Toplovodi se polažu pod zemljom ili iznad zemlje. Podzemna metoda je glavna u stambenim područjima, jer ne zatrpava teritorij i ne pogoršava arhitektonski izgled grada. Nadzemna metoda se obično koristi na područjima industrijskih poduzeća tijekom zajedničkog polaganja energetskih i tehnoloških cjevovoda. U stambenim područjima nadzemna metoda se koristi samo u posebno teškim uvjetima: permafrost i tla koja se slegnu tijekom odmrzavanja, močvarna područja, velika gustoća postojećih podzemnih građevina, teren jako razveden gudurama, prelazak prirodnih i umjetnih prepreka.
Podzemni toplinski cjevovodi se trenutno polažu u prolaznim i neprohodnim kanalima (prethodno korišteni poluprolazni kanali više se ne koriste) ili na bezkanalni način. Osim toga, u stambenim područjima, distribucijske mreže se ponekad polažu u tehničkim podzemljima (hodnicima, tunelima) zgrada, što smanjuje troškove i pojednostavljuje izgradnju i rad.
Prilikom polaganja u kanalima i tehničkom podzemlju zgrada, toplinski cjevovodi su zaštićeni sa svih strana od mehaničkih utjecaja i opterećenja te donekle od podzemnih i površinskih voda. Za percepciju vlastite težine toplinske cijevi ugrađeni su posebni pokretni nosači. Kod polaganja bez kanala, toplinske cijevi su u izravnom kontaktu s tlom, a cijev i toplinska izolacijska konstrukcija percipiraju vanjska mehanička opterećenja. Istodobno, pokretni nosači nisu ugrađeni, a toplinske cijevi se polažu izravno na tlo ili sloj pijeska i šljunka. Trošak polaganja bez kanala je 25-30% manji nego u kanalima, međutim, radni uvjeti toplinskih cjevovoda su teži.
Dubina toplinskih cjevovoda od gornje razine kanala ili izolacijske konstrukcije (s polaganjem bez kanala) do površine zemlje iznosi 0,5--0,7 m. Pri visokoj razini podzemnih voda umjetno se smanjuje uređajem pripadajuće odvodnje. od šljunka, pijeska i drenažnih cijevi ispod kanala ili izolacijske konstrukcije.
Kanali se trenutno izrađuju, u pravilu, od objedinjenih montažnih armiranobetonskih dijelova. Za zaštitu od podzemnih i površinskih voda, vanjska površina kanala prekrivena je bitumenom s lijepljenjem vodonepropusnim valjkastim materijalom. Za prikupljanje vlage koja uđe u kanale, njihovo dno treba imati poprečni nagib od najmanje 0,002 u jednom smjeru, gdje su ladice ponekad zatvorene (pločama, rešetkama), kroz koje voda teče u montažne jame, odakle se ispušta u odvode.
Treba napomenuti da, unatoč vodonepropusnosti kanala, prirodna vlaga sadržana u tlu prodire u njih kroz njihove vanjske zidove, isparava i zasićuje zrak. Kada se vlažan zrak ohladi, na stropovima i zidovima kanala nakuplja se vlaga, koja teče prema dolje i može uzrokovati vlaženje izolacije.
Prolazni kanali pružaju najbolje uvjete za rad, rad i popravak toplinskih cjevovoda, međutim, u smislu kapitalnih troškova, oni su najskuplji. U tom smislu, preporučljivo ih je graditi samo u najkritičnijim područjima, kao i pri polaganju toplinskih cjevovoda zajedno s drugim komunalnim uslugama. Prilikom polaganja različitih komunikacija zajedno, prolazni kanali nazivaju se kolektori. U gradovima se danas široko koriste. Na sl. 6.4 prikazuje presjek tipičnog jednosječnog kolektora.
Prolazni kanali (kolektori) opremljeni su prirodnom ili prisilnom ventilacijom, osiguravajući da temperatura zraka u kanalu nije viša od 40 °C tijekom razdoblja popravaka i ne viša od 50 °C tijekom rada, električna rasvjeta napona do 30 °C. V, telefonska komunikacija. Za prikupljanje vlage na niskim točkama na trasi uređuju se jame koje komuniciraju s odvodima ili su opremljene automatskim ili daljinski upravljanim crpnim pumpama.
Riža. 6.4. Presjek tipičnog gradskog kolektora
1 i 2 - dovodni i povratni cjevovodi; 3 - cjevovod kondenzata; 4 - telefonski kabeli; 5 - energetski kabeli; 6 - parni cjevovod; 7 - vodovod
Ukupne dimenzije prolaznih kanala (kolektora) odabiru se iz uvjeta slobodnog pristupa svim elementima toplinskih cjevovoda, što im omogućuje potpuni remont bez otvaranja i uništavanja površina ceste. Širina prolaza u kanalu uzima se najmanje 700 mm, a visina najmanje 2 m (dopušteno je uzeti visinu do grede od 1,8 m). Svakih 200-250 m duž trase izrađuju se grotla, opremljena ljestvama ili nosačima za spuštanje u kanal. Na mjestima gdje se nalazi veća količina opreme mogu se urediti posebna proširenja (komora) ili izgraditi paviljoni.
Neprohodni kanali obično se koriste za toplinske cijevi promjera do 500-700 mm. Izrađuju se od pravokutnih, zasvođenih i cilindričnih oblika od armiranobetonskih ploča i svodova, azbestno-cementnih i metalnih cijevi itd. Pri tome se u pravilu ostavlja zračni razmak između površine toplinskih cijevi i kanala. zidova, kroz koje se toplinska izolacija suši i vlaga se uklanja iz kanala. Kao primjer, na sl. 6.5 prikazan je presjek pravokutnog neprohodnog kanala od objedinjenih montažnih armiranobetonskih dijelova.
Riža. 6.5. Presjeci neprohodnog kanala
1 i 2 - blokovi ladice, donji i gornji; 3 - spojni element s izbjeljivanjem cementa; 4 - osnovna ploča; 5 - priprema pijeska
Ukupne dimenzije neprohodnih kanala odabiru se uglavnom ovisno o udaljenosti između vodiča topline i između površina toplinske izolacijske konstrukcije i kanala, kao i o uvjetu pružanja prikladnog pristupa opremi u komorama. Kako bi se smanjila udaljenost između toplinskih cijevi, oprema na njima se ponekad postavlja odvojeno.
Polaganje bez kanala obično se koristi za cijevi malih promjera (do 200-300 mm), budući da pri polaganju takvih cijevi u neprohodne kanale, njihovi radni uvjeti postaju gotovo teži (zbog ulaska zračnog raspora u kanale s prljavštinom i poteškoćama u uklanjanju vlage s njih u isto vrijeme ). Posljednjih godina, zbog povećanja pouzdanosti bezkanalnog polaganja toplinskih cjevovoda (kroz uvođenje zavarivanja, naprednijih toplinskoizolacijskih konstrukcija i sl.), koristi se i za cijevi velikih promjera (500 mm i više). ).
Toplinske cijevi položene na bezkanalni način dijele se ovisno o vrsti toplinske izolacijske konstrukcije: na monolitne ljuske, lijevane (montažni lijevani) i zatrpavanje (slika 6.6) i ovisno o prirodi percepcije opterećenja: neopterećene i neopterećene .
Riža. 6.6. Vrste toplotnih cijevi bez kanala
a - u kombiniranoj i monolitnoj ljusci; b-liven i prefabricirani odljevak; c - zatrpavanje
Konstrukcije u monolitnim školjkama obično se izvode u tvornici. Na trasi se vrši samo čeono zavarivanje pojedinih elemenata i izolacija čeonih spojeva. Lijevane konstrukcije mogu se izrađivati i u tvornici i na trasi nalivanjem cjevovoda (i čeonih spojeva nakon tlačne probe) tekućim početnim toplinskoizolacijskim materijalima, nakon čega slijedi njihovo vezivanje (otvrdnjavanje). Izolacija zatrpavanja izvodi se na cjevovodima montiranim u rovovima i komprimiranim od labavih toplinskoizolacijskih materijala.
Neopterećene konstrukcije uključuju konstrukcije u kojima toplinski izolacijski premaz ima dovoljnu mehaničku čvrstoću i rasterećuje cjevovode od vanjskih opterećenja (težina tla, težina vozila koja prolaze po površini, itd.). To uključuje lijevane (montažne lijevane) i monolitne školjke.
U neopterećenim konstrukcijama vanjska mehanička opterećenja se prenose kroz toplinsku izolaciju izravno na cjevovod. To uključuje toplinske cijevi za zatrpavanje.
Na podzemnim toplinskim cjevovodima oprema koja zahtijeva održavanje (zasun, dilatacijske spojnice, uređaji za odvodnju, ventilacijski otvori, otvori za zrak itd.) postavlja se u posebne komore, a fleksibilni dilatacijski spojevi postavljaju se u niše. Komore i niše, poput kanala, izrađuju se od montažnih betonskih elemenata. Konstruktivno su komore podzemne ili s nadzemnim paviljonima. Podzemne komore su uređene cjevovodima malih promjera i upotrebom ventila s ručnim upravljanjem. Komore s povišenim paviljonima pružaju bolju uslugu za veliku opremu, posebice ventile s električnim i hidrauličkim pogonima, koji se obično ugrađuju s promjerom cjevovoda od 500 mm ili više. Na sl. 6.8 prikazuje konstrukciju podzemne komore.
Ukupne dimenzije komora biraju se iz uvjeta osiguravanja praktičnosti i sigurnosti održavanja opreme. Za ulazak u podzemne komore, u kutovima su dijagonalno raspoređeni otvori - najmanje dva s unutarnjom površinom do 6 m 2 i najmanje četiri s većom površinom. Promjer grotla uzima se najmanje 0,63 m. Ispod svakog otvora postavljaju se ljestve ili nosači s korakom ne većim od 0,4 m za spuštanje u komore. Dno komora je izvedeno s nagibom > 0,02 prema jednom od uglova (ispod otvora), gdje su uređene jame, pokrivene odozgo rešetkom, za prikupljanje vode dubine najmanje 0,3 m i dimenzija u uvjetima od 0,4x0,4 m. Voda iz jama se ispušta gravitacijski ili uz pomoć pumpi u odvodne ili prihvatne bunare.
Riža. 6.8. podzemna komora
Nadzemni toplinski cjevovodi polažu se na samostojeće nosače (niske i visoke) i jarbole, na nadvožnjake s kontinuiranom rasponskom konstrukcijom u obliku rešetki ili greda i na šipke pričvršćene na vrhove jarbola (kabelske konstrukcije). U industrijskim poduzećima ponekad se koriste pojednostavljene brtve: na konzolama (nosačima) uz građevinske konstrukcije i stalcima (jastucima) uz krovove zgrada.
Nosači i jarboli obično su izrađeni od armiranog betona ili metala. Rasponi nadvožnjaka i sidreni stupovi (nepokretni oslonci) obično se izrađuju od metala. Istodobno, građevinske konstrukcije mogu se graditi jedno-, dvo- i višeslojne.
Polaganje toplinskih cjevovoda na samostojeće nosače i jarbole je najjednostavnije i obično se koristi s malim brojem cijevi (dvije do četiri). Trenutno su u SSSR-u razvijene standardne izvedbe samostojećih niskih i visokih armiranobetonskih nosača, izrađenih s jednim stupom u obliku nosača u obliku slova T i s dva odvojena stupa ili okvira u obliku nosača u obliku slova U. . Kako bi se smanjio broj regala, cjevovodi velikog promjera mogu se koristiti kao nosive konstrukcije za polaganje ili vješanje cjevovoda malog promjera na njih, što zahtijeva češću ugradnju nosača. Prilikom polaganja toplinskih cjevovoda na niskim nosačima, razmak između njihove donje generatrike i površine tla mora biti najmanje 0,35 m sa skupinom cijevi širine do 1,5 m i najmanje 0,5 m s širinom većom od 1,5 m.
Polaganje toplinskih cjevovoda na nadvožnjacima je najskuplje i zahtijeva najveću potrošnju metala. U tom smislu, preporučljivo je koristiti ga s velikim brojem cijevi (najmanje pet ili šest), kao i, ako je potrebno, redoviti nadzor nad njima. U ovom slučaju, cjevovodi velikih promjera obično počivaju izravno na nosačima nadvožnjaka, a mali - na nosačima postavljenim u nadgradnji.
Polaganje toplinskih cjevovoda na viseće (kabelske) konstrukcije je najekonomičnije, jer vam omogućuje značajno povećanje udaljenosti između jarbola i time smanjenje potrošnje građevinskog materijala. Prilikom zajedničkog polaganja cjevovoda različitih promjera između jarbola, izvodi se izvodi iz kanala obješenih na šipke. Takve staze omogućuju ugradnju dodatnih nosača za cjevovode malih promjera.
Za servisiranje opreme (zasuni, kompenzatori za punjenje) postavljaju se platforme s ogradama i ljestvama: stacionarne na udaljenosti od dna toplinske izolacijske konstrukcije do površine tla od 2,5 m ili više, ili mobilne - na kraćoj udaljenosti , te na teško dostupnim mjestima i na nadvožnjacima - kroz mostove. Prilikom polaganja toplinskih cjevovoda na niskim nosačima na mjestima ugradnje opreme, površinu tla treba prekriti betonom, a opremu metalnim kućištima.
Cijevi i spojni elementi. Za izgradnju mreža grijanja koriste se čelične cijevi, spojene električnim ili plinskim zavarivanjem. Čelične cijevi su izložene unutarnjoj i vanjskoj koroziji, što smanjuje vijek trajanja i pouzdanost mreža grijanja. U tom smislu, za lokalne sustave tople vode koji su podložni povećanoj koroziji, koriste se pocinčane čelične cijevi. U bliskoj budućnosti planira se korištenje emajliranih cijevi.
Od čeličnih cijevi za mreže grijanja, trenutno su uglavnom električno zavarene cijevi s uzdužnim ravnim i spiralnim šavom i bešavne, toplo oblikovane i hladno oblikovane, izrađene od čelika razreda St. 3, 4, 5, 10, 20 i niske legure. Električno zavarene cijevi se proizvode do nominalnog promjera od 1400 mm, bešavne - 400 mm. Za mreže opskrbe toplom vodom mogu se koristiti i čelične cijevi za vodu i plin.
Posljednjih godina radi se na korištenju nemetalnih cijevi za opskrbu toplinom (azbest-cement; polimer, staklo, itd.). Njihove prednosti su visoka otpornost na koroziju, a za polimerne i staklene cijevi i manja hrapavost u odnosu na čelične cijevi. Azbestno-cementne i staklene cijevi spajaju se pomoću posebnih konstrukcija, a polimerne cijevi su zavarene, što uvelike pojednostavljuje instalaciju i povećava pouzdanost i nepropusnost spojeva. Glavni nedostatak ovih nemetalnih cijevi su niske dopuštene temperature i tlakovi rashladne tekućine, otprilike 100°C i 0,6 MPa. U tom smislu, mogu se koristiti samo u mrežama koje rade s niskim parametrima vode, na primjer, u sustavima tople vode, cjevovodima kondenzata itd.
Ventili koji se koriste u mrežama grijanja dijele se na zaporne, regulacijske, sigurnosne (zaštitne), prigušne, odvodne kondenzata te regulacijske i mjerne ventile.
Zaporni ventili se obično nazivaju glavnim armaturama opće namjene, jer se najčešće koriste izravno na trasi toplinskih mreža. Druge vrste armatura ugrađuju se u pravilu u grijaćim mjestima, crpnim i prigušnim podstanicama itd.
Glavne vrste zapornih ventila za mreže grijanja su zasuni i ventili. Zaporni ventili se obično koriste u vodovodnim mrežama, ventili - u pari. Izrađuju se od čelika i lijevanog željeza s prirubničkim i spojnim krajevima, kao i krajevima za zavarivanje cijevi različitih nazivnih promjera.
Zaporni ventili u toplinskim mrežama postavljaju se na svim cjevovodima koji se protežu od izvora topline, na čvorovima odvojka s d y > 100 mm, na čvorovima ogranaka do pojedinačnih zgrada s d y 50 mm i duljine ogranaka l> 30 m ili na grupu zgrada s ukupnim opterećenjem do 600 kW (0,5 Gcal/h), kao i armature za odvod vode, odzračivanje zraka i startne odvode. Osim toga, sekcijski ventili se ugrađuju u vodovodne mreže: s d y > 100 mm kroz lce kts<1000 м; при d y =350...500 мм через l секц <1500 м при условии спуска воды из секции и ее заполнения водой не более чем за 4 ч, и при d y >600 mm kroz l c ekts<3000 м при условии спуска воды из секции и ее заполнения водой не более чем за 5 ч.
Na mjestima ugradnje sekcijskih ventila izrađuju se skakači između dovodnog i povratnog cjevovoda promjera 0,3 promjera glavnih cjevovoda za stvaranje cirkulacije rashladne tekućine u slučaju nesreća. Na kratkospojniku su postavljena dva ventila u seriji i kontrolni ventil između njih na d y \u003d 25 mm za provjeru nepropusnosti zatvaranja ventila.
Kako bi se olakšalo otvaranje ventila s d y > 350 mm na vodovodnim mrežama i s d y > 200 mm i p y > 1,6 MPa na parnim mrežama koje zahtijevaju veliki zakretni moment, premosni vodovi (premosnice) izrađuju se sa zapornim ventilom. U tom slučaju ventil se oslobađa od tlačnih sila kada se ventili otvore, a brtvene površine su zaštićene od trošenja. U parnim mrežama, obilazni vodovi se također koriste za pokretanje parovoda. Zasuni s d y > 500 mm, koji zahtijevaju više od 500 Nm zakretnog momenta za otvaranje ili zatvaranje, moraju se koristiti s električnim pogonom. Uz električni pogon, svi zasuni su također predviđeni za daljinsko upravljanje.
Cijevi i fitinzi odabiru se iz proizvedenog asortimana ovisno o uvjetnom tlaku, radnim (izračunatim) parametrima rashladne tekućine i okolišu.
Uvjetni tlak određuje najveći dopušteni tlak koji cijevi i fitinzi određene vrste mogu izdržati dulje vrijeme pri normalnoj temperaturi okoline od + 20 ° C. Kako temperatura medija raste, dopušteni tlak se smanjuje.
Radni tlakovi i temperature rashladnog sredstva za odabir cijevi, fitinga i opreme za mreže grijanja, kao i za proračun cjevovoda za čvrstoću i pri određivanju opterećenja na građevinske konstrukcije, u pravilu treba uzeti jednake nazivnoj ( maksimalne) vrijednosti u dovodnim cjevovodima ili na ispustu crpki, uzimajući u obzir teren. Vrijednosti radnih parametara za različite slučajeve, kao i ograničenja u izboru materijala za cijevi i spojeve, ovisno o radnim parametrima rashladne tekućine i okoliša, navedeni su u SNiP II-36-73.
Cjevovodi toplinske mreže mogu se polagati na tlu, u zemlju i iznad zemlje. Kod bilo koje metode ugradnje cjevovoda potrebno je osigurati najveću pouzdanost sustava opskrbe toplinom uz najniže kapitalne i operativne troškove.
Kapitalni rashodi određuju se troškovima građevinsko-montažnih radova i troškovima opreme i materijala za polaganje cjevovoda. NA operativni uključuju troškove servisiranja i održavanja cjevovoda, kao i troškove povezane s gubicima topline u cjevovodima i potrošnjom električne energije na cijeloj trasi. Kapitalni troškovi određuju se uglavnom troškovima opreme i materijala, dok su operativni troškovi određeni troškovima topline, električne energije i popravaka.
Glavne vrste polaganja cjevovoda su pod zemljom i uzdignuta. Podzemni cjevovodi su najčešći. Dijeli se na polaganje cjevovoda izravno u zemlju (bezkanalno) i u kanalima. Prilikom polaganja na tlu, cjevovodi mogu biti na tlu ili iznad tla na takvoj razini da ne ometaju kretanje vozila. Nadzemno polaganje koristi se na prigradskim autocestama pri prelasku gudura, rijeka, željeznica i drugih građevina.
Polaganje iznad zemlje cjevovodi u kanalima ili ladicama koji se nalaze na površini zemlje ili su djelomično ukopani, u pravilu se koriste u područjima s tlima permafrosta.
Način postavljanja cjevovoda ovisi o lokalnim uvjetima objekta - namjeni, estetskim zahtjevima, prisutnosti složenih raskrižja sa strukturama i komunikacijama, kategoriji tla - i treba ga uzeti na temelju tehničkih i ekonomskih proračuna mogućih opcija. Minimalni kapitalni troškovi potrebni su za ugradnju glavnog grijanja pomoću podzemnog polaganja cijevi bez izolacije i kanala. No, značajni gubici toplinske energije, osobito u vlažnim tlima, dovode do značajnih dodatnih troškova i prijevremenog kvara cjevovoda. Kako bi se osigurala pouzdanost toplinskih cjevovoda, potrebno je primijeniti njihovu mehaničku i toplinsku zaštitu.
Mehanička zaštita cijevi kod postavljanja cijevi pod zemljom mogu se osigurati uređenjem kanala, a toplinska zaštita se može pomiješati s korištenjem toplinske izolacije koja se nanosi izravno na vanjsku površinu cjevovoda. Izolacija cijevi i njihovo polaganje u kanale povećavaju početne troškove grijanja, ali se brzo isplate tijekom rada povećanjem operativne pouzdanosti i smanjenjem toplinskih gubitaka.
Podzemno polaganje cjevovoda.
Prilikom postavljanja cjevovoda podzemnih mreža grijanja mogu se koristiti dvije metode:
- Izravno polaganje cijevi u zemlju (bekanalno).
- Polaganje cijevi u kanale (kanal).
Polaganje cjevovoda u kanalima.
Kako bi se toplinski vod zaštitio od vanjskih utjecaja, te kako bi se osiguralo slobodno toplinsko rastezanje cijevi, predviđeni su kanali. Ovisno o broju toplinskih cijevi položenih u jednom smjeru, koriste se neprohodni, poluprolazni ili prolazni kanali.
Za pričvršćivanje cjevovoda, kao i za osiguranje slobodnog kretanja tijekom temperaturnih produljenja, cijevi se polažu na nosače. Kako bi se osigurao odljev vode, ladice se postavljaju s nagibom od najmanje 0,002. Voda iz donjih točaka ladica gravitacijom se uklanja u sustav odvodnje ili se iz posebnih jama uz pomoć pumpe ispumpava u kanalizaciju.
Osim uzdužnog nagiba tacni, podovi trebaju imati i poprečni nagib reda 1-2% kako bi se uklonila poplavna i atmosferska vlaga. Pri visokoj razini podzemnih voda vanjska površina zidova, stropa i dna kanala prekrivena je hidroizolacijom.
Dubina polaganja ladica uzima se iz uvjeta minimalne količine iskopa i ravnomjerne raspodjele koncentriranog opterećenja na podu tijekom kretanja vozila. Sloj tla iznad kanala trebao bi biti oko 0,8-1,2 m, a ne manje. 0,6 m na mjestima gdje je zabranjen promet vozila.
neprohodnih kanala koriste se za veliki broj cijevi malog promjera, kao i dvocijevna brtva za sve promjere. Njihov dizajn ovisi o vlažnosti tla. U suhim tlima najčešće se koriste blok kanali s betonskim ili ciglenim zidovima ili armiranobetonski kanali s jednom ili više stanica.
Zidovi kanala mogu imati debljinu od 1/2 cigle (120 mm) za cjevovode malog promjera i 1 cigle (250 mm) za cjevovode velikog promjera.
Zidovi se podižu samo od obične opeke razreda najmanje 75. Silikatna opeka se ne preporučuje za korištenje zbog niske otpornosti na mraz. Kanali su prekriveni armirano-betonskom pločom. Kanali od opeke, ovisno o kategoriji tla, imaju nekoliko varijanti. U gustim i suhim tlima, dno kanala ne zahtijeva betonsku pripremu, dovoljno je zbiti drobljeni kamen izravno u tlo. U slabim tlima na betonsku podlogu postavlja se dodatna armiranobetonska ploča. Uz visoku razinu stajaćih podzemnih voda, predviđena je drenaža za njihovo uklanjanje. Zidovi se postavljaju nakon postavljanja i izolacije cjevovoda.
Za cjevovode velikih promjera koriste se kanali, sastavljeni od standardnih armiranobetonskih elemenata tipa KL i KLs, kao i od montažnih armiranobetonskih ploča KS.
Kanali tipa KL sastoje se od standardnih elemenata ladice obloženih ravnim armiranobetonskim pločama.
.jpg)
Kanali tipa KLS sastoje se od dva elementa ladice naslaganih jedan na drugi i spojenih na cementni mort pomoću I-grede.
.jpg)
U kanalima tipa KS zidne ploče se ugrađuju u utore donje ploče i izlijevaju betonom. Ovi kanali su prekriveni ravnim armiranobetonskim pločama.
.jpg)
Podloge kanala svih vrsta izrađuju se od betonskih ploča ili pješčane pripreme, ovisno o vrsti tla.
Uz kanale o kojima smo gore govorili, koriste se i druge vrste njih.
Zasvođeni kanali sastoje se od armiranobetonskih svodova ili polukružnih školjki koje pokrivaju cjevovod. Na dnu rova izrađuje se samo baza kanala.
Za cjevovode velikog promjera koristi se nadsvođeni dvoćelijski kanal s razdjelnom stijenkom, dok je luk kanala formiran od dva poluluka.
Kod ugradnje neprohodnog kanala namijenjenog polaganju u mokrim i mekim tlima, zidovi i dno kanala izvode se u obliku armiranobetonske koritaste podloge, a strop se sastoji od montažnih betonskih ploča. Vanjska površina ladice (zidovi i dno) prekrivena je hidroizolacijom od dva sloja krovnog materijala na bitumenskom mastiku, površina baze je također prekrivena hidroizolacijom, zatim se pladanj postavlja ili betonira. Prije zasipanja rova, hidroizolacija je zaštićena posebnim zidom od opeke.
Zamjena pokvarenih cijevi ili popravak toplinske izolacije u takvim kanalima moguća je samo tijekom izrade grupa, a ponekad i demontaže kolnika. Stoga se mreža grijanja u neprohodnim kanalima usmjerava duž travnjaka ili na području zelenih površina.
poluprolazni kanali. U teškim uvjetima za križanje postojećih podzemnih uređaja toplinskim cjevovodima (ispod kolnika, s visokom razinom stajaće podzemne vode), umjesto neprohodnih uređuju se poluprolazni kanali. Poluprolazni kanali se također koriste s malim brojem cijevi na onim mjestima gdje je, prema uvjetima rada, isključeno otvaranje kolnika. Visina poluprolaznog kanala uzima se jednakom 1400 mm. Kanali se izrađuju od montažnih betonskih elemenata. Dizajn poluprolaznih i prolaznih kanala gotovo je isti.
kroz kanale koristi se u prisutnosti velikog broja cijevi. Polažu se ispod kolnika velikih autocesta, na područjima velikih industrijskih poduzeća, u područjima uz zgrade termoelektrana. Uz toplinske cjevovode, u prolaznim kanalima nalaze se i druge podzemne komunikacije - električni kabeli, telefonski kabeli, vodoopskrba, plinovodi i dr. Kolektori omogućavaju slobodan pristup osoblju održavanja do cjevovoda radi pregleda i otklanjanja nesreće.
Prolazni kanali moraju imati prirodnu ventilaciju s tri izmjene zraka, osiguravajući temperaturu zraka ne veću od 40 ° C, i rasvjetu. Ulazi u prolazne kanale uređuju se svakih 200 - 300 m. Na mjestima gdje se nalaze dilatacijski spojevi kutije za punjenje, dizajnirani za percepciju toplinskih produljenja, uređaja za zaključavanje i druge opreme, uređene su posebne niše i dodatni otvori. Visina prolaznih kanala mora biti najmanje 1800 mm.
Njihove strukture su tri tipa − od rebrastih ploča, od karika okvirne konstrukcije i od blokova.
Ušice od rebrastih ploča, izrađene su od četiri armiranobetonske ploče: dna, dva zida i podne ploče, proizvedene u tvornici na valjaonicama. Ploče su spojene vijcima, a vanjska površina preklapanja kanala prekrivena je izolacijom. Dijelovi kanala postavljaju se na betonsku ploču. Težina jednog dijela takvog kanala poprečnog presjeka 1,46x1,87 m i duljine 3,2 m je 5 tona, ulazi su raspoređeni svakih 50 m.
Prolazni kanal od armiranobetonskih karika okvirne konstrukcije, odozgo prekriven izolacijom. Elementi kanala imaju duljinu od 1,8 i 2,4 m i normalne su i povećane čvrstoće s dubinom do 2 odnosno 4 m iznad stropa. Armirano betonska ploča postavlja se samo ispod spojeva karika.
Sljedeći pogled je kolektor od armiranobetonskih blokova tri vrste: zid u obliku slova L, dvije podne ploče i dno. Blokovi na spojevima povezani su monolitnim armiranim betonom. Ovi kolektori se također izrađuju u normalnim i ojačanim.
Polaganje bez kanala.
Kod polaganja bez kanala, zaštita cjevovoda od mehaničkih utjecaja izvodi se ojačanom toplinskom izolacijom - školjkom.
Vrline bekanalno polaganje cjevovoda su: relativno niska cijena građevinskih i instalacijskih radova, smanjenje obujma zemljanih radova i smanjenje vremena izgradnje. Njoj nedostatke uključuju: kompliciranje popravnih radova i poteškoće pomicanja cjevovoda stegnutih zemljom. Bezkanalno polaganje cjevovoda široko se koristi u suhim pjeskovitim tlima. Primjenu nalazi u vlažnim tlima, ali uz obavezni uređaj u području gdje se nalaze drenažne cijevi.
Pomični nosači se ne koriste za polaganje cjevovoda bez kanala. Cijevi s toplinskom izolacijom polažu se izravno na pješčani jastuk koji se nalazi na prethodno izravnanom dnu rova. Pješčani jastuk, koji je ležište za cijevi, ima najbolja elastična svojstva i omogućuje najveću ravnomjernost kretanja temperature. U slabim i glinovitim tlima sloj pijeska na dnu rova treba biti najmanje 100-150 mm debljine. Fiksni nosači za bezkanalno polaganje cijevi su armiranobetonski zidovi postavljeni okomito na toplinske cijevi.
Kompenzacija toplinskih pomaka cijevi na bilo koji način njihovog bezkanalnog polaganja osigurava se uz pomoć savijenih kompenzatora ili kompenzatora za punjenje ugrađenih u posebne niše ili komore.
Na zavojima trase, kako bi se izbjeglo stezanje cijevi u tlu i kako bi se osigurala moguća kretanja, uređuju se neprohodni kanali. Kao rezultat neravnomjernog slijeganja tla i podnožja kanala, najveće savijanje cjevovoda nastaje na sjecištima kapaljne stijenke s cjevovodom. Kako bi se izbjeglo savijanje cijevi, potrebno je ostaviti prazninu u zidnoj rupi, ispunjavajući je elastičnim materijalom (na primjer, azbestnim kabelom). Toplinska izolacija cijevi uključuje izolacijski sloj autoklaviranog betona volumne težine 400 kg/m3, koji ima čeličnu armaturu, hidroizolacijski premaz koji se sastoji od tri sloja brizola na bitumensko-gumenoj mastici, koji uključuje 5-7% gumene mrvice i zaštitni sloj od azbestno-cementne žbuke na čeličnoj mreži.
Povratni vodovi cjevovoda izolirani su na isti način kao i dovodni vodovi. Međutim, prisutnost izolacije povratnih vodova ovisi o promjeru cijevi. S promjerom cijevi do 300 mm, izolacijski uređaj je obavezan; s promjerom cijevi od 300-500 mm, izolacijski uređaj mora se odrediti tehnikom ekonomskog izračuna na temelju lokalnih uvjeta; s promjerom cijevi od 500 mm ili više, izolacijski uređaj nije predviđen. Cjevovodi s takvom izolacijom polažu se izravno na izravnano zbijeno tlo baze rova.
Za snižavanje razine podzemne vode predviđeni su posebni drenažni cjevovodi koji se polažu na dubini od 400 mm od dna kanala. Ovisno o radnim uvjetima, drenažni uređaji mogu biti izrađeni od različitih cijevi: za beztlačnu odvodnju koriste se keramičke betonske i azbestno-cementne cijevi, a za tlačne cijevi od čelika i lijevanog željeza.
Odvodne cijevi se polažu s nagibom od 0,002-0,003. Na zavojima i na razlikama u razinama cijevi postavljaju se posebni šahtovi poput kanalizacijskih bunara.
Nadzemni cjevovod.
Na temelju jednostavnosti ugradnje i održavanja, polaganje cijevi iznad zemlje je isplativije od polaganja pod zemljom. Također zahtijeva manje materijalnih troškova. Međutim, to kvari izgled okoliša i stoga se ova vrsta polaganja cijevi ne može primijeniti svugdje.
nosive konstrukcije za nadzemno polaganje cjevovoda služe: za male i srednje promjere - nadzemne potpore i jarbole, osiguravajući položaj cijevi na pravoj udaljenosti od površine; za cjevovode velikih promjera, u pravilu, nosači stuba. Nosači su obično izrađeni od armiranobetonskih blokova. Jarboli i nadvožnjaci mogu biti čelični ili armiranobetonski. Udaljenost između nosača i jarbola tijekom nadzemnog polaganja trebala bi biti jednaka udaljenosti između nosača u kanalima i ovisi o promjerima cjevovoda. Kako bi se smanjio broj jarbola, međuoslonci su raspoređeni s podupiračima.
Kod nadzemnog polaganja toplinska produljenja cjevovoda se kompenziraju uz pomoć savijenih kompenzatora, koji zahtijevaju minimalno vrijeme održavanja. Održavanje armature vrši se s posebno uređenih mjesta. Valjčani ležajevi trebaju se koristiti kao pomični ležajevi, stvarajući minimalne horizontalne sile.
Također, kod nadzemnog polaganja cjevovoda mogu se koristiti niski oslonci koji mogu biti izrađeni od metala ili niskih betonskih blokova. Na raskrižju takve trase s pješačkim stazama postavljaju se posebni mostovi. A na raskrižju s autocestama izrađuje se ili kompenzator potrebne visine ili se ispod ceste postavlja kanal za prolaz cijevi.
Način polaganja toplinskih mreža tijekom rekonstrukcije odabire se u skladu s uputama SNiP 2.04.07-86 "Toplinske mreže". Trenutno je u našoj zemlji oko 84% mreža grijanja položeno u kanalima, oko 6% - bez kanala, preostalih 10% - iznad zemlje. Izbor jedne ili druge metode određen je lokalnim uvjetima, kao što su priroda tla, prisutnost i razina podzemnih voda, potrebna pouzdanost, ekonomičnost izgradnje, kao i operativni troškovi održavanja. Načini polaganja dijele se na nadzemne i podzemne.
Nadzemno polaganje toplinskih mreža
Nadzemno polaganje toplinskih mreža rijetko se koristi, jer narušava arhitektonsku cjelinu prostora, ima, pod svim ostalim uvjetima, veće gubitke topline u odnosu na podzemno polaganje, ne jamči od smrzavanja rashladne tekućine u slučaju kvara i nesrećama i ometa prilazne puteve. Prilikom rekonstrukcije mreža preporuča se koristiti na visokoj razini podzemnih voda, u uvjetima permafrosta, s nepovoljnim terenom, na područjima industrijskih poduzeća, na mjestima bez zgrada, izvan grada ili na mjestima gdje ne utječe na arhitektonsko oblikovan i ne ometa promet.
Prednosti nadzemnog polaganja: pristupačnost pregleda i jednostavnost korištenja; sposobnost otkrivanja i otklanjanja nesreće u toplinskim cjevovodima što je prije moguće; nedostatak elektrokorozije od lutajućih struja i korozije od agresivnih podzemnih voda; niži trošak izgradnje u odnosu na cijenu podzemnog polaganja toplinskih mreža. Nadzemno polaganje mreža grijanja provodi se: na zasebnim nosačima (jarboli); na nadvožnjacima s rasponskom konstrukcijom u obliku nosača, rešetki ili visećih (kabelskih) konstrukcija; uz zidove zgrada. Samostojeći jarboli ili stupovi mogu biti izrađeni od čelika ili armiranog betona. Uz male količine izgradnje nadzemnih toplinskih mreža koriste se čelični jarboli od profilnog čelika, ali su skupi i radno intenzivni te se stoga zamjenjuju armiranobetonskim. Posebno je preporučljivo koristiti armiranobetonske jarbole u masovnoj gradnji na industrijskim mjestima, kada je isplativo organizirati njihovu proizvodnju u tvornici.
Za zajedničko polaganje mreža grijanja s drugim cjevovodima različite namjene koriste se nadvožnjaci od metala ili armiranog betona. Ovisno o broju cjevovoda koji se istovremeno polažu, rasponske konstrukcije nadvožnjaka mogu biti jednoslojne i višeslojne. Toplovodi se obično polažu na donjem sloju nadvožnjaka, dok se cjevovodi s višom temperaturom rashladne tekućine postavljaju bliže rubu, čime se osigurava bolje mjesto za dilatacije u obliku slova U različitih veličina. Prilikom polaganja cijevi za grijanje na području industrijskih poduzeća također se koristi metoda nadzemnog polaganja na nosače pričvršćene u zidove zgrada. Raspon toplinskih cjevovoda, t.j. razmaci između nosača biraju se uzimajući u obzir nosivost građevinskih konstrukcija.
Podzemno polaganje toplinskih mreža
U gradovima i mjestima za grijanje se uglavnom koristi podzemno polaganje koje ne narušava arhitektonski izgled, ne ometa promet i smanjuje gubitke topline korištenjem svojstava toplinske zaštite tla. Smrzavanje tla nije opasno za toplinske cjevovode, pa se mogu polagati u zoni sezonskog smrzavanja tla. Što je manja dubina toplinske mreže, to je manji volumen zemljanih radova i niži je trošak izgradnje. Podzemne mreže najčešće se polažu na dubini od 0,5 do 2 m i ispod površine zemlje.
Nedostaci podzemnog polaganja toplinskih cjevovoda su: opasnost od vlage i uništenja izolacije uslijed izlaganja podzemnim ili površinskim vodama, što dovodi do naglog povećanja toplinskih gubitaka, kao i opasnost od vanjske korozije cijevi zbog djelovanje zalutalih električnih struja, vlage i agresivnih tvari sadržanih u tlu. Podzemno polaganje toplinskih cjevovoda povezano je s potrebom otvaranja ulica, prilaza i dvorišta.
Strukturno, mreže podzemnog grijanja podijeljene su u dvije temeljno različite vrste: kanalne i bezkanalne.
Izvedba kanala potpuno rasterećuje toplinske cjevovode od mehaničkog utjecaja mase tla i privremenih transportnih opterećenja te štiti cjevovode i toplinsku izolaciju od korozivnog djelovanja tla. Polaganje u kanale osigurava slobodno kretanje cjevovoda pod temperaturnim deformacijama kako u uzdužnom (aksijalnom) tako iu poprečnom smjeru, što omogućuje korištenje njihove samokompenzacijske sposobnosti na kutnim dijelovima trase.
Polaganje u prolazne kanale (tunele) je najnaprednija metoda, jer osigurava stalan pristup osoblju održavanja cjevovodima za praćenje njihovog rada i izvođenje popravaka, čime se na najbolji način osigurava njihova pouzdanost i trajnost. Međutim, cijena polaganja prolaznih kanala je vrlo visoka, a sami kanali imaju velike dimenzije (čista visina - najmanje 1,8 m i prolaz - 0,7 m). Prolazni kanali obično se postavljaju pri polaganju velikog broja cijevi položenih u jednom smjeru, na primjer, na izlazima iz termoelektrane.
Uz polaganje u neprohodne kanale, sve se više razvija i bekanalno polaganje toplinskih cjevovoda. Odbijanje korištenja kanala pri polaganju mreža grijanja vrlo je obećavajuće i jedan je od načina smanjenja njihovih troškova. Međutim, kod bezkanalnog polaganja toplinski izolirani cjevovod zbog izravnog kontakta s tlom nalazi se pod aktivnijim fizičkim i mehaničkim utjecajima (vlažnost tla, tlak tla i vanjska opterećenja itd.) nego kod polaganja kanala. Polaganje bez kanala moguće je kada se koristi mehanički jaka toplinska i vodonepropusna ljuska koja može zaštititi cjevovode od gubitka topline i izdržati opterećenja koja se prenose tlom. Mreže grijanja s promjerom cijevi do uključujući 400 mm preporuča se polagati uglavnom na bezkanalni način.
Među bezkanalnim brtvama posljednjih godina najraširenije su progresivne brtve koje kao monolitnu toplinsku izolaciju koriste armirani pjenasti beton, bitumen perlit, ekspandirani glineni asfalt beton, fenolnu pjenastu plastiku, pjenasti polimer beton, poliuretansku pjenu i druge toplinske izolacijske materijale. Bekanalno polaganje toplinskih mreža nastavlja se usavršavati i sve je raširenije u praksi gradnje i rekonstrukcije. Prilikom rekonstrukcije unutarčetvrtnih toplovoda više su mogućnosti za polaganje mreže kroz podrume nego kod novogradnje, budući da izgradnja novih dionica često nadmašuje izgradnju zgrada.
Montaža mreže grijanja, polaganje cijevi
Montaža cjevovoda i ugradnja toplinske izolacije na njih provodi se korištenjem predizoliranih PPU cijevi, armatura u PPU izolaciji (fiksni nosači, T-i i T-grane, prijelazi, završni elementi i međuelementi, itd.), kao i PPU školjke . Ugrađuje se toplinska izolacija ravnih dijelova, grana, elemenata cjevovoda, kliznih nosača, kuglastih ventila, kao i čeonih spojeva pomoću termoskupljajuće čahure, termoskupljajuće trake, PPU komponenti, pocinčanih kućišta i toplinski izolacijskih školjki izrađena od poliuretanske pjene.
Polaganje toplinske mreže i ugradnja PPU toplinske izolacije izvodi se u nekoliko faza - pripremna faza (zemljani radovi, dostava PPU cijevi i elemenata na trasu, pregled proizvoda), polaganje cjevovoda (montaža cijevi i elemenata) , ugradnja uređaja UEC sustava i ugradnja čeonih spojeva.
Dubina polaganja PPU cijevi pri polaganju mreža grijanja treba se provoditi uzimajući u obzir razliku u gustoći između PPU čelične cijevi i toplinski izolacijskog sloja poliuretanske pjene, kao i brzine prijenosa topline i normativno dopuštenih gubitaka topline.
Razvoj rovova za polaganje bez kanala trebao bi se izvesti mehanički u skladu sa zahtjevima SNiP 3.02.01 - 87 "Zemljani radovi".
Minimalna dubina polaganja PPU cijevi u polietilenski plašt pri polaganju toplovoda u tlo treba biti najmanje 0,5 m izvan kolnika i 0,7 m unutar kolnika, računajući do vrha toplinske izolacije.
Maksimalna dubina polaganja toplinski izoliranih cijevi tijekom ugradnje cjevovoda u izolaciju od poliuretanske pjene pri polaganju toplinskih mreža treba odrediti proračunom, uzimajući u obzir stabilnost sloja poliuretanske pjene na djelovanje statičkog opterećenja.
PPU cijevi se obično postavljaju na dnu rova. Dopušteno je zavariti ravne dijelove u odjeljku na rubu rova. Ugradnja PPU cijevi u polietilenski omotač izvodi se na vanjskoj temperaturi do -15 ... -18 ° C.
Rezanje čeličnih cijevi (po potrebi) izvodi se plinskim rezačem, dok se toplinska izolacija skida mehaniziranim ručnim alatom u presjeku dužine 300 mm, a krajevi toplinske izolacije tijekom rezanja čeličnih cijevi se oblažu navlaženom krpom ili tvrdim zaslonom za zaštitu termoizolacijskog sloja od poliuretanske pjene.
Zavarivanje cijevnih spojeva i kontrola zavarenih spojeva cjevovoda tijekom ugradnje PPU cijevi treba provoditi u skladu sa zahtjevima SNiP 3.05.03-85 "Toplinske mreže", VSN 29-95 i VSN 11-94.
Prilikom izvođenja radova zavarivanja potrebno je zaštititi izolaciju od poliuretanske pjene i polietilenski omotač, kao i krajeve žica koje izlaze iz izolacije, od iskrenja.
Kada se termoskupljajuća navlaka koristi kao zaštita zavarenog spoja, stavlja se na cjevovod prije početka zavarivanja. Prilikom brtvljenja spoja pomoću spoja za izlijevanje ili spoja iz PPU ljuske, gdje se kao zaštitni sloj koristi pocinčano kućište i termoskupljajuća traka, cijevi se zavaruju bez obzira na dostupnost materijala za brtvljenje spojeva.
Prije početka izgradnje toplovoda s bezkanalnim polaganjem cijevi, PPU cijevi, spojevi u PPU izolaciji, kuglasti ventili toplinski izolirani poliuretanskom pjenom i elementi cjevovodnog sustava podvrgavaju se temeljitom pregledu radi otkrivanja pukotina, strugotina, dubokih rezova. , uboda i drugih mehaničkih oštećenja polietilenskog omotača toplinske izolacije. Ako se na oblozi PPU cijevi u polietilenskom ili pocinčanom omotaču pronađu pukotine, duboki rezovi i druga oštećenja, popravljaju se ekstruzijskim zavarivanjem, primjenom termoskupljajućih manžeta (spojnica) ili pocinčanih zavoja.
Prije ugradnje toplovoda bezkanalnog polaganja, cjevovodi u PPU izolaciji i armature u PPU polažu se na vrh ili dno rova pomoću dizalice ili polagača cijevi, mekih "ručnika" ili fleksibilnih remena.
Spuštanje izoliranih PPU cijevi u rov treba izvoditi glatko, bez trzaja i udaranja u zidove i dno kanala i rovova. Prije ugradnje PPU cijevi u rovove ili kanale, nužno je provjeriti integritet signalnih žica operativno-daljinskog sustava upravljanja (SOODK sustav) i njihovu izolaciju od čelične cijevi.
PPU cijevi položene na pješčanu podlogu tijekom polaganja bez kanala, kako bi se spriječilo oštećenje ljuske, ne smiju biti poduprte kamenjem, ciglom i drugim čvrstim inkluzijama koje treba ukloniti, a nastala udubljenja treba prekriti pijeskom.
Ako je potrebno izvršiti kontrolne proračune dubine polaganja toplinskih cjevovoda s izolacijom od poliuretanske pjene u polietilenskom omotaču za specifične uvjete polaganja, projektnu otpornost poliuretanske pjene treba uzeti kao 0,1 MPa, polietilenskog omotača - 1,6 MPa.
Ako je potrebno položiti mreže podzemnog grijanja s PPU toplinskom izolacijom u polietilenskom omotaču na dubini većoj od dopuštene, treba ih položiti u kanale (tunele). Prilikom polaganja trasa ispod kolnika, željezničkih kolosijeka i drugih objekata koji se nalaze iznad PPU cijevi, cijevi u PPU izolaciji izrađuju se s armaturom (polietilenski slojevi duž cijele duljine ljuske) i polažu se u čelično kućište koje štiti od vanjskih mehaničkih utjecaja. .
§ 2. Načini podzemnog, prizemnog i nadzemnog polaganja i njihovi tehnički i ekonomski pokazatelji
Uređenje sanitarnih i tehničkih komunikacija u područjima permafrosta može uzrokovati odmrzavanje tla zbog oslobađanja topline cjevovodima. Kao rezultat toga, može biti narušena stabilnost i samih cjevovoda i zgrada. Načini polaganja sanitarnih i tehničkih komunikacija trebaju biti povezani s načinom gradnje zgrada i građevina te ovisiti o svojstvima temeljnog tla i drugim čimbenicima od kojih je najvažniji položaj trase mreže u odnosu na izgrađenost. prostor i njegovo arhitektonsko-plansko rješenje.
Postoje sljedeće vrste polaganja sanitarnih komunikacija: podzemne, prizemne i nadzemne. Ove vrste brtvi, zauzvrat, mogu biti pojedinačne i kombinirane.
Prizemno i nadzemno polaganje zbog nepostojanja kontakta cijevi i tla i ograničenog otpuštanja topline u tlo, podloge u najmanjoj mjeri narušavaju prirodni toplinski režim permafrost tla. Takve brtve zatrpavaju teritorij naseljenih mjesta, otežavaju uređenje prilaza, organiziraju zaštitu od snijega i uklanjanje snijega.
podzemno polaganje preporučljivo je provesti unutar granica razvoja naselja kako bi se postiglo maksimalno poboljšanje teritorija. Vodovodne i kanalizacijske mreže mogu se polagati izravno u zemlju, a mreže grijanja i parovodi se mogu polagati u posebnim kanalima. U prisutnosti takvih kanala, preporučljivo je položiti vodoopskrbne, kanalizacijske i električne kabele u njih.
Podzemno polaganje toplinskih mreža vrlo je skupo i zahtijeva posebne mjere za očuvanje toplinskog režima permafrost tla u podnožju mreža. Tako, na primjer, trošak 1 redak m kanal za grijanje u Norilsku je u prosjeku 300 rubalja. Trošak dvoslojnog kanala za kombiniranu instalaciju mreže grijanja, vodoopskrbe, kanalizacije i električnih kabela pod istim uvjetima u prosjeku iznosi oko 450 rubalja. po 1 redak m. Stoga je podzemno polaganje mreža grijanja preporučljivo samo za kompaktan razvoj višekatnih (4-5 katova) zgrada iu kombinaciji s drugim komunikacijama.
Ako se razvoj provode od dvo- i trokatnih zgrada s prazninama, tada podzemno polaganje mreža grijanja obično nije ekonomski izvedivo. U takvim slučajevima najčešće se koristi nadzemno polaganje uz pročelja i potkrovlja zgrada, a između zgrada - uz nadvoje, ograde i ograde. Istodobno, vodoopskrba i kanalizacija mogu se položiti u zemlju bez kanala. Ako se tla podloge cijevi sliježu, tada je kako bi se osigurala njihova stabilnost, potrebno je tlo zamijeniti neslijegajućim tlima do dubine određene termotehničkim proračunima.
Za mala naselja, ako je moguće pratiti mrežu unutar blokova bez križanja ulica ili s minimalnim brojem raskrižja, najekonomičnije je toplinske mreže polagati na tlu u prstenastoj izolaciji ili u izoliranim kutijama zajedno s vodovodom. Kanalizaciju treba položiti u zemlju bez kanala.
U tlima koja se sliježu tijekom odmrzavanja, osobito kod onih koja tijekom odmrzavanja prelaze u fluidno-plastično ili fluidno stanje, pri polaganju cjevovoda pod zemljom potrebna je umjetna podloga. Trošak takvog temelja izravno ovisi o dubini odmrzavanja tla ispod cijevi.
Kod polaganja cjevovoda u tlima koja ne sliježu i ne gube nosivost tijekom odmrzavanja, odlučujući uvjet je zaštita od smrzavanja smanjenjem toplinskih gubitaka. U tom slučaju se dubina polaganja povećava na 1,5-2,0 m; velika dubina je nepoželjna, jer je teško otkriti mjesta nesreće na cjevovodu i popraviti ih kako ljeti, tako i osobito zimi.
Kako bi se smanjili gubici topline i veličina talika ispod cijevi, koristi se podzemno polaganje vodovoda i kanalizacije u toplinskoj izolaciji: u kutijama od drveta ili armiranog betona s nasipom od piljevine ili mineralne vune, u prstenastom - od pjenastog betona, mineralna vuna, filc impregniran smolom. Sve ove vrste toplinske izolacije ne postižu cilj pri vlaženju izolacijskog materijala. Lokalni kvarovi hidroizolacije (a time i toplinske izolacije) dovode do odmrzavanja baze i neravnomjernog taloženja cjevovoda, što je najnepoželjnije. Obnova toplinske i hidroizolacije tijekom popravaka složen je i dugotrajan proces. Korištenje kutija stvara dodatne poteškoće u otkrivanju i otklanjanju curenja. Svako curenje podrazumijeva kršenje toplinske izolacije. Trošak toplinske izolacije obično premašuje cijenu umjetnog temelja za vodoopskrbu i kanalizaciju. Stoga je rasprostranjena uporaba toplinske izolacije za cjevovode za vodu i kanalizaciju prilikom njihovog polaganja u tlo nepraktična.
Razmotrite neke nacrte temelja cjevovoda položenih u zemlju.
Prizemna baza(slika IV-1). Ledom zasićena lokalna tla u podnožju cjevovoda za proizvodnju topline do procijenjene dubine odmrzavanja zamijenjena su tlima koja ne progibaju s niskim koeficijentom filtracije. Pješčana, šljunčano-pješčana tla u nekim su slučajevima zbijena preliminarnim odmrzavanje. Za zamjenu se koriste lagane pješčane ilovače i sitnozrnati muljeviti pijesci u odmrznutom stanju; istovremeno je poželjna primjesa šljunka, šljunka, lomljenog kamena do 40 ..... -45% ili lokalno dehidrirano i zbijeno tlo. Hidroizolacijski sloj od glinenog betona ili gline polaže se ispod cijevi na podlogu od umjetnog tla. 25-30 cm.
Širina umjetne baze uzima se jednakom širini rova, a visina se određuje proračunom.
U nedostatku curenja, radijus odmrzavanja od proizvodnje topline iz vodovodnih ili kanalizacijskih cjevovoda u prosjeku ne prelazi 1,2 m. Ako uzmemo u obzir povećani intenzitet odmrzavanja tla, koji zamjenjuje tla zasićena ledom, tada dubina zamjene neće premašiti 1,5 m. Mora se pretpostaviti da će u mnogim slučajevima temelj tla biti ekonomski isplativ i tehnički izvediv.
Baza nogu koristi se za smanjenje neravnomjernosti slijeganja tijekom odmrzavanja tla uleganja i izvodi se u obliku uzdužnih ležišta u dva trupca. Kako bi se spriječilo savijanje ležišta tijekom slijeganja, zbog čega je cjevovod uništen, potrebno je njihovo pouzdano pričvršćivanje.
plutajuća baza koristi se u tlima zasićenim ledom i kontinuirani je pod od ploča položenih preko rova; ova vrsta temelja je prilično pouzdana, ali se ne može široko preporučiti zbog visoke cijene i potrošnje velike količine drva.
>
Riža. IV-2. Cjevovod na temelju pilota. 1 - cjevovod; 2 - trupac (greda) ∅30 cm na tiple (spojevi odvojeni); 3 - hrpe ∅30 cm kroz 3m s udubljenjem za 3m ispod aktivnog sloja; 4 - brtve kroz 10 cm; 5 - zatrpavanje lokalnim tlom
temelj od pilota(sl. IV-2) primjenjuje se na tlima s jakom slijeganjem. Zabijanje pilota u permafrost zahtijeva dugotrajan i skup rad na pari tla ili bušenju bunara. Često se moraju postavljati piloti, jer u cijevima koje nose veliko opterećenje od tla na nosačima nastaju značajni momenti savijanja. Takve baze karakterizira visoka cijena.
podzemni nadvožnjaci(Sl. IV-3) zbog visoke cijene koriste se u iznimnim slučajevima, na primjer, za kanalizaciju s slijegajućim tlima koja se otapaju na veliku dubinu, pri prolasku trase u blizini zgrade s velikim emisijama topline, izgrađene prema metode I ili IV i smještene više u reljefu.
Pitanje korištenja jedne ili druge vrste temelja odlučuje se usporedbom tehničkih i ekonomskih pokazatelja.
Kako bi se otklonila mogućnost intenzivnog kretanja toka suprapermafrost voda duž podzemnih cjevovoda, koriste se glineno-betonski mostovi preko rovova. Nadvoji su urezani u smrznutu podlogu i zidove rova 0,6-1,0 m. Udaljenost između skakača dodjeljuje se ovisno o uzdužnom nagibu na način da pritisak na skakaču ne prelazi 0,4-0,5 m; Obično se ta udaljenost kreće od 50 do 200 m.
Na šljunčanim, šljunčanim i drugim dobro filtriranim tlima, ugradnja skakača nije preporučljiva, jer ih tok suprapermafrost vode lako zaobilazi.
Polaganje u zemljane nasipe
>
Riža. IV-4. Polaganje cijevi u zemljane grebene. 1 - cjevovod; 2 - sloj glinenog betona debljine 20 cm; 3 - lokalno tlo; 4 - sloj pijeska i šljunka; 5 - lokalno dehidrirano i zbijeno tlo
Ovaj način polaganja (slika IV-4) koristi se u prilično povoljnim uvjetima permafrosta i tla, u nedostatku toplinski izolacijskih materijala na gradilištu, a trasa cjevovoda mora prolaziti kroz neizgrađeno područje. Ova vrsta brtve ima nekoliko prednosti:
- nije potrebno izvoditi radno intenzivne zemljane radove za kopanje rovova;
- curenje cijevi je lakše otkriti i popraviti;
- filtriranje supra-permafrost voda duž cijevi je isključeno;
- prisutnost talika oko cijevi omogućuje duže prekide u kretanju vode kroz njih nego kod polaganja tla i nadzemlja;
- nema potrebe za toplinskom i hidroizolacijom cijevi.
Glavni nedostaci ove metode su prekomjerni nered teritorija i složenost uređenja prijelaza. Osim toga, to stvara uvjete za veću snježnu pokrivenost teritorija.
Podzemno polaganje cjevovoda u kanalima
Polaganje cjevovoda u podzemne kanale je relativno skupa vrsta izgradnje mreže; ipak, u nekim je slučajevima polaganje kanala svrsishodno, s obzirom ne samo na jednokratna kapitalna ulaganja, već i na operativne troškove. Izvedivost kombiniranog polaganja komunikacija u podzemnim kanalima u usporedbi s jednim podzemnim kanalima trebala bi biti potvrđena troškovima izgradnje pripisanim 1 m 2 stambeni prostor, te pouzdanost u radu inženjerskih mreža. Kombinirano polaganje obično je opravdano u nepovoljnim klimatskim uvjetima i uvjetima tla permafrost.
Kanali mogu biti prolazni (polu-prolazni) i neprolazni, jednoslojni i dvoslojni. U dvoslojnim kanalima, čiji je donji sloj prolaz, gornji sloj može biti ili poluprolazni ili neprohodan. Dizajn kanala s poluprolaznim gornjim slojem je glomazan i visok. Jednoslojni dizajn kanala je najekonomičniji i najprikladniji u radu.
U slučaju postavljanja različitih tipova kanala u naseljenom području (što mora biti opravdano) treba se, na temelju uvjeta industrijalizacije gradnje, postići minimalni broj tipskih veličina elemenata.
Neprohodan do 0,9 m kanali (Sl. IV-5) mogu se koristiti na kratkim dionicama (kućni izlazi i ulazi, raskrižja s cestama, itd.) uz osiguranje uvjeta stabilnosti i radnih zahtjeva. Neprohodne kanale treba urediti s minimalnim prodorom u tlo (ne više od 0,5-0,7 m od poda do tla). Moraju imati poklopac koji se može skinuti za čišćenje kanala, pregled i popravak cjevovoda. Uzdužni nagib neprohodnih kanala za osiguranje odvodnje vode duž dna mora biti najmanje 0,007.
Prolazni kanali s visinom od najmanje 1,8 m(Sl. IV-6) moraju imati dimenzije koje omogućuju slobodan prolaz kroz njih za pregled i popravak cijevi, armature i električnih kabela.
>
Riža. IV-7. Armiranobetonski dvoslojni prolazni kanal. 1 - kanalizacija; 2 - sustav grijanja: 3 - vodoopskrba; 4 - police za električne kabele i komunikacijske kabele; 5 - pijesak, δ = 10 cm; 6 - glineni beton, δ = 20 cm; 7 - zamijenjeno tlo (izračunata debljina)
Sa značajnim produbljivanjem kanala i visokim stvaranjem topline komunikacija, talikovi formirani ispod kanala mogu doseći značajne veličine. U takvim slučajevima, kako bi se smanjio prodor topline u bazu, na temelju tehničke i ekonomske usporedbe s drugim opcijama, otkriva se svrsishodnost ugradnje dvoslojnih kanala (slika IV-7). U donjem prolaznom sloju takvog kanala postavljaju se kanalizacijski cjevovod i električni kabeli, u gornjem - neprohodni ili poluprolazni - cijevi sustava grijanja i vodoopskrbe.
Prilikom polaganja kanalizacijskih i vodovodnih cijevi zajedno, ventili za vodu moraju se postaviti u posebne komore ili dijelove izolirane od kanalizacijskog cjevovoda.
Kako bi se spriječilo uništavanje i samih kanala i bliskih zgrada i građevina od odmrzavanja tla u podlozi, potrebno je:
- toplinski izolirati cjevovode, minimizirajući njihovo oslobađanje topline;
- prozračite kanale zimi kako biste uklonili toplinu tako da su se tla tijekom ljeta odmrznula u podnožju (potpuno smrznuta;
- uredite hidroizolaciju duž dna kanala, sprječavajući prodiranje vode u temeljna tla. Temelje ispod kanala treba napraviti od neslijegajućih ili slabo slijegajućih tla.
Uz zamjenu tla ulegnuća, moguće je koristiti prethodno odmrzavanje i zbijanje temeljnih tala. Kanale treba napraviti od armiranog betona, armiranog cementa ili drugog učinkovitog materijala. Uređenje kanala od drveta ili betona može se dopustiti s posebnim opravdanjem, jer su betonski kanali skupi i ne zadovoljavaju zahtjeve čvrstoće za neravnomjerno slijeganje podloge, a drveni su podložni propadanju, zahtijevaju opsežne hidroizolacijske radove i zamuljen najsitnijim česticama tla; u prisutnosti kanalizacije stvaraju nesanitarne uvjete za vodoopskrbu.
Ventilacija kanala uređena je prirodna i umjetna (prisilna). Prirodno se provodi postavljanjem ventilacijskih rupa duž vrha kanala na udaljenosti 20-25 m ovisno o dimenzijama kanala i komunikacijama položenim u njemu (slika IV-8). Učinkovitost prirodne ventilacije može se poboljšati ugradnjom ispušnih okna u zgrade smještene u blizini kanala; dok se razmak između rupa na kanalu za dotok zraka može povećati do 100-150 m.
Odvodnju iz kanala nužde ili otpadne vode izvoditi s njegovog krajnjeg dijela, uzdužnim nagibom, ili iz međukolektora (vodonepropusnih jama) ispumpavanje vode pumpama.
Toplovodi i parovodi postavljeni u kanalima trebaju biti uklonjeni što je dalje moguće od dna kanala; moraju biti u prstenastoj toplinskoj izolaciji (na primjer, od pjenastog betona s azbestno-cementnom žbukom i hidroizolacijom). Upotreba plastike u tu svrhu, koja ima poboljšana svojstva topline i vodonepropusnosti (polistiren, polietilen, itd.), ima velike izglede.
Tehnička i ekonomska izvedivost polaganja kanalizacijskih mreža u kanalima zajedno s mrežama za različite namjene u usporedbi s pojedinačnim podzemnim polaganjem otkriva se na temelju usporedbe cijene izgradnje i rada, nav. 1 m 2 stambenog prostora, kao i ocjenjivanje stabilnosti mreža, njihove trajnosti i toplinskog utjecaja na obližnje zgrade i građevine.
Prizemno polaganje cjevovoda
Prizemni tip polaganja obično uključuje cjevovode položene na niske potpore. U tom slučaju između cijevi i površine tla mora postojati prostor od najmanje 30 cm, što je potrebno kako bi se smanjilo oslobađanje topline u temeljna tla i spriječili snježni nanosi.
Prizemno polaganje cjevovoda treba koristiti izvan izgradnje naseljenih mjesta (kao najjeftinije), na niskim i močvarnim dionicama trase, na mjestima s jako ledom zasićenim permafrost tlima.
Na izgrađenom području dopušteno je polaganje tla s malim brojem raskrižja cjevovoda s prilazima i nogostupima. Cjevovodi su toplinski i vodonepropusni. Korištenje zapaljivih materijala i za izradu kanala i toplinski izolacijskih zasipa za parne cjevovode i mreže grijanja pri temperaturi nosača topline od 90 °C i više ne preporučuje se protupožarnim propisima. Ispuna troske također se ne smije široko koristiti zbog mogućeg uništenja metalnih cijevi korozijom kada se troska navlaži.
Drvene kutije, u uvjetima promjenjive vlažnosti, deformiraju se, ispuna se ispuhuje, izlijeva i lako se navlaži. Hidroizolacija kutija s valjkastim materijalima ne postiže cilj, jer se roletni premazi lako oštećuju. Stoga su armiranobetonske kutije pouzdanije, ali njihov trošak s nasipanjem veći je od troška prstenaste topline i vodonepropusnosti cijevi.
U slučaju kombiniranog polaganja, uglavnom radi lakšeg korištenja, toplinska izolacija se izvodi samostalno za cjevovode različite namjene.
Zemljovodi se mogu temeljiti na rasutom pijesku i šljunku ili bilo kojem drugom neslijegajućem ili slabo slijegajućem tlu položenom bez narušavanja prirodnog mahovino-vegetacijskog pokrova tijekom radova. Kod slijegajućih tla prirodnog temelja potrebno ih je zamijeniti tlima koja ne propadaju do dubine određene proračunom.
Na podlozi od umjetnog tla ispod cjevovoda postavljaju se posebni oslonci.
Ležeći podupirači poprečnih ležajeva imaju neznatnu visinu, zbog čega, kada se oslonci slegnu, toplinska izolacija cijevi pada na tlo, lako se vlaži i propada. Ne preporučuje se postavljanje zajedničkih nosača za nekoliko cjevovoda, jer pod neravnomjernim opterećenjem kreveti daju neravnomjerno slijeganje.
Grad podržava(Sl. IV-9) su naprednija vrsta drvenih nosača; olakšavaju izravnavanje profila cjevovoda u slučaju malog slijeganja baze klinastim elementima gradova.
Armiranobetonski međunosači klizni i valjkasti tipovi (slika IV-10) su ekonomičniji i izdržljiviji od drvenih. Njihov nedostatak je teškoća ispravljanja cjevovoda tijekom slijeganja nasipa; za izravnavanje baze potrebno je podići cjevovod i ukloniti nosače.
nepomično(sidro) podupire(Sl. IV-11) izrađeni su od drveta, betona i armiranog betona. Kod drvenih nosača cijevi su pričvršćene na potporne šipke vijcima ili iglama.
Fiksni nosači okvira zahtijevaju izvođenje velikih količina radova na razvoju i iskopu tla iz jama. Stoga se mogu preporučiti u slučajevima kada je uporaba nosača pilota nepraktična (aktivni sloj velike debljine, visokotemperaturna smrznuta tla s niskim silama smrzavanja, kamena šljunkovita tla itd.).
Masivni betonski nosači raspoređeni su za cjevovode velikih promjera i tijekom izgradnje cjevovoda u 2 faze. Za pričvršćivanje metalnih dijelova ostavljaju se gnijezda u betonskoj masi, koja se za sada prije izgradnje cjevovoda druge faze mora ispuniti betonom najnižih razreda. Inače se u njima nakuplja voda, koja smrzavanjem može razbiti betonsku masu. Kako bi se izbjeglo odmrzavanje temeljnog tla zbog egzotermnosti tijekom stvrdnjavanja betona, kao i zbog dotoka topline kroz potporno tijelo, postavlja se pješčani jastuk debljine 20-30 cm.
Općenito, polaganje tla u uvjetima krajnjeg sjevera je najekonomičnija vrsta polaganja sanitarnih i tehničkih komunikacija (isključujući kanalizaciju).
Nadzemni cjevovod
Nadzemno polaganje cjevovoda izvodi se na nadvožnjacima, na nosačima pilota, koji se uzdižu iznad terena (sl. IV-12), uz zidove zgrada, tavana i ograde. Povišeni tip polaganja cjevovoda koristi se pri križanju cesta, udubljenja, jaruga i potoka, u tvorničkim područjima, na mjestima s jako ledom zasićenim tlima permafrosta.
Slično kao kod polaganja tla, cijevi se polažu u prstenastu toplinsku izolaciju ili u izolirane kutije.
Nadvožnjaci mogu biti izrađeni od drveta, armiranog betona i metala. Metalni nadvožnjaci koriste se na zapaljivim mjestima. Proizvodnja armiranobetonskih nadvožnjaka je teška, a njihova cijena je visoka. Stoga su glavnu primjenu dobili drveni nadvožnjaci s pilotima i okvirima.
Prednosti nadzemnog polaganja:
- cijevi i kutije ne uzrokuju naslage snijega i ne ometaju uklanjanje snijega;
- uspješno je riješeno pitanje raskrižja s prolazima i prolazima;
- cijevi i njihova izolacija nisu izloženi mehaničkim oštećenjima od vozila i pješaka;
- cjevovodi nisu podložni snježnim nanosima, lako su dostupni za pregled i popravak.
Nedostaci nadzemnog polaganja:
- visoka cijena u usporedbi s polaganjem tla;
- neugodnost ugradnje armature, posebno vatrogasnih hidranta;
- značajniji nego kod polaganja tla, gubici topline zbog velikih brzina vjetra i odsutnosti snježnih naslaga na cijevima;
- cijevi položene na fasadama zgrada, nadvožnjacima i ogradama kvare izgled naseljenog mjesta;
- pri polaganju cijevi uz zidove zgrada krši se načelo prioriteta u izgradnji sanitarnih komunikacija.
Tehnički i ekonomski pokazatelji za neke vrste brtvi dani su u dodacima 1 i 2.
Trenutno se koriste sljedeće vrste nadzemnih brtvi:
Na samostojećim jarbolima i nosačima (slika 4.1);
Riža. 4.1. Polaganje cjevovoda na slobodnostojeće jarbole
Slika 4.2 - na nadvožnjacima s kontinuiranim rasponom u obliku rešetki ili greda (slika 4.2);
Riža. 4.2. Kolo s rasponskom konstrukcijom za polaganje cjevovoda
Slika 4.3 - na šipkama pričvršćenim na vrhove jarbola (konstrukcija s kabelom, slika 4.3);
Riža. 4.3. Polaganje cijevi s ovjesom na šipkama (izvedba s užetom)
Na zagradama.
Brtve prve vrste najracionalnije su za cjevovode promjera 500 mm ili više. U ovom slučaju, cjevovodi većeg promjera mogu se koristiti kao nosive konstrukcije za polaganje ili vješanje nekoliko cjevovoda malog promjera na njih, što zahtijeva češću ugradnju nosača.
Preporučljivo je koristiti brtve na nadvožnjaku s kontinuiranim podom za prolaz samo s velikim brojem cijevi (najmanje 5 - 6 komada), kao i ako je neophodan redoviti nadzor. Što se tiče troškova izgradnje, prolazni je prolaz najskuplji i zahtijeva najveću potrošnju metala, budući da su rešetke ili krovne grede obično izrađene od valjanog čelika.
Polaganje trećeg tipa s visećom (s kabelskom) strukturom raspona je ekonomičnije, jer vam omogućuje značajno povećanje udaljenosti između jarbola i time smanjenje potrošnje građevinskog materijala. Najjednostavniji strukturni oblici brtve ovjesa dobivaju se s cjevovodima jednakih ili bliskih promjera.
Prilikom zajedničkog polaganja cjevovoda velikog i malog promjera koristi se malo izmijenjena konstrukcija s kabelskim nosačem s gredicama od kanala obješenih na šipke. Radovi vam omogućuju ugradnju nosača cjevovoda između jarbola. Međutim, mogućnost polaganja cjevovoda na nadvožnjacima i s ovjesom na šipkama u urbanim sredinama je ograničena i primjenjiva samo u industrijskim područjima. Najviše se koristi polaganje vodovodnih cjevovoda na samostojeće jarbole i nosače ili na konzole. Jarboli i nosači obično su izrađeni od armiranog betona. Metalni jarboli koriste se u iznimnim slučajevima uz mali obim radova i rekonstrukcije postojećih toplinskih mreža.
Jarboli se prema namjeni dijele na sljedeće vrste:
§ za pomične nosače cjevovoda (tzv. međuproizvod);
§ za fiksne nosače cjevovoda (sidra), kao i one postavljene na početku i na kraju dionice trase;
§ instaliran na zavojima rute;
§ služi za podupiranje dilatacijskih spojeva cjevovoda.
Ovisno o broju, promjeru i namjeni cjevovoda koji se polažu, jarboli se izrađuju u tri različita konstruktivna oblika: jednostupne, dvostupne i četverostupne prostorne konstrukcije.
Prilikom projektiranja zračnih odstojnika treba nastojati što više povećati razmak između jarbola.
Međutim, za nesmetan protok vode kada su cjevovodi isključeni, maksimalni otklon ne bi trebao biti veći
f = 0,25∙i∙l,
gdje f- otklon cjevovoda u sredini raspona, mm; ja- nagib osi cjevovoda; l- razmak između nosača, mm.
Montažne betonske jarbolne konstrukcije obično se sastavljaju od sljedećih elemenata: regala (stupova), prečki i temelja. Dimenzije montažnih dijelova određene su brojem i promjerom položenih cjevovoda.
Pri polaganju od jednog do tri cjevovoda, ovisno o promjeru, koriste se jednostupni samostojeći jarboli s konzolama, prikladni su i za vješanje cijevi s kabelom na šipkama; tada je predviđen gornji uređaj za pričvršćivanje šipki.
Puni pravokutni jarboli prihvatljivi su ako maksimalne dimenzije poprečnog presjeka ne prelaze 600 x 400 mm. Za veće dimenzije, radi lakšeg dizajna, preporuča se osigurati izreze duž neutralne osi ili koristiti tvornički izrađene centrifugirane armiranobetonske cijevi kao nosače.
Za polaganje više cijevi, stupovi međunosača najčešće su projektirani s dvostupnim dizajnom, jednoslojnim ili dvoslojnim.
Montažni dvostupni jarboli sastoje se od sljedećih elemenata: dva stupa s jednom ili dvije konzole, jedne ili dvije prečke i dva staklena temelja.
Jarboli, na koje se učvršćuju cjevovodi, opterećuju se horizontalno usmjerenim silama koje prenose cjevovodi, a koji se polažu na visini od 5 - 6 m od površine tla. Kako bi se povećala stabilnost, takvi su jarboli dizajnirani u obliku prostorne strukture s četiri stupa, koja se sastoji od četiri stupa i četiri ili osam prečki (s dvoslojnim rasporedom cjevovoda). Jarboli su postavljeni na četiri odvojena staklena temelja.
Kod polaganja nadzemnih cjevovoda velikih promjera koristi se nosivost cijevi, te stoga nije potrebna rasponska konstrukcija između jarbola. Ne smije se koristiti ni ovjes cjevovoda velikog promjera na šipkama, jer takav dizajn praktički neće raditi.
Slika 4.4 Kao primjer prikazano je polaganje cjevovoda na armiranobetonske jarbole (slika 4.4).
Dva cjevovoda (izravni i povratni) promjera 1200 mm polažu se na valjkaste nosače na armiranobetonskim jarbolima postavljenim svakih 20 m. Visina jarbola od tla je 5,5 - 6 m. Montažni armiranobetonski jarboli sastoje se od dva temelja međusobno povezana monolitnom fugom, dva pravokutna stupa 400 x 600 mm i prečke.
Riža. 4.4. Polaganje cjevovoda na armiranobetonske jarbole:
1 - stupac; 2 - prečka; 3 - komunikacija; 4 - temelj; 5 - spojni spoj; 6 - priprema betona.
Stupovi su međusobno povezani metalnim dijagonalnim sponama od kutnog čelika. Veze sa stupovima izvode se maramama zavarenim na ugrađene dijelove, koji se ugrađuju u stupove. Prečka, koja služi kao oslonac za cjevovode, izrađena je u obliku pravokutne grede presjeka 600 x 370 mm i pričvršćena je na stupove zavarivanjem ugrađenih čeličnih limova.
Jarbol je konstruiran za težinu raspona cijevi, horizontalne aksijalne i bočne sile koje proizlaze iz trenja cjevovoda o valjkaste ležajeve, kao i za opterećenje vjetrom.
Riža. 4.5. Fiksna podrška:
1 - stupac; 2 - poprečna prečka; 3 - uzdužna prečka; četiri - križna veza; 5 - uzdužna veza; 6 - temelj
Fiksni nosač (slika 4.5), projektiran za horizontalnu silu iz dvije cijevi od 300 kN, izrađen je od montažnih armiranobetonskih dijelova: četiri stupa, dvije uzdužne prečke, jedna poprečna potporna greda i četiri temelja spojena u paru.
U uzdužnom i poprečnom smjeru stupovi su povezani metalnim dijagonalnim nosačima izrađenim od kutnog čelika. Na podupiračima su cjevovodi pričvršćeni stezaljkama koje pokrivaju cijevi, a u donjem dijelu cijevi rubovima koji se naslanjaju na metalni okvir kanala. Ovaj okvir se pričvršćuje na armiranobetonske prečke zavarivanjem na ugrađene dijelove.
Polaganje cjevovoda na niskim nosačima našlo je široku primjenu u izgradnji toplinskih mreža na neplaniranom području novih urbanih područja. Na ovaj način je svrsishodnije prelaziti neravne ili močvarne površine, kao i male rijeke, koristeći nosivost cijevi.
Međutim, pri projektiranju toplinskih mreža s polaganjem cjevovoda na niskim osloncima potrebno je uzeti u obzir razdoblje planiranog razvoja područja koje zauzima trasa za urbani razvoj. Ako će nakon 10 - 15 godina biti potrebno postaviti cjevovode u podzemne kanale ili rekonstruirati mrežu grijanja, tada je korištenje zračnog polaganja neprikladno. Kako bi se opravdala primjena metode polaganja cjevovoda na niskim nosačima, potrebno je napraviti studije izvodljivosti.
Pri polaganju nadzemnih cjevovoda velikih promjera (800-1400 mm) preporučljivo je postaviti ih na zasebne jarbole i nosače pomoću posebnih tvornički izrađenih montažnih armiranobetonskih konstrukcija koje zadovoljavaju specifične hidrogeološke uvjete trase toplinske magistrale.
Iskustvo u projektiranju pokazuje isplativost korištenja temelja od pilota za temelje sidrenih i srednjih jarbola i niskih oslonaca.
Nadzemne toplinske cijevi velikog promjera (1200-1400 mm) znatne duljine (5-10 km) izgrađene su prema pojedinačnim projektima uz korištenje visokih i niskih oslonaca na temelj od pilota.
Postoji iskustvo u izgradnji glavnog grijanja s promjerima cijevi D= 1000 mm od termoelektrane korištenjem pilotskih nosača u močvarnim dijelovima trase, gdje se kamenito tlo nalazi na dubini od 4-6 m.
Proračun potpora na temelju pilota za kombinirani učinak vertikalnih i horizontalnih opterećenja provodi se u skladu sa SNiP II-17-77 "Temelji pilota".
Pri projektiranju niskih i visokih nosača za polaganje cjevovoda mogu se koristiti konstrukcije objedinjenih montažnih armiranobetonskih samostojećih nosača projektiranih za procesne cjevovode [3].
Projekt niskih oslonaca tipa "ljuljajućih" temelja, koji se sastoji od armiranobetonskog vertikalnog štita postavljenog na ravnu temeljnu ploču, izradio je AtomTEP. Ovi nosači se mogu koristiti u različitim uvjetima tla (s izuzetkom jako navodnjenog i slijegajućeg tla).
Jedna od najčešćih vrsta zračnog polaganja cjevovoda je polaganje potonjeg na nosače pričvršćene u zidove zgrada. Korištenje ove metode može se preporučiti pri polaganju mreža grijanja na području industrijskih poduzeća.
Pri projektiranju cjevovoda koji se nalaze na vanjskoj ili unutarnjoj površini zidova treba odabrati takav položaj cijevi da ne prekrivaju prozorske otvore, ne ometaju postavljanje drugih cjevovoda, opreme i sl. Najvažnije je kako bi se osiguralo da su nosači sigurno pričvršćeni u zidove postojećih zgrada. Projektiranje cjevovoda uz zidove postojećih zgrada treba uključivati premjer zidova u naravi i studiju projekata na kojima su izgrađeni. Uz značajna opterećenja koja se cjevovodima prenose na konzole, potrebno je izračunati ukupnu stabilnost građevinskih konstrukcija.
Cjevovodi se polažu na konzole sa zavarenim kućištima kliznih ležajeva. Ne preporuča se uporaba kotrljajnih pomičnih ležajeva za vanjsko polaganje cjevovoda zbog poteškoća njihovog povremenog podmazivanja i čišćenja tijekom rada (bez čega će raditi kao klizni).
U slučaju nedovoljne pouzdanosti zidova zgrade, potrebno je poduzeti konstruktivne mjere za raspršivanje sila koje prenose konzole smanjenjem raspona, podupirača, okomitih nosača itd. Nosači postavljeni na mjestima gdje su cjevovodi učvršćeni trebaju podupirati biti dizajnirani za sile koje djeluju na njih. Obično zahtijevaju dodatno pričvršćivanje pomoću podupirača u horizontalnoj i okomitoj ravnini. Na sl. 4.6 prikazuje tipičan dizajn nosača za polaganje jednog ili dva cjevovoda promjera od 50 do 300 mm.
Riža. 4.6. Polaganje cjevovoda na konzole.
