Чугунные люки – классификация, характеристики, особенности конструкции и установки

Одними из наиболее популярных и используемых элементов при прокладке подземных коммуникаций являются чугунные люки. Крышки позволяют защитить колодцы с коммуникациями, трубопроводами, энергетическими объектами от загрязнений, подтоплений, а также несанкционированных проникновений.

Нормы и отраслевые стандарты

Дождеприемники ливнесточных колодцев, а также люки смотровых колодцев нормируются межгосударственным стандартом ГОСТ 3634-2019. Стандарт распространяется на люки дренажа и подземных инженерных коммуникаций, городской телефонной сети и канализации, водопровода и пожарных гидрантов, тепловых сетей и технических средств обеспечения движения.

Конструктивное исполнение

Опорно-укрывные изделия должны иметь рельефную, противоскользящую поверхность. При этом высота всех выступающих элементов не должна превышать 8 мм. Конструктивно различают следующие типы чугунных люков, которые дифференцируют по следующим характеристикам:

класс,
наименование;
номинальная нагрузка;
рекомендуемое место установки.

В соответствии с данной классификацией, установленной стандартом ГОСТ 3634-2019 изделия делятся на следующие разновидности:

класс А15 – легкие люки с номинальной нагрузкой 15 кН или 1,5т, которые находят применение для обустройства пешеходных зон и зеленых насаждений;
класс В125 – средние люки, для которых номинальная нагрузка составляет 125кН или 12,5т, которые могут успешно применяться для установки на проезжей части городских парковых дорог, тротуарах и автомобильных стоянках, и парковках;
класс С250 – люк тяжелый, который рассчитан на предельную нагрузку 250кН или 25т и может использоваться для установки на дорогах с интенсивным движением автомобильного транспорта;
класс D400 – люк магистральный тяжелый, который способен выдерживать нагрузку до 400кН или 40т и предназначен для обустройства магистральных автодорог;
класс Е600 – сверхтяжелый люк, предельное значение нагрузки для которого составляет 600кН или 60т. Изделия могут находить применение в промышленных зонах с высокими статическими и динамическими нагрузками – на терминалах, предприятиях, АЗС и т. д.;
класс F900 – сверхтяжелый люк, который отличается нагрузочной способностью, имеющей предел 900кН или 90т. Изделия задействуют в местах с наличием высоких нагрузок в доках, аэропортах и т. д.

Учитывая тот факт, что нагрузка нормируется в килоньютонах, точные показатели допустимой массы требуют расчета. Один килоньютон примерно составляет 98 кг веса, установленного на крышку люка. Таким образом, для самого лёгкого изделия класса А15 допустимая предельная нагрузка насчитывает 15 кН или в переводе 1470 кг. Для наиболее тяжёлого - 900 кН, что соответствует массе 88200 килограмм.

По исполнению крышки делятся на изделия:

общего назначения;
с наличием замкового запорного устройства;
с наличием углубления для бетонирования;
с конструкцией подъема крышки посредством грузоподъемного унифицированного механизма;
с конструкцией, которая имеет усиленную заделку корпуса анкерными болтами и наличием приливов;
с крышкой, имеющей шарнирное крепление к корпусу;
с крышкой, конструкция которой состоит из нескольких частей;
с единым корпусом, который позволяет установить две и более крышки;
с корпусом плавающего типа;
с отличной от круглой формой квадратной или прямоугольной.

Масса и маркировка

Масса таких изделий для каждого типа отличается в зависимости от материала изготовления. В качестве последнего может использоваться как обычный серый чугун марки СЧ20, так и высокопрочные марки ВЧ40.Высокопрочный материал отличается сниженным показателем веса, допуская при этом более высокий предельные механические нагрузки. При этом масса изделий варьируется в широком пределе и насчитывает:

легкие малогабаритные и легкие крышки А15 при изготовлении из серого чугуна имеют маркировку «ЛМ» и «Л», массу 40 – 45кг, из высокопрочного чугуна – 30кг;
легкий усиленный вид изделий А30 с маркировкой «ЛУ» при изготовлении из серого и водопрочного чугуна имеет массу 50 кг и 30кг соответственно;
средние крышки В125 с обозначением «С» имеют показатели массы 70кг и 45 кг для серого и высокопрочного чугуна;
тяжелые люки С250 маркируют как «Т». Их масса насчитывает 105кг для обычного и 55 кг для высокопрочного изготовления;
тяжелые магистральные крышки D400 с обозначением «ТМ» отличаются массой 130кг при изготовлении из серого чугуна и 65кг из высокопрочного;
сверхтяжелые изделия Е600 с маркировкой «СТ» весят 170кг и 80 кг;
сверхтяжелые усиленные виды крышек F900 имеют маркировку «СТУ» и изготавливаются только из высокопрочного чугуна, имея массу 100 кг.

При проектировании и покупке изделий необходимо учитывать тот факт, что масса является общей и включает в себя вес всех деталей изделия, входящих в состав, а именно: кольца, крышки, запорного устройства и прочих деталей.

Чаще всего масса люка, который чаще всего используется для обустройства городской инфраструктуры составляет 50кг.

Альтернативные изделия

В настоящее время конкуренцию чугунным люкам составляют полимерно-песчаные, а также пластиковые изделия, которые выигрывают благодаря более низкой массе. Для первых в качестве основного материала используется высококачественный полимерно-песчаный композит, который имеет способность к деформации. Пластиковые крышки гораздо легче композитных и часто классифицируются, как садовые и газонные, которые проще устанавливать и транспортировать.

При этом спрос на чугунные стандартные изделия остается высоким, благодаря целому ряду преимуществ.

Достоинства чугунных люков

Развитие современных коммуникаций создает условия для повышенного спроса на чугунные люки, которые являются неотъемлемой части городской, транспортной, энергетической инфраструктуры любого города населенного пункта, предприятия. Популярность чугунных изделий обусловлена их преимуществами, которые открывают широкие перспективы и сулит экономическую выгоду при их установке и эксплуатации. Среди достоинств необходимо выделить:

высокую механическую прочность изделий;
наличие продукции, выполненной из разных типов материалов – серого и высокопрочного чугуна, которые могут находить применение в различных условиях;
широкий ряд моделей люков, которые представлены в различном конструктивном исполнении – от легких до сверхтяжелых, с наличием различных типов замков и т. д.;
высокая надежность и долговечность изделий. Срок службы чугунных конструкций составляет 50-70 лет, что позволяет успешно применять их городских и промышленных условиях. При этом материал не подвержен разрушению при воздействии влаги, коррозии, влиянию ультрафиолетовых лучей, является экологически чистым и длительно способен сохранять привлекательный внешний вид;
чугунные люки практически не нуждаются в обслуживании за исключением очистки от сезонных накоплений и загрязнений;
большой диапазон рабочих температур. Чугун устойчив к температурным колебаниям, имея высокую стойкость к низким и высоким показателям. В связи с этим изделия одинаково успешно находят применение в регионах с умеренным и холодным климатом;
доступная себестоимость и экономическая эффективность. Несложный процесс изготовления чугунных изделий, а также доступность исходного материала отражаются на их стоимости. В сочетании с доступной ценой и высокой долговечностью изделия являются выгодными с точки зрения цены и качества;
низкий уровень истираемости поверхностей. Даже течением времени рифленые поверхности не подлежат износу и не становятся сколькими, обеспечивая необходимое сцепление для передвижения пешеходов и транспорта;
простая технология изготовления изделий.

В качестве недостатков чугунных люков можно выделить высокую массу изделий, в связи с чем затруднен их монтаж, подъем и транспортировка без средства автоматизации и механизации. При этом массивность изделий в определенной мере обеспечивает надежность и высокую защиту шахт колодцев от попадания третьих лиц и засорений.

Классификация шахт по назначению

Шахты подземных колодцев в значительной мере различаются между собой по конструкции, которая зависит от назначения. По этому признаку различают следующие типы колодцев:

для фильтрации сточных и дренажных вод, которые предназначены для очистки жидкости;
смотрового типа, которые востребованы при сооружении коммуникаций, нуждающихся в осмотре и обслуживании, а также проведения работ по контролю за давлением и прочими параметрами трубопроводных систем, магистралей и ответвлений от них;
накопительного типа – колодцы, в которых производится аккумуляция вод, отходов, стоков, после чего они очищаются при помощи специальных насосов;
перепадные и поворотные колодцы – инженерные конструкции и сооружения, которые находят применение в технологических узлах коммуникаций, где имеют место перепады в глубине их заложения, а также необходимые для снижения вероятности засорения систем.

Конструкция колодцев

Все колодцы проектируются в зависимости от назначения, типа установленных в них коммуникаций, а также требований, которые обусловлены необходимость проведения регламентных работ по осмотру, обслуживанию, замене коммуникаций и систем. При этом колодец устанавливается на глубине заложения магистрали. Чаще всего высоты внутри колодца не превышает 1,8 метра, а сама шахта формируется в форме окружности диаметром около 700 мм. Стенки шахт могут изготавливаться как из кирпича, так и из бетона. По нормам безопасности колодцы оборудуют лестницей.

Важным элементом безопасности колодца является чугунная крышка люка, которая должна не только гарантировать прочность для перемещения по ее поверхности пешеходов или транспорта, но и защищать коммуникации, сам колодец от попадания влаги, мусора, сточных, талых и дождевых вод, проникновения животных и людей за исключением обслуживающего персонала. При этом крышка имеет больший размер диаметра, чем отверстие в люке, в котором она установлена. Это необходимо для того, чтобы исключить возможность ее проваливания внутрь колодца. Чугунные изделия при этом имеют определенные преимущества, поскольку имеют повышенную массу, благодаря которой исключается ее самопроизвольное переворачивание.

Устройство колодцев может различаться в зависимости от типа грунта.

Люки из чугуна могут оснащаться различными запорными механизмами и устройствами, посредством которых обеспечивается сохранность коммуникаций. Различают следующие виды замков:

распорного типа, которые обеспечивают фиксацию за счет выступов, которые располагаются в пазах горловины. Открытие крышек осуществляется специальным персоналом при помощи оригинальных ключей;
флажкового типа. Механизмы не так часто применяются по причине высокой стоимости и задействуются только для важных объектов коммуникаций энергетических и цифровых коммуникаций;
резьбового типа, который подразумевает использование резьбы в горловине. Одним из недостатков замка является необходимость его обслуживания, без которого возможно заклинивание крышки.

Технология установки и монтажа колодцев

Для строительства колодцев с чугунными крышками производятся следующие этапы работ:

проектирование коммуникаций специальными организациями и учреждениями с разметкой местности и определением точных координат;
выемка грунта в необходимых местах монтажа на заданную глубину и объем;
уплотнение грунта на дне котлована перед монтажом посредством формирования подушки из песка и щебня;
установка элементов колодца в виде его донного части, бетонных колец, верхней части с отверстием или строительства стен колодца из кирпича;
бетонирование швов и их герметизация;
установка деталей люка;
засыпка грунта, укладка асфальтового покрытия.