Попутний дренаж

попутний дренаж

Одним з основних умов підвищення довговічності і надійності підземних теплових мереж є захист їх від затоплення ґрунтовими або поверхневими водами. Затоплення мереж призводить до руйнування ізоляції, розвитку зовнішньої корозії трубопроводів, а також до різкого збільшення теплових втрат. Тому при будівництві підземні теплові мережі бажано розташовувати вище рівня грунтових вод. Якщо ж практично це не можливо, то при прокладанні теплових мереж нижче максимального рівня стояння грунтових вод слід передбачати штучне зниження ґрунтових під - попутний дренаж, а для зовнішніх поверхонь будівельних конструкцій - обмазувальну бітумну ізоляцію.

Для захисту підземних теплових мереж від поверхневих вод в першу чергу необхідна планування поверхні землі над теплопроводами. В результаті цієї планування позначки поверхні землі над теплопроводом повинні трохи перевищувати позначки навколишнього грунту. Бажано пристрій над тепловими мережами вуличного одягу у вигляді бетонного або асфальтобетонного покриття. В окремих випадках при ускладненнях з організацією відводу поверхневих вод в місцях пониження рельєфу по трасі на таких ділянках також виникає необхідність спорудження дренажних пристроїв.

Будівництву дренажу передують вишукувальні та проектні роботи з виявленням гідрогеологічних умов району. Проводять зйомку місцевості, становлять гідрогеологічні профілі з встановленням рівня грунтових вод, підраховують дебіт води, що надходить на ділянку теплотраси, визначають місце відведення цієї води, складають депресійні криві зниження рівня грунтових вод дренамі і визначають необхідні відстані і діаметр дрен. Викреслюють план і поздовжній профіль закладки дренажу.

Для теплових мереж, як правило, застосовуються горизонтальні дренажі. При невисокому рівні ґрунтових вод і невеликому дебите застосовують спрощену конструкцію у вигляді дренирующего підстави під каналом з крупного піску або гравію (рис. 2.48, а). Дренажні пристрої (рис. 48,6) прокладають вздовж траси теплових мереж по одну (односторонні дренажі) або обидві сторони (двосторонні дренажі) від неї. Односторонні дренажі мають у своєму розпорядженні з боку припливу грунтових вод. Основна вимога до дренажу в зоні прокладання теплових мереж полягає в тому, щоб крива депресії (рівень грунтових вод при роботі дренажу) була нижче дна каналу або нижньої позначки ізоляційної конструкції теплопроводу при безканальної прокладці. Для цього заглиблення верху дренажних труб приймають не менше 300 мм від дна каналу, а при безканальної прокладці - не менше 300 мм від нижньої поверхні ізоляції теплопроводів. Вибір конструкції дренажу залежить від умов прокладки тепломереж: рівня і напрямку руху ґрунтових вод, їх дебіту, ухилу траси теплових мереж, характеру будови грунту і ін.

Для попутного дренажу в основному застосовують азбестоцементні труби з муфтами, керамічні каналізаційні розтрубні труби, а також готові трубофільтри. Застосовують також бетонні, залізобетонні, пластмасові та інші труби. Однак бетонні та залізобетонні труби можна використовувати тільки для неагресивних вод, так як в противному випадку бетон може вилуговувати з руйнуванням. Азбестоцементні напірні труби більш стійкі, ніж бетонні та залізобетонні, тому вони отримали більш широке застосування при будівництві попутних дренажів. Водоприймальні отвори в азбестоцементних трубах виконані циліндричними або щілинними (рис. 2.49).

Керамічні каналізаційні труби також отримали широке застосування. Прийом води в керамічних трубах забезпечується зазором в розтрубі 10-20 мм, який залишається тільки у верхній частині стику. Нижню частину закладають канатом або азбестоцементних розчином. Керамічні каналізаційні труби великого діаметра забезпечені отворами діаметром 5-10 мм, розташованими в шаховому порядку. Надзвичайно ефективна конструкція дренажу з трубофільтри (труб з крупнопористого бетону), завдяки великій пористості стінок яких вода вільно проникає всередину труб (рис. 2. 50). При використанні трубофільтри виключається необхідність влаштування гравійно-піщаної обсипання, крім того полегшується можливість механізації будівельно-монтажних робіт по прокладці дренажу.

Діаметри дренажних труб вибирають виходячи з розрахункової кількості відводяться вод, але не менше 150 мм (виходячи з дебіту води до 5 л / с на 1 км теплотраси). Швидкість руху води в дренажних трубах приймають зазвичай порядку 0,5-0,7 м / с, але не більше 1 м / с, так як при великих швидкостях дренируемой водою може розмиватися грунт близько стикових з`єднань труб. При малих же швидкостях руху дренируемой води з неї може випадати осад, в результаті чого може засмітитися і закупоритися мережу. Тому при будівництві попутного дренажу приймають ту необхідну швидкість води, при якій вона має самоочищаються здатність (т. Е. Швидкість, яка виключає випадання осаду).

Дренируемая вода рухається по трубах самопливом під дією сили тяжіння, тому чим більше ухил дренажних труб, тим більше швидкість їх руху. Однак при збільшенні ухилу зростає і глибина закладення дренажу, що підвищує вартість і ускладнює виконання будівельно-монтажних робіт, а також і експлуатацію дренажу. Для забезпечення необхідної водовідвідної спроможності ухил попутного дренажу слід приймати не менше 0,003, при цьому він може не збігатися за величиною і напрямком з ухилом теплових мереж.

Дренажні труби прокладають в (фільтруючих обсипання, що перешкоджають засміченню труб грунтом. Як дренажної обсипання застосовують крупнозернистий пісок, середній гравій, а також щебінь гірських порід і середньозернистий пісок з коефіцієнтом фільтрації не менше 20 м / сут. Гранулометричний склад обсипання підбирають з такою умовою, щоб при фільтрації води не відбувалося виносу дрібних частинок через більш великий заповнювач і. забивання водоприймальних отворів в дренажних трубах.

Для прочищення дренажних труб на кутах повороту і на прямих ділянках не рідше ніж через 50 м влаштовують контрольні оглядові колодязі діаметром 1000 мм і більше, позначки дна яких приймаються на 0,3 м нижче відміток закладення примикають дренажних труб. Для дренажу компенсаторних ніш від основного дренажу влаштовуються окремі відгалуження, конструкція яких аналогічна основному попутному дренажу. У місцях відгалужень також влаштовують контрольні оглядові колодязі.

Підстава камер завжди знаходиться, нижче підстави самого теплопроводу, тому при зниженні рівня ґрунтових вод до заснування теплопроводу нижня частина камер залишається в оточенні грунтових вод. У свою чергу заглиблення попутного дренажу нижче дна камер значно б збільшило його вартість, так як довелося б дренувати дуже велика кількість грунтової води і збільшувати діаметр дренажної труби. У практиці будівництва теплових мереж значно доцільніше влаштовувати камери з водонепроникним підставою. Ділянки дренажних труб, що проходять через камери, виконують з металу, а в місцях їх проходу крізь стіни встановлюють прохідні сальники. При проході дренажу через щитові залізобетонні опори 1в останніх для пропуску дренажних труб залишають отвори, діаметр яких беруть на 200 мм більше зовнішнього діаметра дренажних труб.

Вода з системи попутного дренажу повинна випускатися в міську зливову каналізацію, водостічну мережу або у відкриті водойми. Дренажні випуски виконують з суцільних труб (чавунних, азбестоцементних, залізобетонних безнапірних і ін.). Якщо випуск дренажних вод в водостічну мережу або відкрита водойма неможливий, то допускається випускати їх в фекальную каналізацію, при цьому слід передбачати зворотний клапан і гідрозатвор. Скидання цих вод в поглинаючі колодязі або на поверхню землі не допускається. При розташуванні дренажної мережі нижче водостічної або каналізаційної відведення води самопливом неможливий. В цьому випадку споруджують дренажні насосні станції, які мають, як правило, два відсіки: резервуар для прийому дренажної води і машинний зал. Насосні станції споруджують з монолітного або збірного залізобетону переважно круглими в плані діаметром 3-4 м.1

Пристрій попутного дренажу значно здорожує вартість будівництва теплових мереж в цілому. Крім того, будівельно-монтажні роботи по його прокладці поки ще недостатньо механізовані, що вимагає великої кількості ручної малопроизводительного праці. При цьому також істотно збільшуються терміни будівництва і введення теплових мереж в експлуатацію. Однак досвід експлуатації показує, що при наявності попутного дренажу теплові мережі досить надійно захищені від затоплення ґрунтовими і поверхневими водами, що, безумовно, впливає на надійність і довговічність роботи теплопроводів.