для периодической ее промывки при незначительном уклоне труб или недостаточной для самоочищения скорости течения жидкости (рис. 9,г)
Перепадные, предназначенные для гашения скорости на быстротоках при резком падении профиля (рис. 9, д);
Сбросные, устраиваемые при подходе коллектора к насосной станции и имеющие трубу аварийного выпуска в реку, море или водоем для сброса стока при аварии.
Люки колодцев на проезжей части дорог устанавливаются вровень с поверхностью проезжей части, а, в зеленой зоне или на незастроенной территории - выше поверхности земли.
Переходы канализации через реки и овраги осуществляются путем укладки напорных, изогнутых в вертикальной плоскости трубопроводов, называемых дюкерами (рис. 10).
Дюкеры обычно прокладывают не менее чем из двух трубопроводов (один запасной). По концам дюкера устраиваются камеры входная и выходная. Входная камера имеет аварийный выпуск.
Если нет возможности спустить сточные воды из пониженных мест, устраивают станции перекачки и по напорным трубопроводам поднимают сточные воды из пониженных мест. Напорная канализация оборудуется задвижками, вантузами, выпусками, как на водопроводной сети
Рис. 9. Колодцы канализации: а - линейный; б - поворотный; в - узловой; г- промывной; д - перепадный
Рис. 10. Дюкер
Газоснабжение
Газовое хозяйство населенных мест состоит из сети трубопроводов, транспортирующей газ от газораспределительных станций (ГРС) (природный газ) или газовых заводов (искусственный газ), газорегуляторных пунктов (ГРП) к потребителям.
Газопроводы в зависимости от давления газа в них разделяют на следующие категории:
Низкого давления (менее 0,05 кгс/см 2);
Среднего давления (от 0,05 до 3 кгс/см 2);
Высокого давления (до 12 кгс/см 2). На газовых сетях устанавливаются:
Задвижки (рис. 11) для включения и выключения отдельных участков газопровода;
Рис 11Задвижка в защитном кожухе Рис 12 сборник конденсата для
1-задвижка,2-защитный кожух для газопроводов влажного газа
сальника,3-металлический ковер низкого давления:
1-корпус,2-ковер,3-подушка
4-трубка для удаления конденсата
Рис.13 Контрольная (нюхательная)трубка
Рис. 15. Регулятор давления.:
1 -коробка мембраны; 2 -выход газа пониженного давления; 3 -
вход газа повышенного давления
Рис. 14. Компенсаторы:
а -- сварной одинарный; б - низовой
Конденсационные горшки (рис. 12) для сбора и удаления из транспортируемого газа конденсированной воды;
Контрольные (нюхательные) трубки, располагаемые в сетях высокого давления над каждым стыком труб, среднего давления - через 100 м, низкого давления - через 200 м (рис. 13), для контроля за утечкой газа из труб;
Компенсаторы (рис. 14) для гашения температурного воздействия на трубы;
Регуляторы давления, которые служат для снижения давления газа в газопроводах и устанавливаются в местах подключения
Рис.16 Заливной сифон Рис. 17. Железобетонный колодец
для установки задвижек диаметром. 100-400 мм:
1 - задвижка; 2 - двухлинзовый компенсатор;
3 - труба газопровода; 4 - сальниковое уплотнение;
5 - шток задвижки; 6-ковер;
7 -входной люк; 8 - водосборник
сети среднего давления к сети высокого давления или сети низкого давления к сети среднего давления (рис. 15);
Заливные сифоны (рис. 16).
Задвижки, конденсационные горшки и контрольные трубки выводятся на поверхность земли и плотно прикрываются металлическими крышками - коверами.
Колодцы (рис 17)устраиваются из влагостойких материалов, в днищах колодцев имеются приямки для сбора воды. Защитные коверы устраиваются на бетонных основаниях. Трубы проходящие через основания под оголовок коверов,перпендикулярны к плоскости основания. Люки колодцев на проезжей части дороги укладываются заподлицо с уровнем дорожного покрытия,на незамощённых проездах устанавливаются выше уровня проезда на 5см. с устройством вокруг них отмостки шириной 1 м.
Таблица 6 Диаметры труб газопроводов
Прокладку наружных газопроводов по улицам и кварталам, как правило выполняют в технической зоне или полосе зелёных насаждений и лишь в исключительных случаях по проездам с усовершенствованным покрытием
Газопроводы различного назначения могут быть выполнены из стальных труб, внутренние и наружные диаметры которых приведены в табл. 6.
Совместная прокладка газопроводов в подземных коллекторах выполняется лишь при давлении до 0,05 кгс/см 2.
В одной траншее могут быть уложены два газопровода и более. В этом случае допустимое расстояние между газопроводами диаметром до 300 мм должно быть не менее 0,4 м, а при диаметре более 300 мм - не менее 0,5 м. Переходы газопроводов всех категорий давлений газа через реки, каналы, овраги осуществляются дюкерами или с помощью специальных сооружений.
Теплоснабжение
Тепловые сети предназначены для обеспечения жилых районов и промышленных предприятий теплом и горячей водой.
Теплоснабжение разделяется на местное - от отдельных котельных установок и централизованное - от тепловых электростанций (ТЭЦ).
Системы теплоснабжения подразделяются на паровые и водяные в зависимости от того, что транспортируется: пар или горячая вода.
Паровые системы теплофикации служат для снабжения теплом или паром промышленных предприятий и для возврата охлажденного пара или воды к источникам теплоснабжения.
Водяные системы теплофикации применяются для отопления жилых и общественных зданий и для горячего водоснабжения. Они состоят из двух труб одинакового диаметра.
В тепловых сетях используют стальные трубы диаметром:
для главных магистралей - 400-1200 мм;
для распределительных сетей - 200-350 мм;
для вводов в здания - 32-200 мм.
Рис. 18. Бесканальная прокладка теплопроводов:а -с продольным дренажем; б - с поперечным дренажем; 1 - труба;2- теплоизоляция; 3 - гравийный с лой; 4 - пористые скорлупы; 5 - песок; 6 - антикоррозийное покрытие; 7 -дренажная труба; 8- труба-фильтр; 9 - дренажная плита-
Рис. 19. Непроходной канал:
а-сводчатый канал; б - одноячейковый канал с армопенобетонной изоляцией; в - одноячейковый канал с набивной изоляцией
В городах и на промплощадках для тепловых сетей применяются следующие способы прокладки:
Подземная бесканальная;
Подземная в непроходных каналах;
Подземная в полупроходных каналах;
Подземная в туннелях (проходных каналах).
Подземная бесканальная прокладка (рис. 18) используется для тепловых сетей с температурой теплоносителя до 180° С. На просадочных грунтах бесканальная прокладка не разрешается. Подземная прокладка в непроходных каналах (рис. 19), туннелях применяется для тепловых сетей с давлением теплоносителя до 22 кг/см 2 и температурой до 350° С.
Рис. 20. Полупроходной канал круглого сечения: Рис. 21. Компенсаторы:
1 - железобетонная труба; 2-бетонный пол; а-одинарный сальниковый;
3- песчаная засыпка б-складчатый лирообразный
Полупроходные каналы (рис. 20) применяются для прокладки тепловых сетей в пределах городских проездов с усовершенствованным покрытием.
Заглубление тепловых сетей от поверхности земли или дорожного покрытия допускается не менее:
1) до верха перекрытий каналов, тоннелей и конструкций бесканальной прокладки:
При наличии дорожного покрытия 0,5 м;
При отсутствии дорожного покрытия 0,7 м;
2) до верха перекрытий камер:
При наличии дорожного покрытия 0,3 м;
При отсутствии дорожного покрытия 0,5 м.
При прокладке тепловых сетей в зоне грунтовых вод выполняется попутный трубчатый дренаж, понижающий уровень грунтовых.вод.
Дренажные трубы, как правило, располагаются сбоку канала. Ось дренажной трубы проходит ниже канала не менее чем на 0,4 м. Диаметр труб дренажа - не менее 100 мм. На попутном дренаже ставятся смотровые колодцы не реже чем через 50 м.
Запорная арматура устанавливается на тепловых сетях для секционирования тепловых сетей и отклонения ответвлений трубопроводов.
Камеры с секционными задвижками устанавливаются на магистральных и распределительных водяных тепловых сетях на.расстоянии не более 1000 м.
Для магистральных тепловых сетей диаметром 600 мм и выше это расстояние может быть увеличено до 2500 м.
Запорная арматура устанавливается, как правило, на всех ответвлениях к отдельным зданиям жилых районов и промышленных предприятий.
Для компенсации тепловых удлинений на тепловых сетях используются компенсаторы (рис. 21): сальниковые; гнутые с различной формой изгиба - в виде буквы П, лиры, витка пружины; П-образные и пр. Камеры с компенсаторами устраивают через 140-200 м.
Из камер, туннелей и каналов устраивается отвод воды, как правило, в, ливневую канализацию, водоемы и поглощающие колодцы. Как исключение, иногда выполняется отвод; воды в фекальную канализацию.
Уклон тепловых сетей принимается не менее:
а) при подземной прокладке и при отсутствии грунтовых вод - 0,002;
б) в зоне грунтовых вод с попутным фильтрующим дренажем - 0,003;
в) в просадочных грунтах и ответвлениях к зданиям - 0,02; Пересечение тепловыми сетями оврагов производится, главным
образом, при помощи эстакад. Переходы через реки осуществляются подвешиванием теплопроводов к конструкциям мостов, в дюкерах или приданием им специальных форм, обеспечивающих их конструктивную жесткость.
Водостоки
Для отвода ливневых и талых вод прокладываются водосточные сети, в которые разрешается сбрасывать и другие загрязненные воды:
Грунтовые,
От поливки и мытья улиц,
Условно чистые производственные воды. Сеть водостоков состоит из:
1) дождеприемных колодцев, принимающих воды из лотков улиц (рис. 22, а);
2) веток (труб), соединяющих дождеприемные колодцы с коллекторами;
3) смотровых колодцев (рис. 22, б);
4) поворотных колодцев, устанавливаемых при изменении направления или уклона коллектора (рис. 22, в) ;
5) узловых колодцев (рис. 22, г);
6) перепадных колодцев; водобойных (рис. 22, д), которые ставятся на резких, более 1 м, снижениях продольного профиля коллектора; водосливных, сооружаемых на снижениях до 1 м.(рис. 22, е);
7) выпусков в водоемы или овраги с оголовками (рис. 23). В городских условиях существуют три системы водоотвода:
Открытая, в которой водоотвод осуществляется лотками, дорожными кюветами и водоотводными каналами;
Смешанная, в которой часть элементов открытой сети заменена трубами;
Закрытая, которая состоит из водоотводных лотков, дождеприемных и смотровых колодцев, водосточных веток и сети коллекторов.
Дождеприемники с решетками устанавливаются во всех пониженных местах, а также у перекрестков, вне переходов улиц пешеходами. Для присоединения (ветки) от дождеприемника до первого смотрового колодца на коллекторе допускается не более 40 м. При большем расстоянии между дождеприемниками и смотровыми колодцами, как правило, устраивается дополнительный смотровой колодец.
Диаметр присоединения от одного дождеприемника - не менее 200 мм.
Дождеприемники в проезжей части улиц, когда дождевые воды не поступают с территории кварталов, а ширина улиц не превышает 30 м, размещаются через 50-80 м.
Смотровые колодцы на водосточной сети по своему устройству и размещению аналогичны смотровым колодцам канализации и строятся из сборных железобетонных элементов или кирпича.
Для водосточной сети применяются железобетонные или асбесто-цементные трубы, реже керамические.
рис.22. Колодцы водостока: а - дождеприемный; б - смотровой; в -поворотный; г - узловой; д - водобойный; е- водосливной
е) 
Рис. 23. Выпуски в водоемы или овраги с оголовками
Дренажи
Дренажи служат для понижения уровня грунтовых вод на за страиваемых участках, на улицах и площадях - для отвода дождевого и талого стока из-под проезжего полотна и трамвайных
поперечный разрез 1-1
Рис. 24. Горизонтальный дренаж
путей, а также для локализации оползневых явлений на городских набережных. По своему устройству дренажи делятся на горизонтальные (мелкого и глубокого заложения), вертикальные и сопутствующие.
Для горизонтальных дренажей (рис. 24) применяются бетонные, керамические, асбестоцементные, иногда стальные и реже кирпичные и деревянные трубы диаметром 150-200 мм; трубы большего диаметра применяются редко.
Асбестоцементные трубы диаметром 100мм, как правило, используются для дренажей мел кого заложения; для дренажей глубокого заложения диаметры труб должны быть не менее 150 мм.
Грунтовые воды поступают в дренаж через отверстия в стенках и стыках труб.
Применяются также и галерейные дренажи (рис. 25), представляющие собой деревянные, кирпичные, каменные или бетонные галереи значительных сечений, на дне которых для стока грунтовых вод под определенными уклонами устраиваются лотки.
Глубина заложения труб зависит от назначения дренажа и требуемого понижения уровня грунтовых вод. Дренажная сеть укладывается с уклонами от 0,002 до 0,04.
Рис.25 Галерейный дренаж
1-бетон,2-утрамбованная жирная глина,3-подошва водоносного слоя,4-сухая кладка
Из магистральных дрен грунтовые воды могут поступать в канализацию, в дренажный коллектор или водосток.
Смотровые колодцы для контроля за работой дрен и их про чистки устанавливаются на примыканиях к магистральной дрене или коллектору через 35-45 м.
Вертикальный дренаж применяется для значительного понижения грунтовых вод (до 10 м и более) и образуется системой буровых скважин, укрепленных обсадными трубами (перфорированными или цельными), или колодцев, соединенных сопутствующими или отводящими трубами. Грунтовая вода, проникающая в колодец через стенки и дно, удаляется откачкой при помощи насосов.
Устройство выпусков грунтовых вод аналогично устройствам на канализации (водостоках).
КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ
К кабельным сетям относятся сети сильных токов высокого (свыше 1 кВ) и низкого (до 1 кВ) напряжения (для освещения, электротранспорта) и сети слабого тока (телефонные, телеграфные, радиовещанияи пр.).
Электросети
Электроснабжение городов и промышленных центров осуществляется, главным образом, переменным током от источника питания (ИП), в качестве которого используются шины напряжением 6-10 кВ понижающих подстанций энергосистемы или шины того же напряжения городских электростанций; электроэнергия по питающим линиям подается к распределительным пунктам (РП), которые по нескольким распределительным линиям-магистралям (разомкнутым посередине) питают отдельные трансформаторные пункты (ТП). Городские питательные и распределительные сети высокого напряжения устраивают напряжением 10 кВ.
Подземные электрокабели называют силовыми, напряжение их подразделяется на высокое (ПО, 20-35, 6-10, 1-3 кВ) и низ кое (220/127, 380/220, 500 и 1000 В).
При прокладке электрокабелей напряжением до 10 кВ в траншеях в обычных условиях глубина их заложения принимается равной 70 см, считая от планировочной отметки (рис. 26); напряжением 35 кВ и выше - глубина 1 м; напряжением 110 кВ - от 1,5 до 1,8 м. Не допускается совместная прокладка более шести кабелей.
Кабели различаются по материалу, количеству и сечению жил, характеру защитных оболочек и имеют маркировку (ГОСТ 6515- 55, ГОСТ 340-59, ГОСТ 433-58), характеризующую их устройство.
Рис. 26. Прокладка кабеля в траншеях:1 - кабель; 2 -песок или мелкая земля; 3 -кирпич
Рис. 27. Силовой кабель:
1 - токоведущие шины;
2 и 3 - поясная изоляция;
4 - оболочка; 5 - стальная ленточная броня;
6 - слой кабельной пряжи
Электрический кабель состоит из токоведущих жил, изоляции и защитных оболочек (рис. 27).
В местах соединения кабелей устанавливаются кабельные
На застроенной территории кабели прокладываются в кабельной канализации или блоках из керамических, асбестоцементных, фибровых или чугунных водопроводных труб. При прокладке в блоках применяют голые кабели со свинцовой оболочкой.
На расстояниях, определяемых пределом возможного протяжения кабеля, на участках изменения направления трассы, а также в местах перехода кабелей из блоков в землю устраиваются смотровые колодцы (рис. 28).
Кабели связи
Для связи применяются подземные кабели, прокладываемые или непосредственно в грунте, или в специальной канализации на глубине 0,7-0,8 м от поверхности земли.
Линейная сеть, прокладываемая от АТС или ГТС до планомерно размещенных распределительных шкафов (рис 29) или киосков, считается магистральной, от распределительных шкафов к распределительным коробкам (рис. 30) - распределительной от распределительных коробок к аппаратам - абонентской.
Канализация связи прокладывается в бетонных (асфальтопесчаных), асбестоцементных, керамических, фибровых и деревянных трубах.
Чугунные или стальные водопроводные трубы применяются если канализация связи прокладывается на глубине, меньшей 0 7- 0,8 м от поверхности земли, или при большой нагрузке сверху (железнодорожные пути и т. п.).
Колодцы, устанавливаемые на линиях связи, предназначены для протягивания, сращивания кабелей и устройства ответвлений
1рубы канализации связи укладываются с уклоном 0001 к ближайшему колодцу.
Кабели связи состоят из изолированных медных жил, которые бывают двух диаметров - 0,5 и 0,7 мм. Количество пар жил в кабелях колеблется от 10 до 1200, наружный диаметр -от 10,4 до 74,3 мм.
В канализации применяется кабель, имеющий голую свинцовую наружную оболочку. Для прокладки непосредственно в земле используется бронированный кабель, который помимо свинцовой оболочки имеет слой бумаги, бронь из железных лент или проволочной обмотки и джутовую или пеньковую оболочку со специальной пропиткой. Бронированные кабели для защиты от механических повреждений укладываются в слой песка или просеянной земли, а сверху прикрываются кирпичами
Колодцы канализации устанавливаются на всех разветвлениях а также на прямолинейных участках линии с интервалами не превышающими 250 м (рис. 31).
По форме колодцы подразделяются на проходные, угловые разветвительные и специальные; по типам - на станционное (ставят на вводах в здание станции), большие (емкостью 13-24 отверстия) и малые (емкостью до 6 отверстий) Внутренние габариты колодцев приведены в табл. 7
Материалов для изготовления колодцев служат кирпич, бетон,железобетон.
Рис. 29. Распределительный шкаф:
а-1200 пар; 6 - 600 пар
Рис. 30. Распределительная коробка
Рис. 31. Сборные железобетонные колодцы для телефонных кабелей:
а- проходной большого типа; б - поворотный среднего типа; в - разветвленный малого типа
Подземные инженерные коммуникации по своей конструкции подразделяются на трубопроводы, кабельные прокладки и коллекторы. По виду транспортируемого материала трубопроводы подразделяются на водопровод, канализацию, газопровод, теплофикацию и другие трубопроводы промышленного назначения. По способу транспортировки материала трубопроводы делят:
- 1) на самотечные, к которым относят канализацию и водостоки;
- 2) напорные, к которым принадлежат водопровод, газопровод, теплоснабжение, канализация.
Кабельные прокладки обычно делят на электрические сети и слаботочные (телефон, телеграф, радио, сигнализация).
Коллекторы представляют собой инженерные сооружения для совместной прокладки различных сетей, например теплофикации и кабельных прокладок.
РАЗБИВКА КОММУНИКАЦИЙ. ОБНОСКА, ВЫНЕСЕНИЕ ОСЕЙ НА ОБНОСКУ
Исходными материалами при проектировании трасс подземных коммуникаций служат топографические планы, а также продольные и поперечные профили. Топографические планы составляются по результатам съемки и используются для выбора направления трассы. Профили получают по результатам технического нивелирования и используют для определения высотного положения инженерных коммуникаций.
Для разбивки коммуникаций на местности составляется разбивоч-ныи чертеж, на котором показываются:
- 1) оси трасс;
- 2) схема разбивки коммуникаций от опорной геодезической сети или существующей застройки;
- 3) длина трассы;
- 4) координаты углов поворота и центров колодцев;
- 5) расстояния между ними;
- 6) высоты точек;
- 7) некоторые другие величины по необходимости.
Геодезические работы начинаются с выноса на местность оси
трассы от пунктов геодезических сетей или некоторых координированных местных предметов (зданий существующей застройки, смотровых колодцев инженерных коммуникаций, опор линий электропередачи и т.п.). Для этого выносятся углы поворота оси трассы с относительной ошибкой не более 1:2000. Вынос углов поворота осуществляется различными способами: створов, перпендикуляров, полярным, линейной или угловой засечки. Прямолинейные участки провешиваются теодолитом, и по оси трассы откладываются необходимые расстояния. Направление трассы закрепляется кольями через 5-10 м. Одновременно по обеим сторонам намечаются грани траншеи путем откладывания в обе стороны от оси трассы расстояния, равного половине ширины трассы. Для колодцев намечаются их центры и обозначаются бровки.
Для закрепления трассы сооружается обноска в виде двух столбов, зарываемых на глубину примерно 1 м на расстоянии около 1,5 м от края траншеи; к столбам на высоте около 1 м от земли горизонтально по уровню прибивается доска. На обноски теодолитом выносится ось трассы и закрепляется гвоздями. Между гвоздями может натягиваться монтажная проволока.
ВСТУПЛЕНИЕ
ЛИНИИ КАБЕЛЕЙ
Силовые линии
Линии связи
ВОДОПРОВОД
*Схема работы ЦТП
БЫТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
Рабочая камера
Люки и крышки люков
Водопроводные колодцы
Тепловые колодцы (камеры)
Канализационные колодцы
Ливнево-дренажные
Колодцы попутного дренажа
Газопроводные колодцы
Колодцы ГТС
ПУНКТЫ И СТАНЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
П О Д З Е М Н Ы Е И Н Ж Е Н Е Р Н Ы Е К О М М У Н И К А Ц И И
Живая ЛЕКЦИЯ
ВСТУПЛЕНИЕ
Испокон веков человечество стремилось комфортизировать по максимальной схеме своё существование. Сегодня в новом тысячелетии человек так привык к удобству, что малейшее понижение градуса комфорта приводит нас в неистовство и ввергает в состояние кратковременной депрессии.
Но что обеспечивает современному человеку такое сверхкомфортное существование?.. Быстрое, качественное, минимально трудозатратное удовлетворение его естественных потребностей. То есть возможность приготовить пищу на газовой плите, а не на костре или в печке (хотя это самый лучший вариант с точки зрения здоровья), возможность совершить гигиенические мероприятия горячей водой, посмотреть телевизор, написать письмо с помощью Интернета, согреться холодной зимой у батареи. И прочее, и прочее. Всё это стало возможным благодаря развитию и модернизации специальных проводников, по которым к человеку движутся элементы комфорта – электроэнергия, холодная вода, горячая вода, природный газ, информационные сигналы. Как поётся в одной песне: «Электричество, газ, телефон, водопровод, коммунальный рай без хлопот и забот».
Существуют также и проводники, по которым отводятся от нас отработанные (то есть ставшие ненужными) элементы комфорта. Это – канализация. Мы помыли что-нибудь в воде или помылись водой сами, и она стала никуда не годной. А ставить на кухне под посудомойку ведро и каждый час выносить его содержимое на улицу – это же совершенно некомфортно. То же самое можно сказать и про туалет, ванную комнату. Канализация - по сути, водопроводная «обратка».
В роли таких снабжающих и отводящих каналов выступают, так называемые, инженерные коммуникации.
Инженерные коммуникации – это линейные сооружения, предназначенные для транспортировки вещества и передачи энергии.
Все коммуникации делятся на две большие первично-классификационные категории:
1. Линии трубопроводов
2. Линии проводов и кабелей
Хочу всех вас сразу предупредить: в этой лекции мы будем рассматривать только классические (а также идеальные) варианты и схемы. Со всяческими нюансами, частностями и отступлениями от классических (а также идеальных) вариантов и схем вы столкнётесь в реальной жизни - то есть в процессе своей трудовой деятельности или обычной жизнедеятельности. Теперь приступим...
СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ
Помимо подземного способа (который мы и будем далее рассматривать) транспортировки вещества и передачи энергии от одной точки к другой, существуют иные способы:
Воздушная транспортировка и передача (трубопроводы и токопроводящие линии
располагаются над поверхностью земли)
Наводная (на поверхности воды)
Подводная-донная (на дне водоема или водотока)
Подводно-грунтовая (внутри грунта под водоёмом или водотоком) – т.н. дюкеры
Сейчас мы на время перейдём к очень строгому и сухому стилю изложения материала, поскольку дифференциация инженерных коммуникаций – это та область технических знаний, где шутить не рекомендуется даже преподавателям.
О ЛИНИЯХ ТРУБОПРОВОДОВ (подземных, надземных и др.)
Трубопровод – это полое линейное сооружение, имеющее цилиндрическую форму и служащее для транспортировки жидкого и газообразного вещества (в том числе пара).
По назначению трубопроводы делятся на две группы:
1. Общего пользования
2. Промышленного (специального) назначения
В зависимости от того, какое именно вещество передается по трубе, линии общего пользования делятся на две подгруппы:
Водяные инженерные коммуникации
Газовые инженерные коммуникации
Промышленные трубопроводы по этому же критерию делятся соответственно на такие подгруппы, как, например:
Нефтепроводы
Мазутопроводы
Бензинопроводы
Кислотопроводы
Воздухопроводы
Паропроводы
Комбинированные трубопроводы (например, пульпопровод, предназначенный для
транспортировки механической смеси жидкости с теми или иными твёрдыми
частицами)
Существует также и такое понятие, как мусорный трубопровод (или просто мусоропровод), по которому под действием силы тяжести перемещается бытовой мусор. В наших постсоветских странах мусоропровод существует только в многоэтажных домах.
Одним словом, по трубе можно транспортировать любое жидкое (с твёрдыми примесями и без) или газообразное вещество, включая пар.
Кстати. А путепровод – это что?.. Это не совсем из нашей области, конечно, но название многоговорящее, правда ведь?.. Кто знает, что это?.. Это дорога в виде моста через другую дорогу (железную или автомобильную). Вот и всё.
ПОДЗЕМНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ
В соответствии с первичным разделением всех инженерных коммуникаций, подземные коммуникации делятся также на две категории:
1. Подземные трубопроводные линии
2. Подземные кабельные линии
Но почему мы называем их подземными?.. Потому что эти линии прокладываются в грунте на той или иной глубине.
Ещё более каверзный вопрос. А почему они сооружаются именно под землёй?.. Дело в том, что в городе такой вид прокладки наиболее приемлем – чтобы, как говорится, провода да трубы под ногами не путались да об голову не ударялись.
1. Подземные трубопроводы общего пользования
2. Подземные трубопроводы промышленного (специального) назначения
Мы будем изучать подземные трубопроводы только общего пользования.
ПОДЗЕМНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Почему мы говорим о таких трубопроводах как о коммуникациях общего пользования?.. Потому что по этим трубопроводам передаются вода и газ – то есть вещества хозяйственно-бытового значения, используемые нами ежедневно для поддержания качественной и мобильной жизнедеятельности.
Они соответственно делятся на две подгруппы:
Водяные подземные трубопроводы
Газовые подземные трубопроводы
Водяные подземные трубопроводы
В зависимости от того, какую функцию выполняют данные трубопроводы, они делятся на два вида:
1. Снабжающие водяные трубопроводы (только напорные)
2. Отводящие (канализационные) водяные трубопроводы – напорные и безнапорные
В зависимости от температуры (и, следовательно, назначения) подаваемой воды снабжающие водяные трубопроводы делятся на два типа:
Трубопроводы холодной (питьевой) воды
Трубопроводы горячей воды (воды, предназначенной для ежедневной гигиены и
отопления жилища)
Трубопроводы, предназначенные для снабжения жителей населённого пункта холодной водой, иначе называются просто водопроводом.
Трубопроводы, предназначенные для снабжения населённого пункта горячей водой, прокладываются в специальных лотках с закрывающими плитами перекрытия (или с верхними закрывающими лотками), и данная линейная конструкция называется теплотрассой.
Отводящие водяные трубопроводы предусмотрены для отвода отработанной или лишней воды в систему природного стока или в каналы. При этом все отводные воды проходят (по крайней мере, должны проходить) предварительную очистку, прежде чем они попадут в водоток или водоём.
По функциональному назначению отводящие (канализационные) водяные коммуникации делятся на три типа:
Бытовая (хозяйственно-фекальная) канализация
Ливневой (поверхностный) дренаж - для отвода лишней дождевой и талой воды с
улиц города
Попутный (грунтовый) дренаж (строящийся вдоль теплотрассы для отвода лишних
грунтовых вод)
Помимо этого, по способу транспортировки отводящие водяные трубопроводы делятся на два типа другого характера:
Напорные трубопроводы
Безнапорные (самотечные, гравитационные) трубопроводы
Напорная транспортировка осуществляется посредством искусственно создаваемого напора на насосных станциях (КНС или ДНС).
Самотечная транспортировка отработанной или лишней воды осуществляется при помощи специально создаваемого уклона трубопровода в ту или иную сторону – туда, куда предполагается направить сток воды. Вода самотёком (т.е. самостоятельно) под действием природной силы тяжести движется от источника водоотведения до первой насосной станции.
Газовые подземные трубопроводы
Газовые трубопроводы строятся для транспортировки природного газа к точкам потребления.
По величине давления делятся на три вида:
1. Трубопроводы низкого давления
2. Трубопроводы среднего давления
3. Трубопроводы высокого давления
ЛИНИИ КАБЕЛЕЙ
Кабельная линия – это линейное инженерное сооружение, состоящее из двух главных частей, которые представлены:
Проводником энергии
Защитной оболочкой
В зависимости от того, что именно передаётся – электрический ток или информационный сигнал - кабельные линии делятся на две группы:
1. Силовые (электрические) линии
2. Линии связи
Силовые линии
Силовые линии – это электрические кабели, которые предназначены для передачи электрического тока от места его производства (генерации) до потребителя.
По напряжению электрического тока силовые линии подземных коммуникаций делятся на два вида:
Линии высокого напряжения
Линии низкого напряжения
Линии связи
Линии связи – это кабельные трассы, которые предназначены для качественной передачи информации (информационного сигнала) на большие расстояния. С помощью таких коммуникаций мы имеем возможность передавать и получать в хорошем качестве изображение, звук, тексты.
Делятся на три вида:
Проводные линии (т.н. витая пара)
Коаксиальные линии
Оптоволоконные линии
Кабели связи обычно прокладывают в канале – в специальной трубе того или иного диаметра.
Информация, как мы знаем, может передаваться и с помощью свободных электромагнитных волн (то есть без участия кабелей) в любой среде – в воздушном пространстве, в воде, в грунте, в веществе стен зданий.
Мы проклассифицировали все подземные инженерные коммуникации по схеме «категория-группа-(подгруппа)-вид-тип», то есть от общего к частному. Такая схема хоть и чрезвычайно нужная, но достаточно условная и в некоторой степени запутанная – в плане понимания и запоминания представленного материала. Поэтому мы поступим по-другому – выделим функциональные типы подземных инженерных коммуникаций, название и роль которых чётко отражает их назначение.
Итак, все подземные инженерные коммуникации в пределах города мы можем логичным образом разделить на восемь функциональных типов:
1. Водопровод
2. Теплотрасса
3. Бытовая канализация
4. Дождевая канализация (ливневой дренаж)
5. Грунтовая канализация (попутный дренаж теплотрассы)
6. Газопровод
7. Электрические линии
8. Линии связи (ГТС) – городская телефонная сеть
Теперь можно немного расслабиться и перейти от строго изложения материала к простой (если не сказать «задушевной») беседе о различных типах подземных инженерных коммуникаций.
Сейчас сделаем небольшой перерыв. Давайте выйдем на улицу, подышим нежным майским воздухом через сигарету, а потом на свежую голову продолжим наш, так сказать, технический междусобойчик.
ВОДОПРОВОД
Водопровод (вкупе с канализацией) – очень древнее сооружение, с незапамятных времён использовавшееся для снабжения населения городов питьевой водой хорошего качества и последующего отведения её в реки или специальные углубления.
В древшейших городах мира, которые давно уже считаются реликтовыми и в которых уже давно никто не живёт, учёные обнаружили водопровод и канализацию – то есть специальные каналы, по которым вода поступала к людям и оттекала от них в неизвестном направлении. Такие каналы сделаны из камня или из самых настоящих металлических труб.
Сегодня мы научились делать трубы из пластика. Следовательно, мы делим все наши подземные водопроводные трубы на:
Чугунные
Стальные
Неметаллические:
А) п/эт (полиэтилен)
б) пвх (поливинилхлорид)
в) пнд (полиэтилен низкого давления)
И я вам скажу, дорогие мои, что сейчас даже наиболее безопасно пить воду из неметаллических труб, чем из металлических. Вот безобразие какое… Настанут времена, когда из кранов будет течь такая ржавчина, что никакие наши бытовые кухонные фильтры не помогут. А на замену труб в провинциальных городах денег как всегда нет.
Главная артерия водопроводной сети города называется водоводом. В больших городах водоводов насчитывается несколько. Водовод – это широкая труба диаметром от 600 мм (иногда немного меньше), от которой отходят распределительные трубы меньшего диаметра. Сеть труб меньшего диаметра называется межквартальной сетью. Межквартальная сеть разветвляется на дворовую сеть. И далее дворовая сеть переходит в, так называемую, «нутрянку», то есть во внутридомовые трубопроводы. Но о ней мы говорить не будем, она не является сейчас предметом нашего разговора. О ней позднее.
Таким образом, вся городская подземная водопроводная сеть делится на сети трёх порядков:
1. Сеть первого порядка (магистральная сеть) – водоводы
2. Сеть второго порядка (межквартальная сеть)
3. Сеть третьего порядка (дворовая сеть)
Это – «закон природы»: чем ниже порядок сети, тем меньше внутренний диаметр трубы. И данный закон применим ко всем подземным трубопроводам.
В водовод вода поступает с водозаборной станции, установленной, как правило, в непосредственной близости от реки. Вывод: водовод наполнен замечательной природной водой. Во многих случаях, конечно, вода в водовод поступает из скважины, особенно в больших городах.
Конечно, перед тем, как вода попадёт в магистральную трубу, она проходит многостадийную подготовку – для того, чтобы её можно было безопасно использовать в быту и даже пить.
Между прочим, холодную воду из-под крана пить можно без предварительного кипячения. Но не рекомендуется. Во-первых, она очень холодная, можно горло застудить, а во-вторых, качество нашей воды нестабильно. Оно всё время меняется – то к лучшему, то к худшему. В целом – да, пить можно. Но я бы не советовал. Кипячение – вот самый верный путь к тому, чтобы вода в полной мере соответствовала всем санитарным нормам.
В водоводе и в трубах более низкого порядка поддерживается постоянное давление - вода в них всегда находится под определённым напором. Она не течёт свободным ручьём внутри труб, как думают некоторые господа-товарищи, а постоянно пополняется из водозабора и тем самым медленно двигается по сети как одно целое, как цельная масса воды, заполняя всё пространство труб. Людей в городе много, особенно в большом, кран открывается часто, давление постоянно падает. Что поделаешь…
Глубина заложения водопроводной трубы в наших среднерусских широтах – от 1,8 м до 2,5 м. А почему так? Это зависит от глубины промерзания грунта. Север и юг в этом плане сильно отличаются, как вы понимаете.
Если мы увидели трубу, которая располагается выше этого диапазона, то мы говорим, что это ненормативное заложение, которое впоследствии может обернуться серьёзными неприятностями. Например, ремонтируют теплотрассу. А теплотрассы у нас какие?.. Правильно, прогнившие насквозь. А водопровод как раз лежит на плите перекрытия этой теплотрассы, что запрещено. Бригада, ничего не подозревая, весело начинает ремонт, ковш экскаватора входит в грунт и… успешно разрывает водопроводную трубу, проходящую по верху канала теплотрассы. Вот и всё. Что хочешь, то и делай.
Водопроводы обычно располагаются ниже всех коммуникаций. Так и должно быть.
Так, что ещё нам необходимо знать о водопроводе...
Водопровод – это инженерная коммуникация, которая является бесканальной. Это значит, что труба, в которой находится холодная питьевая вода, проходит непосредственно в грунте. А трубы с горячей водой, как мы знаем, в основном находятся в специальных каналах – то есть внешняя сторона тепловых труб не соприкасается с грунтом. Есть, конечно, и бесканальная прокладка тепловых сетей. Хорошо, о каналах теплотрассы поговорим немного позднее, когда дойдём до технической сущности этих коммуникаций.
ТЕПЛОТРАССА (и о тепловой системе в целом)
Теплотрассой называется двухтрубная инженерная коммуникация, как правило, заключённая в специальный канал, состоящий из железобетонных лотков и плит перекрытия. В ряде случаев вместо закрывающих плит перекрытия применяются закрывающие верхние лотки.
Плиты перекрытия (или верхние лотки) закрывают нижние лотки, обеспечивая надёжную защиту тепловым трубам.
Теплотрасса – самая сложная конструкция среди всех коммуникаций. По нескольким причинам.
Во-первых, теплотрасса - это всегда две трубы, то есть труба подачи воды (прямая труба) и труба отвода воды («обратка»).
Во-вторых, сооружение железобетонных каналов – это не менее сложный процесс, чем прокладка самих труб.
В-третьих, для того, чтобы предотвратить затопление теплотрассы грунтовыми водами (в тех местах, где их уровень выше уровня теплотрассы), к каналу вплотную пристраивается система труб попутного дренажа. Это очень усложняет и затягивает монтаж теплотрассы.
В-четвёртых, сами тепловые трубы заключаются в оболочку из специальных материалов, которые минимизируют потерю тепла. Можете себе представить «голую» тепловую трубу?.. Это совершенно недопустимо, поскольку тепловая энергия просто не сможет дойти до потребителя, она вся растеряется уже по дороге к ЦТП. Но это в большей степени касается труб старого поколения (при ремонте). В настоящее время всё большее распространение находит такая практика: прохудившуюся трубу меняют сразу на трубу нового поколения – с уже готовой заводской теплоизоляционной «обёрткой». Это серьёзно облегчает работу по замене и монтажу старых трубопроводов.
В-пятых, на тепловых трубах необходимо сооружать, так называемые, компенсаторы. До сих пор мы наблюдаем п-образные компенсаторы - изгибы двух труб в виде буквы "П" (как правило, в горизонтальном профиле) через определённое расстояние. Компенсатор играет роль гасителя деформаций труб, которые возникают в результате периодического изменения физических параметров теплоносителя – воды (её температуры, давления). П-образный компенсатор – хороший способ избежать проблем, связанных с механическим разрушением труб, но на сегодняшний день – это в целом пережиток прошлого. В последнее время научились делать прямые подвижные компенсаторы, которые устанавливаются между трубами. На линии воздушной теплотрассы п-образный компенсатор может иметь форму буквы "П" не только в горизонтальном профиле, но и в вертикальном.
Идём далее. В широкую магистральную тепловую трубу вода под давлением поступает с ТЭЦ, где она проходит предварительную подготовку и колоссальный нагрев. От магистральной трубы вода распределяется по тепловым трубопроводам, которые входят в центральный тепловой пункт, где горячая вода совершает определённую нагревательную работу (позднее рассмотрим принципиальную схему работы ЦТП) – отдаёт тепло в теплообменниках. Далее, уже из ЦТП, выходят, так называемые, разводящие тепловые сети, которые затем входят в здания, где сидим мы, вечно мёрзнущие потребители горячей воды и отопления.
Таким образом, мы можем разделить всю тепловую сеть города на:
1. Сети первого порядка (первичные) – магистральные теплотрубопроводы
2. Сети второго порядка (промежуточные) – т.н. тепловые вводы (от магистральных труб до ЦТП)
3. Сети третьего порядка (вторичные) – разводящие теплотрубопроводы
Магистральные тепловые трубы изготавливаются из стали и имеют диаметр до полутора метров. Разводящие тепловые трубы изготавливаются не только из стали, но и из специальной пластмассы, грубо говоря. Не будем сегодня вникать в тонкости химического производства, это для нас пока не имеет значения. Разводящие трубы могут быть разного диаметра – в основном до 15 см.
Глубина заложения теплотрассы выше, чем у водопровода. Иногда вообще плита перекрытия выходит наружу, сравниваясь с поверхностью – так, что по ней можно ходить как по отличной бетонной дороге. Видели такие дорожки?.. На них ещё люков много, которые под ногами всё время путаются.
В определённых местах тепловые трубы выходят на поверхность и идут над землёй (в основном без канала). В простонародье такая теплотрасса называется «воздушкой». Потом она может снова войти в грунт.
*Схема работы ЦТП
Итак, теперь мы можем перейти вот к чему. Мы сказали, что нагретая вода из труб теплового ввода попадает в ЦТП. А дальше что происходит?..
Рассмотрим классическую схему.
Центральные тепловые пункты нужны для того, чтобы осуществлять механизм работы двух основных тепловых контуров:
Контур горячего водоснабжения
- контур отопления
Рассмотрим сначала механизм контура горячего водоснабжения.
Внутри центрального теплового пункта горячая вода из подающей тепловой трубы проходит через специальные устройства – теплообменники горячего водоснабжения, которых обычно два:
Теплообменник второй ступени нагрева
- теплообменник первой ступени нагрева
Вода, взятая из подающей тепловой трубы, сначала поступает в теплообменник второй ступени нагрева, которому она отдаёт своё тепло. Это тепло используется на подогрев той воды, которая постоянно циркулирует через этот теплообменник по контуру горячего водоснабжения – от ЦТП к нашим кранам и обратно.
Но откуда вообще поступает вода в контур горячего водоснабжения?.. Из трубы холодного водоснабжения – то есть из обычного водопровода. Но прежде чем поступить в этот контур, холодная вода проходит через теплообменник первой ступени нагрева, где она нагревается до определённой температуры и после этого отправляется в контур горячего водоснабжения.
То есть роль теплообменника первой ступени заключается в нагреве холодной водопроводной воды, а роль теплообменника второй ступени - в постоянном подогреве уже предварительно нагретой воды, циркулирующей по контуру горячего водоснабжения. Нагрев и подогрев, как вы поняли, - это разные вещи. Поэтому мы их должны различать обязательно.
И надо ещё помнить то, что вода из подающей тепловой трубы сначала проходит через теплообменник второй ступени, а после - через теплообменник первой ступени. Этот путь циркуляции кажется немного нелогичным, но это только кажется.
Горячая вода, отдавшая своё тепло теплообменникам горячего водоснабжения, возвращается в тепловую сеть, но уже во вторую трубу. А мы уже сказали, что к ЦТП подходит две тепловых трубы – подача и «обратка». Так вот, «обратка» как раз и предназначена для транспортировки отработанной воды в обратном направлении – на ТЭЦ.
Это – схема косвенного горячего водоснабжения. Но бывает и прямое горячее водоснабжение, когда горячая вода попадает к нам в кран непосредственно из подающей тепловой трубы, минуя теплообменный механизм. Прямой забор воды практикуется в старых низких домах.
Хорошо, так появляется горячая вода в нашем кране, которая циркулирует по кругу - от ЦТП к домам и обратно. А горячая вода в батареях?.. Здесь немного сложнее.
Горячая вода из подающей трубы проходит также и через другой теплообменник - теплообменник системы отопления - отдаёт ему тепло и уходит в «обратку». Через данный теплообменник непрерывно (зимой) циркулирует по самостоятельному контуру (от ЦТП до батарей в наших домах и обратно) другая горячая вода, которая нагревается этим теплообменником до определённой температуры. Самостоятельный водный контур отопления постоянно пополняется за счёт горячей воды, забираемой из той же подающей трубы с помощью специального подпитывающего насоса. Такая подпитка необходима именно потому, что в процессе циркуляции горячей воды по системе отопления какая-то её часть теряется.
То есть мы видим следующую схему. Горячая вода в кране - это в основном нагретая в теплообменниках холодная водопроводная вода. Горячая вода в батареях – это контур, вода которого, циркулируя по кругу, постоянно проходит через другой теплообменник (теплообменник системы отопления) и подогревается в нём; а подпитывается этот контур водой из подающей тепловой трубы. То есть холодная водопроводная вода к горячей батарее отношения не имеет.
Сложно для восприятия?.. На самом деле здесь всё очень просто. Со временем всё прояснится в сознании и уляжется.
Вот, собственно говоря, в чём заключается великая роль теплотрасс и, в частности, тепловых труб.
БЫТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
Бытовую канализацию, куда мы спускаем отходы своей жизнедеятельности, можно назвать водопроводной «обраткой». Об этом мы уже обмолвились. Но если вода в водопроводной трубе заполняет всё её пространство, поскольку находится под давлением, то канализационная вода течёт внутри трубы ручьём (до первой КНС), оставляя в трубе свободное место.
Канализация начинается от сливного отверстия в кухонной мойке, в раковине, в ванной, в унитазе. Эти отверстия – начальные точки всей канализационной сети города. Что мы только туда не бросаем, какую только воду мы туда не сливаем… Поэтому канализация часто засоряется, зарастает жирами. Одним словом, канализация – это самая нечистая подземная инженерная коммуникация.
Итак, грязная вода, попав в сливное отверстие, проходит через канализационную «нутрянку» дома и выходит в дворовые канализационные трубы, которые соединяются с межквартальными канализационными трубами.
Из последних труб грязная вода, загрязнившись ещё больше, попадает в городские канализационные самотечные коллектора – в достаточно широкие трубы, предназначенные для гравитационной транспортировки воды к канализационным насосным станциям. Весь этот путь - от сливного отверстия до первой КНС - вода совершает самостоятельно, самотёком, то есть относительно медленно течёт под действием силы тяжести, поскольку все канализационные трубы до первой КНС имеют определённый уклон.
От КНС отходит уже напорный канализационный коллектор, вода по которому течет под напором (под давлением) с относительно большой скоростью. Вода по напорному канализационному коллектору от КНС транспортируется далее или к другой КНС, или сразу к очистным сооружениям, в которых вода полностью очищается и отправляется в ближайший природный водоток.
Вот и вся система канализации.
Всю канализационную сеть, так же как и водопроводную, можно разделить на три порядка:
1. Сеть первого порядка – дворовая канализация
2. Сеть второго порядка – межквартальная канализация («начальные» коллектора)
3. Сеть третьего порядка – безнапорные и напорные коллектора, идущие
непосредственно к КНС и от КНС
Канализационные трубы, конечно, как и все остальные трубы, изготавливаются как из металла, так и из пластмассы. Последний вариант – наиболее долговечный, поскольку вообще канализационная среда очень агрессивна. Часто провалы грунта случаются именно там, где залегают именно канализационные коллектора.
ДОЖДЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ (ВОДОСТОК или ЛИВНЕСТОК)
Дождевая канализация иначе называется ливневым дренажом или водостоком (ливнестоком). Это менее значимый вид канализации в социальном отношении, но представьте себе, если бы её вообще не было. Ливни и талый снег постоянно топили бы наши улицы, а вместе с ними - и подвалы домов, причиняя тем самым очень большие неудобства.
Итак, большая часть лишней воды, поступающей на улицы города из атмосферы в виде дождя и талого снега (а в некоторых случаях – при разливе рек) попадает в систему ливневого дренажа. Но каким образом?.. Через решетки сливных дренажных колодцев (о колодцах позднее). Такие колодцы в общей сети дренажа предназначены для приёма городских вод и поэтому часто называются приёмными.
Не вся лишняя городская уличная вода, конечно, поступает в дренажную сеть. Некоторая её часть, конечно, испаряется с улиц, другая часть просачивается в грунт.
Все мы знаем, что дождь, например, стучит не только по асфальту, но и по крышам. Это мы слышали в песнях, так ведь?.. Для отвода воды с крыш предусмотрена специальная сливная система, состоящая из приёмных лотков (водосточных жёлобов), воронок и сточных труб. Вода, попадающая на крышу здания, стекает по ней в приёмные лотки (водосточные жёлоба), располагающиеся по контуру крыши. Из лотков вода попадает в специальные воронки, а из них – в придомовые водосточные трубы, отходящие от лотков вниз (к земле). Водосточные трубы могут располагаться как снаружи здания (по фасаду), так и внутри. Из этих труб вода выливается или сразу на асфальт (что крайне плохо), или в лоток на асфальте тротуарной дороги (что намного цивилизованнее) - в, так называемый, ливнестоковый жёлоб, который сверху должен быть прикрыт решёткой, чтобы не создавать неудобств пешеходам и водителям. Из асфальтового лотка вода вытекает за бордюр (поребрик, если хотите) и попадает на проезжую часть.
Такие водосточные (на крышах) и ливнестоковые (на дорогах) жёлоба представляют собой U-образные (т.е. открытые сверху) трубы, которые могут быть изготовлены из самых различных материалов. Самый простой способ изготовить такой лоток - разрезать трубу напополам продольно (т.е. по длине).
Итак, какая-то часть дождевой воды, текущей по улицам в те или иные понижения рельефа, попадает в приёмный колодец. В колодце вода поднимается до уровня отводной трубы (которая обычно ставится высоко) и заливается в неё. Диаметр дренажной трубы намного больше, чем диаметр трубы бытовой канализации. Такая ширина устанавливается неспроста: вместе с водой в колодец, а потом и в трубу попадает большое количество уличного мусора – песка, бензина, пыли, листьев, веток, камешков, пакетов, бутылок, окурков и прочих атрибутов улицы. Чтобы вся эта масса могла продвигаться по трубе, необходим большой диаметр.
Дальше вода, смешанная с уличным мусором, движется также под действием силы тяжести (по уклону) и, в конце концов, попадает в дренажный коллектор, который ведёт воду в реку. Зачастую никаких очистных сооружений вода, текущая по дренажной сети, не проходит, а сливается прямиком в ближайший водоток. На конечном выходе просто ставят обыкновенную металлическую решётку, которая частично задерживает уличные нечистоты крупного размера, и якобы чистая вода успешно пополняет реки наших городов, ещё больше их загрязняя.
Вообще техническое состояние дренажной канализации в провинциальных городах, конечно, оставляет желать лучшего, поскольку она к тому же зачастую бывает сильно замусорена и поэтому не выполняет в полной мере своей роли. Вода во время сильного ливня наполняет только колодец, но в забитую грязью трубу, естественно, не попадает.
В частном секторе дренажная система представляет собой сеть сточных канав (искусственно созданных рытвин) различной глубины и ширины, сооружаемых вдоль дорог. В идеале вода в таких канавах должна перемещаться по уклону, но если даже такового не имеется, то в любом случае роль водоотведения данные каналы всё равно выполняют, ведь в них скапливается вся "лишняя" вода с окружающей территории. Иногда в такие канавы умышленно сливаются и бытовые канализационные воды, что очень вредит экологии, конечно. Любой частный сектор должен быть оборудован сетью бытовой канализации. На худой конец, можно соорудить собственную выгребную яму.
Сравнительная характеристика дренажной и бытовой канализации
Надо сказать, что схема работы дренажной ливневой канализации схожа со схемой работы бытовой канализации. Существенная разница наблюдается только в диаметре труб. Напомню: трубы ливнёвок гораздо шире, чем трубы хоз-фекальной канализации. А уж какие коллекторы роскошные сооружают на дренажной сети, так про это я вообще молчу. В городах-мегаполисах такие коллектора представляют собой целые тоннели - широкие, с высокими кирпичными или каменными сводами – по дну которых течёт ручей. Да и в провинциальных городах, надо сказать, дренажные коллекторы имеют очень широкие трубопроводы.
Что касается сравнительной чистоты двух сетей – дренажной и непосредственно канализационной - то и здесь они в общем одинаковы. Нельзя сказать, что вода в дренаже чище, чем вода в канализации, ведь улица – это главный рассадник бактерий. И позаботиться о чистоте дренажной воды на конечном выходе – первостепенная задача на сегодняшний день.
Очень часто наблюдаются незаконные врезки дренажных труб в канализационные. И наоборот. В идеальном варианте эти сети не должны пересекаться, то есть дренажная вода не может попадать в канализационную сеть, а канализационная вода – в дренажную. Обычно такие незаконные врезки делают в колодцах. Обращали когда-нибудь внимание: заглядываешь в хоз-фекальный колодец, а в нём, помимо типичного лотка на дне, - ещё и широкая дренажная труба, располагающаяся выше лотка?.. Обратите внимание. Но подобные врезки - это ещё не всё. Бывает и такое, что дождевые и талые воды прямиком сливаются в канализационную трубу - на канализационный колодец устанавливается крышка с отверстиями (решётка), в которые и заливается уличная вода.
Именно врезка дренажа в канализацию является частой причиной затопления КНС водами дождевого происхождения во время сезонных ливней.
Иногда в одном колодце можно наблюдать несколько коммуникаций сразу – и водопровод, и ГТС, и ливнёвка (или просто слив), и канализация…
Теперь что касается глубины заложения дренажной системы. Как правило, дренаж расположен всегда выше бытовой канализации. Кто-нибудь заглядывал в чисто дренажный колодец? Эти колодцы очень НЕглубокие, обрезанная труба в нём видна в прямом смысле невооружённым глазом. А канализационную трубу и лоток необходимо рассматривать с фонариком. Если повезёт, то лезть в колодец не придётся. Но это касается по большей части коллекторных колодцев бытовой канализации. А дворовые колоды этой же сети такие же неглубокие, как и дренажные.
Так же, как и бытовая канализация, дренажная сеть делится на порядки:
1. Сеть первого порядка – внутриквартальный дренаж (часто оконтуривает здания)
2. Сеть второго порядка – межквартальный дренаж (более широкие трубы)
3. Сеть третьего порядка – дренажные коллекторы
Как и хоз-фекальная канализация, ливневой дренаж – бесканальная инженерная коммуникация (труба прокладывается непосредственно в грунте).
Ну и последнее. Об этом мы уже говорили. Вода из сети бытовой канализации обязательно проходит очистку, прежде чем попасть в водоём. Дренажная сеть в этом плане остаётся и по сей день в большей степени неустроенной. Правда, в последнее время ставят современные фильтры прямо в дренажной трубе. Это, конечно, минимизирует риск попадания грязных сточных вод в реки. Но повторимся: в идеале вся дренажная вода, даже прошедшая через эти новые фильтры, должна быть отправлена на очистные сооружения. Пока что такая схема в провинциальных городах не развита в должной мере.
ГРУНТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ (ПОПУТНЫЙ ДРЕНАЖ)
Чтобы теплотрасса периодически не затапливалась грунтовыми водами, по бокам от неё сооружают, так называемый, попутный дренаж, представляющий собой относительно широкую дренажную трубу, в которую заливаются грунтовые воды, дренируя тем самым грунт вокруг теплотрассы. Это нужно для того, чтобы защитить теплотрассу от тлетворного влияния избыточной влаги, поскольку она ускоряет разрушительные процессы элементов тепловых коммуникаций. Конечно, все швы замазываются на стыках лотков и плит перекрытий (или верхних закрывающих лотков), но вода – это такое вещество, которое проникнет куда угодно и растворит всё, что попадётся ей на пути. Особенно «ранимую» теплотрассу.
Как вода попадает в эти трубы?.. Всё просто. Самый распространённый способ – поперечные вырезы в трубе, в которые и заливаются грунтовые воды, далее текущие согласно уклону трубы.
Конечный выход попутного дренажа – сеть дождевой канализации. Вот куда в конечном счёте попадают грунтовые воды. Таким образом, если соединить, попутный и ливневый дренаж в одно целое, то мы получим единую мощную дренажную сеть города. Иногда решетки (для просачивания дождевой воды) ставят ещё и на колодцах именно попутного дренажа. И в этом ничего такого страшного нет, потому как сооружать отдельную (независимую) систему вывода грунтовых вод в реки – задача трудоёмкая и дорогостоящая. Да и нет в этом никакого смысла. Это нужно строить отдельные очистные сооружения, искать и прокладывать новые пути и тем самым создавать ещё большую нагрузку на геологический фундамент города, который и без того еле держится.
Попутный дренаж бывает двух видов:
1. Односторонний
2. Двухсторонний
Односторонний попутный дренаж – это одна дренажная труба, идущая с одной стороны теплотрассы. Двухсторонний попутный дренаж – это две трубы, одна из которых идёт вдоль теплотрассы с одной стороны, а другая – с противоположной стороны.
Двухсторонний дренаж сооружается там, где наблюдается большое скопление грунтовых вод - где односторонний дренаж не справляется со своей задачей.
Попутный дренаж также является бесканальной инженерной коммуникацией.
С О О Р У Ж Е Н И Я НА С Е Т Я Х
Элементами подземных инженерных коммуникаций являются не только сами проводники вещества и энергии (трубы или кабели) и каналы, в которых они находятся, но и специальные сооружения, строящиеся для того, чтобы иметь возможность доступа к коммуникациям. Доступ необходим по нескольким причинам:
Для осмотра и оценки технического состояния
Для прочистки трубопроводов
Для ремонта коммуникации
Для того, чтобы иметь возможность управления состоянием перемещения вещества и
энергии
Всё вышеперечисленное может осуществляться в колодцах (в частности, в камерах), пунктах и станциях.
КОЛОДЦЫ
Колодцы – самые распространённые сооружения на сетях. Колодец – это шахта той или иной глубины, состоящая из основания, рабочей камеры, плиты перекрытия (ПП), горловины и верхней головной части – люка.
С т р о е н и е к о л о д ц е в
Рабочая камера
Рабочая камера колодца построена из железобетонных колец (или кирпичной кладки - от основания до люка). В рабочей камере часто устанавливается лестница – для комфортного спуска на дно колодца.
Если колодец сооружён из широких колец, то сверху они закрываются плитой перекрытия (ПП) с отверстием для люка, на которое и устанавливается люк. Но если рабочая камера колодца узкая (ширина колец небольшая), то вместо плиты перекрытия сверху устанавливается сужающее железобетонное доборное кольцо (ДК), на которое устанавливают люк.
Если колодец выполнен полностью из кирпичной кладки, то люк может быть установлен как на доборное кольцо (располагающееся сверху), так и непосредственно на верхний ряд кирпичей. Плиту перекрытия при этом не используют.
Колодец (и камера в частности) может также иметь, так называемую, горловину. Горловина – это кирпичная кладка в верхней части колодца. Устанавливается она на плиту перекрытия (при её низком залегании) – в том числе и для того, чтобы иметь возможность установить люк. Допустим, нижняя часть колодца построена из широких колец, на последнем кольце покоится плита перекрытия с отверстием, а от этого отверстия к земной поверхности идёт сравнительно узкая кирпичная горловина, на которую монтируют люк (также с доборным кольцом или без него).
Люки и крышки люков
Люк – это верхняя часть колодца. Люки могут быть:
Чугунными
- пластиковыми
- железобетонными (ж/б)
Чугунный и пластиковый люк составлен из:
Корпуса люка (обечайки)
Крышки люка (КЛ)
Железобетонный люк составлен из ж/б кольца и ж/б крышки. Но мы знаем, что бывают и деревянные люки, да?.. Активный плотник из досок смастерит вполне ровный круг и самостоятельно закроет открытый колодец во дворе. А вообще колодец без крышки – это серьёзная неисправность, поскольку она представляет угрозу для жизни и здоровья населения города, особенно для детей. Это хорошо, если колодец неглубокий, а если он имеет глубину в несколько метров. Нам всем надо смотреть под ноги, особенно тёмным вечером. А после застолья нужно идти в сопровождении менее весёлого человека.
Крышки люков в плане могут иметь следующую форму:
Круглую (самые распространённые)
- прямоугольную
- квадратную
- треугольную
- овальную
- сложную
В вертикальном профиле форма крышки люка может быть:
Плоской
- выпуклой
- вогнутой (самый плохой вариант)
По количеству ушек выделяют:
А) безухие крышки
б) 1-ухие (с одним большим ушком)
в) 2-ухие
г) 3-ухие
д) 4-ухие
е) многоухие (часто такие крышки можно встретить на колодцах ГТС)
Ушки нужны для того, чтобы, во-первых, прочно закрепить крышку люка в пазах обечайки (корпуса), а во-вторых, чтобы обслуживающий персонал смог без особых проблем, особенно зимой, крюком открыть колодец для последующего осмотра. Хотя в крепкие морозы крышка люка так примерзает к обечайке, что её приходится отдирать полчаса.
Соответственно корпус люка может быть:
Без выемок (пазов)
- с одной выемкой
- с двумя выемками
- и т.д.
По степени рельефности внешней поверхности крышки можно выделить:
Гладкие крышки (встречаются не часто)
- рельефные крышки (в том числе узорчатые)
По водопропускной способности все крышки делятся на два типа:
1 - водопропускающие крышки, или дождеприёмные "решётки" (должны устанавливаться
только на приёмных дренажных колодцах)
2 - водонепропускающие крышки (должны устанавливаться на всех остальных колодцах)
Маркировка крышек люков регламентируется, но зачастую буквенное обозначение на внешней стороне крышки НЕ совпадает с типом подземной коммуникации. Например, часто можно увидеть канализационную крышку на водопроводных сетях и наоборот.
Существуют следующие основные маркировки (буквенные обозначения):
«В» - водопроводная сеть
«К» - канализационная сеть
«ТС» - тепловая сеть
«Д» – дренажная сеть
«Л» - ливнево-дренажная сеть
«ГТС» - телефонная сеть
Крышки люков газопроводных колодцев окрашивают, во-первых, в красный цвет (реже - в жёлтый), а во-вторых, они во многих случаях выпуклые или имеют большую толщину. По этим признакам газовые колодцы хорошо отличимы от колодцев других сетей.
Люки колодцев различаются по весу. На территории зелёных зон устанавливают самые лёгкие (пластиковые) люки, а на проезжей части – самые тяжёлые, поскольку нагрузка на дороге намного больше, чем на зелёной зоне, где, порою, десятилетиями не ступает нога культурного человека. Железобетонные крышки на проезжие части не устанавливаются, поскольку в этих местах крышка люка должна быть к тому же вровень с асфальтовым покрытием.
Состояние люка относительно земной поверхности
Существует два основополагающих понятия:
Завышенное состояние люка
- заниженное состояние люка
Но заниженное или заниженное состояние обычно рассматривается относительно чего-то. Чего именно?.. Правильно, относительно земной поверхности.
На зелёных зонах разрешается (и более того – рекомендуется) завышать уровень люка, то есть поднимать его на ту или иную высоту над поверхностью грунта. Встречаются и колодцы на зелёной зоне, у которых верхнее кольцо рабочей камеры выходит практически полностью на поверхность. Сверху лежит плита перекрытия и венчает всё это «великолепие» люк. Ну что ж, бывает и такое.
Итак, намеренное завышение колодца допускается и разрешается только на зелёных зонах. На проезжей части наружная поверхность крышки должна обязательно лежать в одной плоскости с дорожным покрытием. На тротуарах и внутридворовых дорогах предусматривается такое же расположение люка, но часто мы видим иную картину. Люк "выпирает", об него спотыкаются впотьмах бедные прохожие, а автомобили вынуждены по возможности объезжать данное препятствие.
А вот занижение люка, даже на зелёных зонах, является серьёзным недочётом в работе. Бывает и такое, что люк с течением времени опустился сам собой. Это может свидетельствовать о частично разрушенной верхней части кирпичной кладки (в том числе и горловины) под люком или о том, что имеется какой-то дефект в плите перекрытия, а также – в доборном кольце.
К л а с с и ф и к а ц и я к о л о д ц е в
Колодец в плане может иметь:
Круглую форму (самая распространённая)
- многоугольную
Колодцы устанавливаются в тех местах, где:
Резко изменяется направление коммуникации (поворотные колодцы)
- резко изменяется глубина её залегания (перепадные колодцы)
- имеется соединение нескольких труб (относительно небольшого диаметра) в одну
относительно широкую трубу - (узловые колодцы)
- есть пересечение нескольких труб одной и той же коммуникации на разных уровнях
- имеется соединение двух труб (отпайка) – врезка
Также колодцы сооружаются и на прямолинейных (в горизонтальном и вертикальном профиле) участках коммуникаций через определённое расстояние – в тех местах, где имеется соединение труб. Чем больше диаметр трубы, тем больше расстояние между колодцами. Такие колодцы, установленные на прямой линии, называются линейными.
В зависимости от того, к каким сетям принадлежат колодцы, их делят на:
Водопроводные (отметка на стенах зданий и столбах – ВК)
- тепловые камеры (отметка – ТК)
- канализационные (отметка – КК или ГК)
- ливнево-дренажные (отметка – ЛК)
- грунтово-дренажные (попутного дренажа) – часто без отметки или с отметкой ДК
- газопроводные колодцы
- колодцы ГТС (городской телефонной сети), или колодцы связи (частая отметка –
Тел.)
На подземных электросетях колодцы, как правило, не устанавливают.
Водопроводные колодцы
Водопроводные колодцы можно разделить на:
Водоводные колодцы (на водоводах)
- собственно водопроводные колодцы (на сетях межквартального и дворового
водопровода)
В водопроводных колодцах на прямолинейных участках монтируются пожарные гидранты (отметка - ПГ), предназначенные для забора воды из водопроводной трубы с целью мобильного тушения пожаров. Пожарный гидрант расположен в колодце вертикально. В западных странах привыкли выводить гидранты на поверхность.
На водопроводных сетях в частном секторе устанавливают также водоразборные колонки.
Широкие колодцы на водоводах называются водопроводными камерами. Они могут иметь круглую или многоугольную форму. Для доступа в такую камеру может быть использован не один люк, как в «простом» колодце, а несколько.
Тепловые колодцы (камеры)
Тепловые колодцы имеют многоугольную форму, большие размеры и поэтому называются камерами. Тепловая камера, как правило, имеет несколько люков для доступа к тепловым трубам и арматуре (задвижкам и пр.) – от двух до шести. Но встречаются и небольшие камеры с одним люком.
На воздушных тепловых трассах камера строится на поверхности и представляет собой будку (в основном – кирпичную) тех или иных размеров (в зависимости от размера труб).
Канализационные колодцы
В канализационном колодце труба обрезается и на место обреза устанавливается лоток.
Все канализационные колодцы можно разделить на:
Самотечно-коллекторные
- напорно-коллекторные
- колодцы межквартальной сети
- дворовые колодцы (в местах выпуска канализационной воды из домов)
Все коллекторные колодцы достаточно глубокие, и чтобы осмотреть состояние их дна, обслуживающему персоналу приходится лезть туда с фонариком. В таком мероприятии, надо сказать, приятного мало. Необходимо всегда помнить, что на напорных коллекторах колодцев намного меньше, чем на самотечных.
Ливнево-дренажные
Все колодцы, принадлежащие к этой сети, удобнее всего разделить на:
Приёмные
Смотровые
Приёмный колодец предназначен, в первую очередь, для приёма дождевых вод. Крышка люка у такого колодца представляет собой решётку с отверстиями различной формы – круглыми, продольными, фигурными. В эти отверстия и заливается дождевая или талая вода.
Смотровой дренажный колодец закрыт обычной водонепропускающей крышкой и НЕ предназначен для приёма вод.
Колодцы попутного дренажа
Эти колодцы юридически относятся к тепловым сетям, но объективно принадлежат к общей дренажной сети города и практически ничем не отличаются от ливнево-дренажных, а некоторые из них также используются в качестве приёмных.
Газопроводные колодцы
Необходимо отметить, что колодцев, которые строятся на газовых сетях, достаточно мало, по сравнению с количеством колодцев других сетей. Помимо этого факта, в последнее время наблюдается тенденция демонтажа газопроводных колодцев.
На газовой сети устанавливают также коверы – металлические цилиндры красного или (намного реже) жёлтого цвета с крышкой. На зелёных зонах допускается возвышение цилиндра ковера над поверхностью грунта. На тротуарах и проезжих частях цилиндр ковера целиком и полностью расположен внутри грунта и дорожного полотна, а на поверхность выходит только верхняя плоскость крышки. Напротив ковера на ближайшей стене или столбе рисуют специальную табличку жёлтого цвета, на которой указывается метраж и другие сведения.
В детстве все, наверное, любили в ковер чего-нибудь спрятать. Да, только в нашем случае в слове «ковер» ударение падает на первый слог, а не на второй.
Колодцы ГТС
Эти колодцы имеют самые изящные люки, надо отметить. Причём встречаются люки самой различной формы – например, в виде обрезанного по краям овала. И, что интересно, на крышке люка таких колодцев всегда есть надпись «ГТС» или «ТЕЛЕФОН». И поэтому их очень легко отличить от колодцев, принадлежащих другим коммуникациям.
Колодцы ГТС достаточно неглубокие. Под люком почти всегда имеется крышка с ручкой. В колодце мы видим обрезанную трубу (канал) и слабо провисающие кабели.
Колодцы тупикового дренажного слива*
Часто непроходные колодцы (водопроводные, ГТС) несанкционированно используются для, так называемого, тупикового слива уличных вод. Здесь может быть два варианта:
Прямой тупиковый слив
Косвенный тупиковый слив
В первом случае на том или ином непроходном колодце устанавливают дренажную крышку, предназначенную для приёма уличных вод. И вода льётся в колодец прямым способом.
Во втором случае вода заливается в водопроводный или телефонный колодец из дренажной трубы и, самом собой, дальше не уходит. Активные умельцы "втихомолку" вводят в колодец одну трубу (как правило, широкую), и вода с улиц заливается через неё в колодец и стоит там до тех пор, пока не испарится и/или не просочится в грунт.
Мы уже знаем, что не только водопроводные и телефонные колодцы используют для несанкционированного слива. Любой колодец можно «продырявить» и подвести в него трубу. Если это канализация, то тупика как такового нет - вода всё равно уйдёт в канализационную трубу. Но в этом случае существует опасность перенагрузки бытовой канализационной сети лишней (чуждой) водой и лишним мусором.
В основном такая незаконная практика распространена в тех местах, где ливнево-дренажная сеть не была изначально предусмотрена.
ПУНКТЫ И СТАНЦИИ
Среди пунктов можно выделить следующие сооружения на сетях:
Центральный тепловой пункт (ЦТП) – на тепловых сетях
- газорегуляторный пункт (ГРП; ГРПШ) - на газовых сетях
Среди станций можно выделить:
Водозаборная станция – на водопроводных сетях
- канализационная насосная станция (КНС) – на канализационных сетях
- дренажная насосная станция (ДНС) – на дренажных сетях (для отвода грунтовых
вод)
- трансформаторная подстанция (ТП) – на электрических сетях
- телефонная станция (ТС) – на сетях городской телефонной сети
ПРОКЛАДКА ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
Прокладка труб может осуществляться двумя способами:
1. Открытым способом
2. Закрытым способом
Открытый способ – это, можно сказать, классика жанра. В заранее вырытую траншею опускают трубу, или - сначала канал, а потом трубы. Глубина траншеи зависит от функционального типа подземной коммуникации. Такой метод хорош там, где траншея не нарушит целостности дорожного покрытия и стационарности элементов городской застройки – то есть на пустых зелёных зонах.
Закрытый способ – позднее изобретение. По-другому он называется «метод прокола». Проводник вещества или энергии (трубу или кабель) определённым образом протаскивают в грунт, что позволяет избежать нарушения целостности дорожного покрытия и стационарности элементов городской застройки.
ИЗОБРАЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА НИХ
Подземные коммуникации изображают на специальных картах (съёмках). Каждая коммуникация на съёмке показывается в виде линии (со всеми поворотами) определённого цвета: например, водопровод в основном - синим цветом, а канализация – коричневым. Люки на съёмке изображены в виде округлых точек различной величины; камеры, пункты и станции – в виде квадратов, треугольников или прямоугольников различной величины (КНС – часто в виде круга).
Место, где линии коммуникаций различных типов пересекаются, называется пересечением. Но надо иметь в виду, что мы говорим о пересечении в горизонтальном профиле. Если рассматривать вертикальный профиль, то все коммуникации, естественно, залегают на определённом расстоянии друг от друга – каждая коммуникация находится на своей глубине.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как быстро летит время… Мы, к сожалению, не успели с вами изучить более подробно газовые коммуникации, подземные линии электрокабелей и подземные кабельные линии связи. Что ж, эти темы, следовательно, вы изучите самостоятельно, дома за чашечкой бразильского кофе из Подмосковья.
Если чего забыл сказать или запутал чем – извиняйте, дедушка стал очень старенький, но не очень адекватный, и голова уже, извините, работает не так, как 45 лет назад, когда я ещё был простым безусым преподавателем и только начинал свою трудовую деятельность. В то время, кстати, у меня все прогульщики получали незачёты. А сейчас - наоборот: меньше народа - больше кислорода. Зачем я так плохо отзываюсь о себе?.. Затем, что университет - это такое место, где студенты практически самостоятельно изучают тот или иной материал, а мы, преподаватели, только подталкиваем вас, направляем и поддерживаем, конечно, не без этого. Поэтому все остальные технические нюансы, не освещённые в этой лекции, вы должны будете изучить сами. А на экзамене я потом задам вам простой вопрос: чем отличается понятие "внешний диаметр трубы" от понятия "внутренний диаметр трубы". Кто ответит, пойдёт домой с пятёркой.
И к тому же, в одной лекции невозможно осветить все нюансы, связанные с такой масштабной тематикой. Для более детального анализа необходимо каждой инженерной коммуникации посвятить, как минимум, отдельную лекцию. И как максимум – курс лекций. Потому что даже такие, казалось бы, простые понятия, как «труба» или «колодец», требуют достаточно скрупулёзного изучения.
Давайте лучше подумаем вот о чём. А может ли человек жить вообще без инженерных коммуникаций?.. Могу утвердительно ответить на свой же вопрос: может. Очень даже. На себе проверял. Вместо водопровода можно использовать обычный деревенский колодец. Вода из колодца лечит все болезни, вода из водопровода – скорее, наоборот. Вместо сегодняшней газовой или электрической плиты на Руси с незапамятных времён использовали русскую печку. Печка – великолепное изобретение, лучше ещё не придумали. Самая вкусная и удобоваримая еда – из печки. А молоко топлёное из неё – это вообще что-то незабываемое. Глиняный кувшин, коричневая плёнка сверху, аромат на всю избу… Часов 7-8 молоко томится – и можно пить.
Помимо этого, русская печь играет роль отопительного элемента, поэтому на селе батареи и теплотрассы совершенно не нужны. А если у кого-то есть возможность оборудовать и классический камин в гостиной, то… Одним словом, печь и камин заменяют очень многое в нашей жизни. И заменяют в более полноценном плане.
Чем можно заменить электрическую лампочку?.. Большой свечкой, конечно. Чем же ещё?.. Как поётся в одной ненавязчивой песне «Поставить бы свечку на столик, поставить бы свечку на столик, как было когда-то давно».
Канализация в деревне – это деревянный "биотуалет". Очень романтичное изобретение. Особенно ощущаешь эту романтику, когда выходишь тёплой звёздной летней ночью во двор… лают собаки вдалеке, на пруду таинственно урчат лягушки…
Телефон, телевизор, интернет – категории жизни, которые тоже можно заменить. Ну ничего, раньше мы жили без этой новомодной роскоши, и жить было намного интереснее, чем сейчас. Всё было в дефиците, всё было запрещено, жизнь представлялась бесконечной тайной. Читали захватывающие книги и интересные газеты, разгадывали кроссворды, играли на гитарах и баянах, отправляли друг другу настоящие письма в конвертах с марками, ходили на танцы и в цирк – и были счастливы. Чего и желаю всем молодым людям, вошедшим во взрослую жизнь в 21 столетии.
Подземные коммуникации. Риск разрыва
Сегодня для определения местоположения и идентифицирования скрытых подземных коммуникаций мы используем большое количество высокотехнологичных приборов, однако ни один из них не может сравниться по надежности с простой водой.
Вода - основной элемент в процессе физического определения местоположения и идентификации подземных коммуникаций путем геологических изысканий и выемки грунта. На сегодняшний день это самый надежный и безопасный метод точного обнаружения коммуникаций.
Можно с уверенностью сказать, что чем больше подземных коммуникаций обнаружено при помощи данного метода, тем меньше возникает случайных повреждений каждый год. Оценки разнятся, поскольку о многих повреждениях линий коммуникаций не сообщается. По примерным данным, в год происходят сотни, а то и тысячи подобных случаев.
В США за 2009 год произошло 115 232 разрыва подземных коммуникаций , что на 15% ниже, чем в 2008 году.
Это очень большое число, учитывая существующую технологию для предотвращения подобных происшествий, а также то, какие последствия может повлечь один разрыв линии подземных коммуникаций: отказ основных видов обслуживания, дорогостоящий и долговременный ремонт, судебные иски, травмы, иногда со смертельным исходом.
Именно поэтому правительственные учреждения в США вводят правила, по которым определение местоположения подземных коммуникаций происходит за счет физического идентифицирования. Владельцы проектов и контрактные производители внедряют собственные правила проведения данной процедуры перед выемкой грунта или бурением.
По причине растущих усилий по предотвращению повреждений подземных коммуникаций их физическое обнаружение за счет выемки грунта становится стандартной процедурой на растущем числе рабочих площадок.
Подземные коммуникации. Видеть значит знать
Выемка грунта - метод далеко не новый в работе с подземными коммуникациями. Ранее он производился рабочими вручную при помощи лопат. Это был медленный и трудоемкий процесс, к тому же сопряженный с риском. Даже самые умелые и опытные работники делали ошибки. Для ускорения процесса впоследствии начали использовать экскаваторы, однако во многих случаях эта техника всего лишь уменьшала количество времени, которое требовалось для того, чтобы повредить какие-то подземные коммуникации - разрезать очередной электрический кабель или водопроводную трубу.
Очень помогли для работ с подземными коммуникациями вакуумные экскаваторы. Эти вакуумные экскаваторы произвели революцию в процессе выемки грунта. Когда они появились на рынке, их использовали главным образом для удаления жидкостей и мусора с рабочих площадок для ГНБ , а также для муниципальных работ, например, устранения протечек водопроводных систем или мусора, образовавшегося в результате природных катаклизмов. Затем «мягкая» выемка грунта, которую обеспечивает вакуумный экскаватор, начала становиться востребованной. Рытье ям под столбы и заборы было для него достаточно легкой задачей благодаря воде, подающейся под высоким давлением. А если он способен рыть такие ямы, почему бы не использовать его для выемки грунта с целью определения местоположения подземных коммуникаций?
Именна эта возможность сохранить подземные коммуникации в целости и сохранности еще больше стимулировала примнение подземных экскаваторов. Большинство ваккумных экскаваторов оснащено функцией подачи воздуха или воды под давлением через специальный переходник с наконечником, который смещает/размывает почву. Вода, подающаяся под давлением, позволяет быстро создавать маленькие четкие отверстия, при помощи которых легко определить место залегания подземных коммуникаций. При этом риск повреждения коммуникаций минимален. В зависимости от типа почвы, вакуумный экскаватор может проделывать 30-сантиметровые отверстия глубиной до 152 см менее чем за 15 минут. Почва в процессе копания отводится в специальный контейнер для последующего использования или утилизации.
Вакуумные экскаваторы способны прорывать ямы более 180 см в глубину. Отверстия для идентификации подземных коммуникаций редко имеют большую глубину. Малые земляные работы обычно проще и быстрее.
Подземные коммуникации: снижение риска - снижение расходов
При надлежащей реализации работы выемка грунта вакуумным экскаватором не только безопаснее, но и дешевле. Город Санта Кларита в штате Калифорния уже открыл экономические преимущества выемки грунта.
Как и большинство американских сообществ, город Санта Кларита обладает устаревшей коммунальной инфраструктурой подземных коммуникаций, которая нуждается в последовательном обновлении. В 2008 году город Санта Кларита инвестировал средства в ультрасовременную систему вакуумной выемки грунта, которая будет определять местоположение залегающих под землей коммуникаций.
Оценив стоимость работ при помощи вакуумного экскаватора по сравнению с традиционными методами выемки грунта, городские власти быстро сделали выбор. Они подсчитали, что проделывание 10 отверстий обратной лопатой (обычным экскаватором) стоит в 4 раза больше? чем с использованием вакуумного экскаватора, учитывая меньшие затраты на саму работу, большую скорость работы и меньшую площадь восстановления асфальтового покрытия и благоустройства.
Нет необходимости говорить, что вакуумный экскаватор - это разумное вложение средств как для города Санта Кларита, так и для любого другого сообщества или компании, заинтересованной в установке коммуникаций с минимальными рисками и затратами. Сегодня существуют вакуумные экскаваторы для любого бюджета, от портативных моделей, которые могут легко поместиться в обычном легковом грузовике или прицепе, до больших моделей с дизельными двигателями с баком для воды емкостью 5450 л, гидравлическими стрелами и другими аксессуарами.
Испытав все преимущества от работы с вакуумным экскаватором, включая скорость, эффективность и экономичность, вы вряд ли вернетесь к старым методам выемки грунта.
Ключевые слова: подземные коммуникации, повреждения подземных коммуникаций, как избежать разрыва подземных коммуникаций, вакуумный экскаватор