Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Подземные каналы и тоннели

Каналы и тоннели служат для межцеховых и внутрицеховых прокладок кабелей, трубопроводов различного назначения, отвода сточных вод, транспортировки разнообразных продуктов и отходов производства и т. д. Унифицированные каналы н тоннели должны удовлетворять различным технологическим требованиям и в тоже время выполняться из достаточно простых и экономичных конструкций.

К непроходным каналам предъявляются такие же требования, как и к тоннелям, однако каналы не предназначены для прохода обслуживающего персонала, поэтому они и называются непроходными. Их высота обычно составляет менее 2 м.

Конструктивно каналы и тоннели должны быть такими, чтобы их можно было возводить из минимального числа сборных элементов и по возможности исключать устройство монолитных участков. Днища каналов и тоннелей желательно выполнять гладкими, что упрощает устройство пола с уклоном (не менее 0,2 %), для стока вод. Необходимость устройства гидроизоляции предопределяет гладкую наружную поверхность сборных элементов каналов и тоннелей. Стыки сборных элементов должны быть максимально простыми. Устройство стыков с применением закладных изделий позволяет упростить опалубочные формы элементов и уменьшить расход бетона, однако такие стыки необходимо защищать от коррозии.

На практике применяют три варианта конструкций каналов: из лотковых элементов, перекрываемых плоскими плитами (рис. 12.24, о), из лотковых элементов, опирающихся на плоские плиты (рис. 12.24, б), и из верхних и нижних лотковых элементов, соединяемых с помощью коротышей из швеллеров, которые закладываются в продольные швы (рис. 12.24, в).

Многосекционные каналы могут быть образованы из тех же сборных элементов (рис. 12.25, 12.26).

Тоннели из лотковых элементов конструктивно решены аналогично каналам из верхних и нижних лотковых элементов, соединяемых с помощью швеллеров, которые привариваются к закладным деталям, устанавливаемым в стенке нижних лотков. Однако в тоннелях установка лотковых элементов выполняется с перевязкой вертикальных швов. Сочетания высот нижних и верхних лотков принимают в зависимости от вида и условий монтажа коммуникаций. Многосекционные тоннели образуются из параллельно устанавливаемых односекционных тоннелей с засыпкой «пазухи» между стенками сухим песком.

Размеры лотков по ширине приняты 420...4000 мм включительно, по высоте — 360...1700 мм включительно. При ширине лотков до 2400 мм и массе до 9,3 т длина лотков равна 5970 мм, в остальных случаях — 2970 мм. Плоские плиты перекрытий и днища имеют длину 2990 мм, за исключением плит для каналов шириной 300 и 450 мм, длина которых 740 мм. Для перекрытия полуподземных каналов разработаны трехслойные утепленные плиты, в которых в качестве утеплителя используют ячеистый бетон.

В подземных каналах и тоннелях не реже чем через 50 м устраивают деформационные швы. В полуподземных каналах расстояние между деформационными швами не должно превышать 30 м. Деформационные швы обычно устраивают в местах примыкания каналов к камерам и компенсаторным нишам или на границах участков с резко различающимися сечениями, нагрузками и т. д. В тоннелях, кроме того, всегда предусматривают выходы и монтажные проемы Расстояния между выходами в шинных и кабельных тоннелях не должны превышать 150 м, при прокладке паропроводов — 100 м и при прокладке водяных тепловых сетей — 200 м.

Каналы и тоннели рассчитывают на следующие виды нагрузок (рис. 12.27, а): а) постоянная нагрузка от собственного веса конструкции перекрытия канала и слоя грунта над перекрытием канала; б) временная распределенная вертикальная нагрузка от транспортных средств, в) горизонтальное давление грунта от засыпки; г) горизонтальное давление грунта от нагрузки, передающейся с транспортных средств, д) горизонтальные и вертикальные нагрузки от трубопроводов; последние обычно мало влияют на напряженное состояние конструкций каналов и тоннелей и при расчете не учитываются.

Вид расчетной схемы канала (тоннеля) принимается в зависимости от конструкции сооружения. Для конструкций каналов, изображенных на рис 12.24, а, 12.25, а, расчетная схема показана на рис. 12.27, б. Изгибающие моменты в стенке для этой схемы определяются от горизонтальных нагрузок, как в консольной балке, защемленной в уровне днища. Расчет плиты перекрытия производят как балки на двух опорах. Для остальных каналов и тоннелей шириной более 1,5 м расчетная схема показана на рис. 12.27, в. Изгибающие моменты, продольные и поперечные силы определяются, как в П-образной шарнирной раме на упругом основании; для каналов меньшей ширины отпор грунта на днище принимают по линейной эпюре. Расчет стенки и днища производят на внецентренное сжатие. При выборе расчетной схемы следует иметь в виду, что в процессе строительства канала возможна его работа со снятым покрытием. Поэтому в большинстве случаев (за исключением монолитных замкнутых каналов) при расчете должен быть рассмотрен вариант схемы загружения с консольными стенками (рис. 12.27, б).

Зайцев Ю. В., Строительные конструкции заводского изготовления: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». — М., 1987

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики