5. Розробка будівельних та механічних конструкцій теплової мережі

Траса тепломережі і спосіб прокладки вибираються з умови максимально можливого скорочення вартості спорудження і витрат по експлуатації, обслуговуванню і ремонту мережі. Тому теплова мережа повинна мати найменшу можливу довжину та оптимальні діаметри.

Вибір способу прокладки виконується, виходячи з якості ґрунтів і наявності ґрунтових вод, ступеня агресивності ґрунтів стосовно будівельних матеріалів, металевих конструкціях, цінності території, по якій прокладається мережа, якості вуличного покриття, інтенсивності вуличного руху, важливості трубопроводів, що прокладаються, їхньої кількості і діаметрів, параметрів теплоносія.

36

Стосовно розташування відносно поверхні землі існує підземний і надземний способи прокладки теплових мереж.

• На майданчиках підприємств рекомендується прокладати трасу теплових мереж у спеціально відведених технічних смугах, сполучених із трасою технологічних трубопроводів надземним або підземним способом.

В житлових районах звичайно застосовується підземна прокладка теплових мереж.

У загальному випадку теплопровід складається з трьох основних елементів:

• робочого трубопроводу, що служить для транспортування теплоносія і в сучасних умовах звичайно виконується зі сталевих труб, з'єднаних між собою за допомогою зварювання;

• ізоляційної конструкції, призначеної для захисту зовнішньої поверхні сталевого трубопроводу від корозії і теплопроводу в цілому від теплових втрат;

• Конструктивне виконання зазначених елементів залежить від типу теплопроводу і використаних матеріалів.

  2.5.1

  Будівельні конструкції теплової мережі
  несучої конструкції, що сприймає все вагове навантаження й інші зусилля, що виникають при його роботі, а також розвантажує сталевий трубопровід і його ізоляційну конструкцій від навантаження навколишнього середовища (ваги ґрунту, наземного транспорту, вітру і т.д. ).

Всі конструкції підземних теплових мереж поділяються на канальні і безканальні.

В канальних теплових мережах ізоляційні конструкції розвантажені від зовнішнього навантаження грунта. Канали бувають прохідними, напівпрохідними та непрохідними.

Прохідні канали (тунелі) (рисунок 12) забезпечують постійний доступ обслуговуючого персоналу до трубопроводів для здійснення контролю за їх роботою, дозволяють проводити ревізію, ремонт і ліквідацію аварій без руйнування дорожнього покриття.

Рисунок 12 - Прохідний канал

Габаритні розміри вибирають з умови забезпечення достатнього проходу

(не менше 700 мм) і вільного доступу до всіх елементів обладнання теплових мереж. Типові залізобетонні тунелі серії 3.006-2 зображені на рисунку 1 Додатку Б, розміри тунелів представлені в таблиці 4 Додатку Б. Канали обладнуються природною вентиляцією для підтримання температури повітря не вище ЗО°С, електричним освітленням і пристроями швидкого відводу води з каналу. В прохідних каналах труби більшого диаметру розміщують в нижньому ряду, меншого диаметру - зверху.

Напівпрохідні канали (рисунок 13) застосовують у стиснених умовах місцевості, коли неможливо і недоцільно будівництво прохідних каналів або на коротких ділянках під великими інженерними вузлами. Висота приймається не менш 1,4 м, вільний прохід - не менш 0,6 м. При таких габаритах можливий тільки дрібний ремонт труб.

Рисунок 13 - Напівпрохідний канал

Розміри тунелів і напівпровідних каналів вибирають по діаметрах трубопроводів, мінімально допустимих відстанях між трубопроводами і будівельними конструкціями.

(Додаток Б таблиця 5). Рекомендовані способи розміщення трубопроводів приведені на рисунку 2 Додатку Б.

Непрохідні канали мають найбільше поширення. Кожний вид каналів застосовується залежно від місцевих умов виготовлення, властивостей ґрунту, місця прокладки. До непрохідних каналів відносять підземні спорудження при висоті до 1500 мм (рисунок 14).

а - канал типу КЛ;

б - канал типу КЛп;

в - канал типу КЛс

Рисунок 14 - Непрохідні канали для теплових мереж.

При прокладці в непрохідних каналах розміри каналів вибираються за умов розміщення в них трубопроводів і виконання усіх робіт по монтажу і ремонту тільки після розкриття каналу з поверхні землі. Прохід обслуговуючого персоналу в каналі неможливий. Найбільше поширення отримали канали типу КЛ і КЛс. Розміри каналів і рекомендовані способи розміщення в них трубопроводів представлено в таблицях 7 і 8 Додатку Б.

Ніші призначені для розміщення П - подібних компенсаторів (рисунок 15) при всіх видах підземної прокладки. Виготовляють з тих же будівельних матеріалів, що і стіни каналів. Відстань між нішами визначається розрахунком або приймаються ж допустимі відстані між нерухомими опорами. Розміри ніш для компенсаторів представлено в таблиці 10 Додатку Б.

Теплофікаційні камери (рисунок 16) передбачаються в місцях встановлення устаткування трубопроводів: засувок, сальникових компенсаторів, дренажних і повітряних кранів, нерухомих опор. Стіни камер виконуються з залізобетонних блоків і панелей. Висота камер не менш 1800мм. Мінімальне заглиблення, перекриття камер від, поверхні землі 0,3 м, а від-верху дорожнього покриття - 0,5 м. Розміри в плані визначаються діаметром трубопроводів, кількістю і габаритами встановленої арматури. Креслення типових теплових камер представлено в Додатку Б рисунку 5. Характеристика теплових камер представлена в таблиці 9 Додатку Б. Вхід у камери здійснюється через люки в перекритті. Кількість люків залежить від внутрішньої площі камери: при F < 6 м² не менш двох люків, при F > 6 м² чотири люки. Діаметр люка D_л > 0,63 м. При глибині лазу більше їм передбачається розширення донизу. Камера повинна бути обладнана металевими сходами або ходовими скобами під кожним люком. Перекриття камер виконується з залізобетонних плит. Дно камер бетонне, передбачається устрій приямку для збирання води, звідки вона видаляється або пересувним насосом, або самопливом у каналізаційний колодязь.

а - розміщення ніш по трасі теплопроводів;

б - розміщення компенсаторів у ніші;

К - компенсаторна ніша;

Н — нерухома стара;

П - рухома опора;

1 - подавальний трубопровід;

2. - зворотний трубопровід;

3. – стінка

Рисунок 15 - Компенсаторні ніші

1. сталева труба-футляр;

2. п опутний дренаж;

3. скоби;

4. лобова опора;

5. сальниковий компенсатор;

6. люк;

7. перехід діаметрів;

8. повітряний кран;

9. теплова ізоляція;

10. дренажний приямок;

11. упорна конструкція із швелерів.

Рисунок 16 - Теплофікаційна камера, з двома відгалуженнями

Безканальна прокладка - перспективний й економічний спосіб будівництва теплових мереж. Перелік будівельно-монтажних робіт значно нижче, ніж при канальній прокладці завдяки чому вартість знижується на 20 - 30 %. При прокладці в сухих ґрунтах ізольовані трубопроводи вкладають на піщану підготовку, а в мокрих - крім піщаної підготовки, необхідний попутний дренаж для водозниження ґрунтових вод. Не рекомендується прокладати в насипних, торф’яних і просадних ґрунтах.

Всі конструкції безканальної прокладки (рисунок 17) розділяються на три групи: засипні, збірні, литі й монолітні.

а- засипні; б - збірні; в - збірно- литі; г - литі; д - монолітні;

1- опора; 2 - засипання ізоляції; 3 - шар утрамбованої глини; 4 - бетонна підготовка;

4. - піщане підсипання; б - формованна штучна ізоляція; 7 - ґрунт; 8 - пінобетон; 9 - плити;

10. - монолітна теплова ізоляція

Рисунок 17 - Типи безканальних прокладок

Найбільш бажані для застосування монолитні оболонки з пінополіуретану, полімербетону, армопінобетону. Конструктивні розміри безканальної прокладки теплових мереж .в армопінобетонній ізоляції представлено в таблицях 11 і 12 Додатку Б.

Надземний спосіб прокладки одержав поширення на територіях промислових підприємств і на майданчиках, вільних від забудов. Незаперечна перевага надземної прокладки і у районах з високим рівнем ґрунтових вод або із сильно пересіченим рельєфом місцевості.

На території промислових підприємств міжцехові комунікації іноді прокладають на кронштейнах, забитих у стінах будинків. Трубопроводи вкладаються на ковзних опорах на балки, кронштейни, або підвішуються до них на підвісних опорах (рисунок 18).

При цьому повинні витримуватися необхідні по [5] відстані між поверхнями трубопроводів і будівельними конструкціями (таблиця 13 Додаток Б), а також необхідні кроки між рухомими та нерухомими опорами. Для компенсацій теплових подовжень використовуються Г- та Z-подібні компенсатори в кутах будівель або П- подібні компенсатори (таблиця 3 Додаток Б).

Для сумісної прокладки теплових мереж й інших трубопроводів різного призначення на території промислових підприємств використовують металеві або залізобетонні естакади (рисунок 19)

INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image86.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image86.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image86.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image86.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image86.png" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 18 - Прокладка трубопроводів на кронштейнах

INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image87.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image87.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image87.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image87.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\Работа, учеба\\media\\image87.png" \* MERGEFORMATINET

а - одноярусні; б - двоярусні; в - триярусні;

1 - поздовжні балки; 2 - трубопроводи; З - надбудова;

4 – настил для проходу та обслуговування

Рисунок 19 - Перетин естакад

На окремо розміщених стійках (рисунок 20) надземна прокладка здійснюється на вільних від забудов майданчиках. Щоб поверхневі води та снігові покрови не створювали зволоження теплової ізоляції, відстань між низом ізоляції та поверхнею землі повинне бути не менш 0,35 м.

41

1. - анкерний стовпчик для нерухомих опор; 2 - проміжний стовпчик для рухомих опор;

З - піщана подушка для рухомих опор. Довжина траверс - 2,4; 3,0; 4,2; 6,0 м. Номінальна висота від 0,7 до 2,5 м. Вертикальне навантаження Р = 5, 10 та 20 тс

Рисунок 20 - Підземна прокладка трубопроводів на залізобетонних стовбчиках

Трубопроводи вкладаються на стовпчики чи колони на типові ковзні, каткові чи кульові опори або підвішуються на підвісних опорах. Відстань між стовпчиками та колонами дорівнює відстані між рухомими опорами. Уклін трубопроводів здійснюється зміною заглиблення опор і=-0.1÷ + 0,4.

Компенсатори використовуються Г- та П - подібні. Сальникові компенсатори допускається використовувати на низьких опорах для трубопроводів D_y ≥300 мм. Арматура і сальникові компенсатори при прокладці на низьких опорах повинні захищатися металевими кожухами від сторонніх впливів та атмосферних опадів.