Лотки из железобетона и используемые для их комплектации плиты перекрытий считаются наиболее экономичными и практичными строительными материалами для создания подземных коммуникационных магистралей и трубопроводов, теплотрасс. Нередко эти каналы технологически проходят под дорогами и автомагистралями, испытывая при этом статические и динамические нагрузки. Технология производства ЖБИ изделий позволяет упростить эту процедуру посредством применения плит и железобетонных лотков. Современные возможности производства дают возможность изготавливать изделия с различными показателями прочности и несущей способности, которые и определяют параметры их применения. При этом такие характеристики, как эффективность, надежность, договечность, ремонтопригодность тепловых сетей в большинстве зависят от того, как подбирались и рассчитывались железобетонные лотки.
Нагрузка на элементы теплотрасс
Несущая способность лоточной конструкции в сборе определяется параметрами армирующего каркаса и маркой бетона – в зависимости от того, насколько более выраженной является весовая и динамическая нагрузка на поверхность конструкции, подбирается и модель лотка. Отдельные виды лотков теплотрасс различаются по нагрузочным характеристикам, ввиду применения различной по сечению арматуры, сеток или каркасов, формирующих прочность.
Теплотрассы и другие подземные коммунальные и транзитные магистрали подвергаются двум основным типа нагрузки:
- Постоянной - вес грунтовой насыпи, построек жилого, коммерческого или промышленного типа и дорожного покрытия;
- Кратковременной – динамическая нагрузка, создаваемая людьми и транспортными средствами.
Суммарная величина нагрузок всех типов определяет глубину закапывания магистрали.
Параметры выбора лотков и плит
Расчет вертикальной нагрузки на составляющие теплотрасс определяются сериями, к которым относятся выбранные изделия – сегодня наиболее востребованной продукцией в этом сегменте считается производимая по сериям 3.006.1-2/82 и 3.006.1-8.
Изделия серии 3.006.1-2/82 следует выбирать по месту их будущего расположения – под автодорогами или вне их. В первом случае заглубление верхней части теплотрассы осуществляется на глубину от 0,5 до 6 метров, ширина канала может составлять от 0,3 до 3 м в зависимости от назначения. Выбирать лотки и плиты следует в соответствии с вертикальной расчетной нагрузкой на собранную магистраль в пределах 8-15 тс/кв.м. Данные о несущей способности содержатся в последнем числовом значении маркировки.
Расчет нагрузок, которым подвергаются производимые по серии 3.006.1-8 лотки и крышки перекрытий, осуществляется по тому же принципу и зависит от вертикальной нагрузки, однако маркировка изделий этого типа содержит информацию не о допустимой несущей нагрузке, а по соответствующему ей индексу. Подобрать подходящие изделия можно, используя справочную информацию производителя и таблицы соответствия индекса расчетной прочности фактической несущей способности.
Поскольку процесс эксплуатации теплотрасс подразумевает управление и ремонт ряда узлов и запорных элементов арматуры, процесс выбора лотков требует наличие всех видов информации о трубопроводе, в числе которой:
- толщина и тип теплоизоляционного слоя, применяемого на магистрали;
- сечение используемого трубопровода;
- точное местоположение узлов - компенсаторов, которые могут иметь Z-образную или П-образную конструкцию;
- точки монтажа тепловых камер и стационарных опорных элементов.
При этом основными параметрами, которыми руководствуются инженеры при расчете и выборе бетонных лотков, являются их геометрические размеры, а именно: высота и ширина контруктивов. Расчет нагрузки сопровождается вычислением необходимого объема, обеспечивающего проход труб. Для этого лоток соизмеряется с сечением наибольшей трубы магистрали. При этом берется в расчет формирование минимального зазора между нижней плоскость лотка и трубами с учетом высоты имеющихся под теплосетью опор. Нагрузка на лотки измеряется для заполненных труб и рассчитывается с учетом многократного запаса. В случаях, когда лотки устанавливаются под автотранспортными магистралями, расчет прочностных характеристик включает в себя учет массы грунта и осевую, а также базовую нагрузки, возникающие в результате движения груженого транспорта.
Следует отметить также преимущества канальных плит серии ВП, рассчитанных на постоянную нагрузку от автотранспорта и применяемые в строительстве мостовых пролетов – ввиду особенностей конструкции (армирующие элементы спроектированы для нагрузок на растяжение) и назначения они рекомендованы для строительства подземных каналов под автодорогами.
Для прокладки теплотрасс в зонах с отсутствием высоких нагрузок находят применение менее прочные лотки, тогда как при осуществлении монтажа их под автодорогами не избежать наличия армирования и применения иных марок бетонов, использования лотков с более крупными габаритными размерами. Однако из практики чаще всего используются крышки лотков, изготавливаемые по серии 3.006.1-2/82. При этом расчет вертикальных нагрузок производится не для отдельных единиц, а для всего канала, после чего на основании полученных значений принимаются к установке марки плит и лотков. Цифробуквенная маркировка железобетонных лотков включает в себя информацию о несущей способности. Так, к примеру, крышка П-18-6 и лоток Л-15-7/2 имеют прочность выраженную как 8 тоннасил на квадратный метр.
