Благоустройствогородскихтерриторий Подземные инженерные сети

К подземным инженерным сетям относятся трубопроводы, кабели и коллекторы.

В подземном хозяйстве города используются трубопроводы различного назначения: трубопроводы сети водоснабжения (хозяйственно-питьевые, противопожарные, горячего и промышленного водоснабжения, поливочные); трубопроводы канализации (бытовых, дождевых и промышленных вод); трубопроводы теплоснабжения и газоснабжения. Помимо этих основных трубопроводов в городе могут размещаться трубопроводы специального назначения — дренажи, паропроводы, нефтепроводы, пневматических систем и др.

Трубопроводы подземных инженерных сетей разделяются на транзитные, магистральные, распределительные и разводящие. Магистральные трубопроводы обслуживают город, крупные жилые районы, промышленные и коммунальные зоны. Распределительные трубопроводы обслуживают микрорайоны и являются элементом каждой улицы города. Разводящие трубопроводы прокладываются по территориям жилых микрорайонов.

Кабельные сети включают электрические сети высокого и низкого напряжения, предназначенные для электроснабжения (в том числе наружное освещение и обеспечение электротранспорта), и кабели слабого тока для телеграфной и телефонной связи, радиовещания и сигнализации специального назначения.

На территории города размещаются напорные и самотечные сети. К самотечным сетям относятся сети канализации, водостоков и дренажей. По глубине заложения различают сети глубокого и мелкого заложения. К сетям глубокого заложения относятся сети, которые рас­полагаются ниже расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры. К ним относятся сети водопровода, канализации, водосточной системы и пр. Сети мелкого заложения по технологии их эксплуатации могут размещаться в зоне промерзания грунта (теплосеть, кабели различного назначения).

Коллекторы представляют собой закрытые каналы, в которых совмещается прокладка различных трубопроводов и кабелей. Основная сеть трубопроводов, кабелей и коллекторов размещается под улицами и площадями города, образуя сложные подземные системы. Большое количество подземных инженерных коммуникаций прокладывается и по межмагистральным территориям.

Виды подземных инженерных сетей

Подземные инженерные сети — важный элемент инженерного обеспечения городов, поселков и сельских населенных пунктов, под которым понимается совокупность систем водоснабжения, канализации, электро-, газо- и теплоснабжения, призванных обеспечить функционирование и дальнейшее развитие города.

Водоснабжение городов

На территории города размещаются водопроводные сети различного назначения: хозяйственно-питьевые, противопожарные, поливочные, промышленные. Как правило, хозяйственно-питьевые, противопожарные и поливочные сети объединяются в одну систему, хотя возможно применение поливочной сети мелкого заложения.

Водопроводные сети проектируются кольцевыми. Тупиковые линии водопроводов допускается применять в случае подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды — при диаметре труб не более 100 мм и при подаче воды на противопожарные нужды — при длине линий не более 200 м. Минимальный свободный напор в сети водопровода города при хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли принимается при одноэтажной заст­ройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж добавляется 4 м.

Канализация.

Современное благоустройство города требует наличия развитой канализации для своевременного удаления с городской территории сточных вод, которые в зависимости от состава подразделяются на хозяйственно-бытовые, производственные и ливневые (дождевые и талые) стоки. Для отвода сточных вод в городах применяются общесплавной, раздельный, полураздель­ный и комбинированный способы.

Общесплавной способ канализации заключается в том, что все городские сточные воды отводятся по одной системе труб.

При раздельном способе устраиваются две сети трубопроводов. По одной сети труб отводятся бытовые и сточные воды, а по другой — дождевые и условно чистые производственные сточные воды. Однако следует отметить, что в настоящее время этот способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что поверхностные стоки сбрасываются в водоемы, как прави­ло, без достаточной очистки, тем самым, способствуя их загрязнению.

Полураздельный способ канализации заключается в том, что городские водостоки соединяются с сетями бытовых сточных вод при помощи устройств, которые позволяют сбрасывать в нее первые загрязненные порции дождевых вод при дождях большой интенсивности и всего стока при дождях малой интенсивности. Именно этот объем стока поступает на очистные сооружения.

Комбинированный способ объединяет общесплавную и раздельную системы. При нем общесплавная система применяется в центральных районах города, а раздельная — на периферии с самостоятельной очисткой атмосферных вод. Способ и степень очистки сточных вод определяются в зависимости от местных условий с учетом возможного использования сточных вод для промыш­ленных и сельскохозяйственных целей.

В зависимости от рельефа местности и планировочного решения в городах применяются централизованная и децентрализованная схемы канализации. В компактных городах с общим падением рельефа в основном в одну сторону применяется централизованная схема канализации. При наличии нескольких бассейнов стока и расчлененном планировочном решении города используется децентрализованная схема канализации. Канализационные сети являются самотечными (безнапорными) системами. Лишь в особых условиях возможно создание напора в трубопроводах при помощи насосных станций.

Электроснабжение.

Система электроснабжения города состоит из сети внешнего электроснабжения, высоковольтной (35 кВ и выше) сети города и сетевых устройств среднего и низкого напряжений с соответству­ющими трансформирующими установками. Принцип организации высоковольтной сети крупного города — создание на периферии его высоковольтного кольца с подстанциями, соединенными с соседними энергосистемами. От высоковольтной сети устраиваются глубокие вводы для электроснабжения жилых и промышленных районов с расположением понизительных подстанций в центрах электрических нагрузок.

Электрические сети выполняются в виде воздушных линий электропередач (ЛЭП) и кабельных прокладок.

На территории города размещаются электрические сети различного назначения: сети электроснабжения для коммунально-бытовых и производственных нужд высокого и низкого напряжений; сети наружного освещения улиц, площадей, парков и пр.; сети электротранспорта; сети слабого тока. При прокладке сетей электроснабжения, городской телефонной и радиотрансляционной сетей используются кабели различных марок, прокладываемые отдельно или в асбестоцементных и керамических трубах и каналах, бетонных блоках с отверстиями.

Газоснабжение.

Системы газификации представляют собой комплекс магистральных газопроводов, подземных газохранилищ и кольцевых газопроводов, обеспечивающих надежное газоснабжение районов.

Газ подается к городу по нескольким магистральным газопроводам, которые заканчиваются газорегуляторными станциями (ГРС). После газорегуляторной станции газ поступает в сеть высокого давления, которая закольцовывается вокруг города, и от нее к потребителям через го­ловные газорегуляторные пункты (ГРП).

Городские сети для обеспечения надежности газоснабжения обычно решаются кольцевыми и лишь в редких случаях — тупиковыми. Городскими магистральными газопроводами являются газопроводы, идущие от ГРС или других источников, обеспечивающих подачу газа, до ГРП. Распределительными газопроводами считаются газопроводы, идущие от ГРП или газовых заводов, обеспечивающих газоснабжение населенных пунктов, до вводов, т.е. уличные, внутриквартальные, дворовые газопроводы. Прокладка газопроводов независимо от давления газа выполняется, как правило, подземной, но улицам, дорогам города и межмагистральным территориям.

Теплоснабжение городов предусматривает обеспечение теплом жилищно-коммунальных и промышленных потребителей. В городах главным образом применяется централизованное тепло­снабжение, обеспечивающее высокий уровень инженерного благоустройства.

Основными источниками тепла для теплофикации городов являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие как тепло, так и электроэнергию. В системах теплоснабжения городов теплоносителями могут быть пар и перегретая вода. Паропроводы обеспечивают снабжение промышленных предприятий и состоят обычно из трех труб, по двум трубам пар подается к потребителю, а по третьей возвращается к теплоцентрали конденсат.

Теплоснабжение жилых и общественных зданий осуществляется водяными сетями, состоящими из двух труб, по одной трубе перегретая вода подается к потребителю, а по другой возвращается охлажденная вода. Применяются закрытая и открытая системы. В закрытой системе циркулирующая в тепловых сетях вода используется только как теплоноситель, в открытой системе она часто или полностью разбирается для горячего водоснабжения.

Тепловые сети прокладывают в недоходных каналах (наиболее распространенный в настоящее время способ прокладки), в траншеях (бесканальная прокладка) и в общих коллекторах совместно с другими коммуникациями.

Способы прокладки подземных инженерных сетей

Существует несколько способов или приемов прокладки подземных сетей: прокладка подземных сетей раздельно в самостоятельных траншеях; прокладка подземных сетей совмещено в общей траншее; прокладка подземных сетей совмещено в проходных и полупроходных коллекторах и каналах, прокладка подземных сетей в непроходных каналах.

Раздельная прокладка. При раздельной прокладке каждый трубопровод и кабель размещаются в отдельной траншее на различной глубине от поверхности.

Раздельная прокладка трубопроводов характеризуется большим объемом земляных работ, значительной шириной их прокладки в плане и затруднениями применения средств механизации.

При раздельной прокладке ширина зоны прокладки и глубина заложения сетей назначается с учетом допустимых разрывов между ними и допустимой глубины заложения, в также с учетом методов и последовательности их строительства. Максимальную глубину заложения имеют канализационные трубопроводы. Глубина заложения сетей определяется с учетом глубины промерзания грунтов. Минимальная глубина заложения назначается из соображений недопущения разрушения сетей динамическими нагрузками на них.

Совмещенная прокладка подземных сетей приводит к уменьшению объемов земляных работ и снижению стоимости строительства. Применение совмещенной прокладки целесообразно при комплексной застройке жилых районов и одновременной прокладке всех сетей.

В общей траншее обычно размещают трубопроводы, водопроводные и канализационные сети, теплопровод, газопровод, водосток. При совмещенной прокладке подземных коммуникаций в од­ной траншее их размещают параллельно друг другу, с одинаковым, кроме канализации, продольным уклоном. При этом водопровод следует размешать выше канализационных сетей. Внутренний откос траншеи обычно принимают с заложением 1:1, наименьший перепад в отметках заложения 0,4 м.

Опыт строительства подземных коммуникаций показал, что наиболее прогрессивным способом является размещение инженерных сетей в общих коллекторах, которые обладают рядом преиму­ществ перед прокладкой в грунте (раздельной или совмещенной). Размещение подземных инженерных коммуникаций в коллекторах удлиняет срок их службы за счет меньшей коррозии и регулярного надзора, почти полностью исключает необходимость вскрытия дорожных одежд, создает значительно лучшие условия для эксплуатации сетей. Некоторым недостатком строительства общих коллекторов являются значительные единовременные капиталовложения.

В общих коллекторах обычно размещают сети водопровода, теплопровода, напорной канализации, электрические кабели сильного и слабого тока. Прокладка газовых сетей в коллекторах совместно с трубопроводами и электросетями допустима, если коллекторы оборудованы постоянно действующей приточно-вытяжной вентиляцией и автоматической сигнализацией. При определенных условиях, именно при соответствующем продольном уклоне коллектора возможно включение в него и самотечных сетей. Общие коллекторы оборудуют освещением, вентиляцией, сигнализацией и другими устройствами, обеспечивающими нормальные условия для эксплуатации сетей. При значительном количестве сетей или при больших диаметрах трубопроводов применяются двухсекционные коллекторы. Возможно сооружение коллекторов круглого сечения.

Общие коллекторы для размещения подземных коммуникаций:

а — односекционный; б— двухсекционный (из сборных и объемных элементов);

в — кабельный коллектор

Прокладка инженерных сетей на городских улицах и межмагистральных территориях.

При проектировании размещения подземных инженерных сетей учитываются нормы взаимного расположения трубопроводов и кабелей, глубина их заложения и минимальные допустимые расстояния от сетей до зданий и сооружений. Подземные инженерные сети прокладываются в основном параллельно оси улицы или красным линиям, с пересечением их в разных уровнях на перекрестках и вводах на межмагистральные территории.На площадях города подземные коммуникации прокладываются параллельно красной линии, часто по ломаной кривой. Через площадь допускается трассировать транзитные сети.

На магистральных улицах обычно прокладывают не менее пяти трубопроводов — водопровод, канализацию, газопровод, теплопровод, водосток, а также кабели электроснабжения, внешнего ос­вещения, электротранспорта и слабого тока, в некоторых случаях число трубопроводов и кабелей увеличивается при их полном или частичном дублировании, что целесообразно при ширине улиц более 40 м.

Применяются три различных метода размещения подземных инженерных сетей: в грунте, в каналах и коллекторах, в технических подпольях зданий.

Для прокладки подземных инженерных коммуникаций по улицам используют первые два способа — прокладку в грунте, в каналах и коллекторах. На межмагистральных территориях применяют все три метода размещения подземных сетей. Сети следует размещать вне проезжей части улиц — под полосами зеленых насаждений и тротуарами. Кабельные сети размещают под тротуарами. Магистральные сети водопровода, канализации, газо- и теплопроводов, имеющие длительный срок службы и небольшое количество ответвлений, прокладывают под полосами зеленых насаждений, а в случае недостаточной их ширины — под проезжей частью.

Под тротуарами или примыкающей к нему полосой зелени на расстоянии не менее 0,6 м от зданий прокладывают кабели слабого тока — радио, сигнализации, междугородной связи и специального назначения, затем кабели телефонной связи. С разрывом от них 0,5— 0,6 м — силовые кабели. Кабели постоянного тока для электротранспорта размещаются на удалении 0,5 м от силового кабеля. Остальные подземные сети располагаются по возрастающей глубине их заложения от зданий к оси улицы. Кабели телефонной связи прокладываются в каналах — блоках, а трубы теплосети — в каналах с теплоизоляцией. Прокладка трубопроводов и кабелей под полосами зеленых насаждений возможна лишь под газонами и кустарником. При наличии существующих деревьев расстояние от них до трубопроводов должно быть не менее 1,5 м, а до кабелей силовых и связи не менее 2 м.

Общие коллекторы в плане прокладываются под улицами параллельно красной линии или оси улицы. Размещать их следует под тротуарами, полосами зеленых насаждений или в технических полосах.

Принципиальная схема прокладки инженерных сетей:

1 — кабельные сети; 2 — водопровод; 3 — канализация; 4 газопровод; 5 — тепловые сети; 6

слаботочные сети; 7 — силовые кабели; 8 — кабели постоянного тока; 9 — водосток.