Непроходные каналы: где и как их используют?

Основные функции

Непроходные каналы, как правило, применяются, если коммуникации находятся в непосредственной близости от объектов, представляющих опасность, например, прочный железобетонный элемент позволяет монтировать трубу даже под оживленной транспортной магистралью с интенсивным движением большегрузных автомобилей. Жесткая конструкция обеспечивает защиту от множества потенциально опасных факторов:

• Давление, формируемой массой грунта, расположенного выше трубы.
• Вибрации, вызванные работой строительной техники, движением транспорта, способные нарушить целостность трубы, разрушить сварные соединения, спровоцировать разгерметизацию циркуляционного контура, серьезные аварии.
• Контакт с влагой, в особенности, в момент весеннего таяния снега или интенсивного дождя. Большие скопления воды не просто увеличивают давление, но провоцируют интенсивную коррозию.
• Механические воздействия, чреватые нарушениями целостности изоляционного материала, гораздо менее прочного, в сравнении с металлом, из которого выполнена труба. Повреждения изоляции приводят к резкому снижению ее защитных функций, большим потерям тепла, что уменьшает эффективность работы теплоцентрали, возникновению риска замерзания воды внутри трубы и последующему разрыву металла.
• Прямой контакт с грунтом, в котором зачастую высоко содержание органических веществ, провоцирующих интенсивную коррозию.

Непроходные каналы: производственная технология

Для достижения нормативной жесткости, прочности, долговечности, используются следующие материалы:

• Тяжелые сорта бетона с минимальным показателем морозостойкости F75, устойчивости к влаге – W.
• Специализированная сталь для изготовления армирующих элементов.
• Защитные покрытия на основе полимеров, резины, смол, улучшающих характеристики бетона. Они наносятся на внешние плоскости непроходного канала, находящиеся в прямом контакте с грунтом. Это обезопасит деталь от разрушения, спровоцированного воздействием атмосферных осадков, подземных вод.

Точная комбинация материалов определяется особенностями местности использования детали, ее климатом, показателями грунта, глубиной промерзания, заложения грунтовых вод и прочими географическими, климатическими, геологическими факторами.

Классификация

Непроходные каналы с одной ячейкой сформированы двумя элементами, лотком П-образной конфигурации и жестким железобетонным перекрытием. В основании толщина стенок максимальна, именно эта часть воспринимает основную нагрузку, сверху – минимальна, такое решение позволяет несколько уменьшить вес, сократить расход производственного сырья, упростить установку без вреда для эксплуатационных характеристик. ЖБИ представлены двумя основными классами, КН, для которых характерна прямая конфигурация, и КНУ, угловыми элементами.

При монтаже сразу двух труб параллельно рекомендовано использование непроходных каналов с парой ячеек. Их конструкция несколько сложнее, состоит из следующих элементов:

• Пара наружных стеновых блоков в форме буквы “Г”.
• Центральный разделительный блок Т-образной конфигурации.
• Пара плит перекрытий с ребрами жесткости.
• Пара блоков, формирующих прочное основание.

Характеристики: что учесть при подборе непроходного канала?

Чтобы ЖБИ на 100% соответствовало определенным условиям эксплуатации, типу труб, особенностям инженерной системы, необходимо учесть следующее:

• Марка основного материала, бетона. Он должен выдерживать предполагаемое давление, интенсивность воздействий влаги и холода. Необходим некоторый запас, чтобы обеспечить максимальную продолжительность службы.
• Диаметр армирующих металлических элементов и марка стали, на основе которой они изготовлены.
• Тип отделочного материала, покрывающего внешние поверхности изделия.
• Габариты.

Чтобы выбрать подходящий размер непроходного канала, нужно принять во внимание:

• диаметр монтируемых труб;
• количество труб;
• толщина теплоизоляционного слоя;
• расстояние между соседними, параллельно лежащими трубами.

Если схема прокладки инженерной сети предполагает повороты, то помимо стандартных прямых ЖБИ используются и угловые, позволяющие сменить направление без риска уменьшения общей прочности, надежности и жесткости трубопровода.

Непроходные каналы: конструктивные особенности и преимущества

В отличие от проходных аналогов, непроходные каналы характеризуются сечением, не дающим возможности обслуживающему персоналу свободного передвигаться по внутреннему пространству. С этой особенностью связано эксплуатационное ограничение, ЖБИ не стоит использовать для прокладки коммуникаций, нуждающихся в регулярной профилактике. Если трубы, соединительные модули, запорная арматура нуждается в постоянном контроле, стоит выбрать более массивные и габаритные проходные модули.

Несмотря на такое ограничение, изделия характеризуются множеством преимуществ, обеспечивающих им высокий спрос:

• Долговечность. Минимальный срок службы – 40 лет, причем деталям не нужен специализированный уход, такой ресурс заложен в базовый запас прочности, обеспечивается исключительно особенностями конструкции, соответствующей отделкой и правильным подбором материалов.
• Высокая прочность. Непроходные каналы без образования поверхностных и структурных трещин выдерживают даже значительное давление, формируемое подвижками грунта в период весеннего таяния снега.
• Способность выдержать контакт с агрессивной средой, грунтом, насыщенным влагой и органическими веществами.
• Сохранение целостности структуры при значительных колебаниях температуры, резком замерзании и оттаивании.
• Конструктивная простота. Производство деталей – максимально легкий технологический процесс, благодаря чему стоят они недорого.

Эксплуатация непроходных каналов: какие правила нужно соблюдать?

Чтобы добиться максимальной продолжительности эксплуатации при полном сохранении изначальных прочностных и других технических характеристик, необходимо соблюсти достаточно простые эксплуатационные правила:

• Рекомендован монтаж в непросадочный грунт, не представляющий большой угрозы для бетона.
• Предельная точка подъема подземных вод не должна соответствовать точке установки инженерной системы.

Если коммуникации находятся в непосредственной поблизости от подземных источников, для местности характерны регулярные осадки, обильное таяние больших объемов снега, проектом должна быть предусмотрена дренажная система, в противном случае резко увеличивается риск аварии, необходимости ремонта коммуникаций.

Установка непроходных каналов: основные требования

При монтаже необходимо четко соблюдать правила, зафиксированные в проекте. В первую очередь, речь идет о следующих требованиях:

• Если для перемещения, подъема ЖБИ используются стальные тросы, то в точке контакта должны находиться прокладки, исключающие непосредственный контакт металла и бетона, снижающие давление, исключающие разрушение, образование трещин под значительными внешними нагрузками.
• При подъеме необходимо использовать такелаж и оборудование, обеспечивающее равномерную передачу нагрузок, препятствующее формированию точек концентрации напряжения.
• В процессе укладки требуются специальные стропы, полуавтоматические инструменты, позволяющие дистанционно сбросить удерживающие элементы.
• При подъеме недопустимы рывки, выраженные продольные и поперечные колебания, вращение. Снизить нагрузку можно применением оттяжек, тросов на основе капрона или пеньки, успешно нивелирующих, гасящих колебания. Для безопасности и исключения разрыва диаметр троса не должен быть менее 2 сантиметров.
• Специалистам монтажной бригады следует сразу точно позиционировать непроходные каналы. Корректировка положения рывками недопустима.
• Нельзя бросать непроходные каналы на грунт даже с минимальной высоты.
• При необходимости перемещения путем волочения (допустима транспортировка только на небольшие дистанции), необходимо использовать дополнительные приспособления, облегчающие процесс, снижающие нагрузку на железобетонное изделие. Прокладки из мягкого эластичного материала, катки – примеры таких приспособлений.

Установка непроходных каналов: рекомендации и основные стадии

В первую очередь, специалистам необходимо подготовить котлован, сформировать подушку на основе песка или бетона, защищающую ЖБИ от прямого контакта с грунтом, снижающим выраженность подвижек почвы. Чтобы функционирование инженерной системы оказалось максимально эффективным, непроходные каналы ставятся с некоторым наклоном в сторону точки сбора влаги, ее сливом в дренажную систему или резервуар-накопитель, откуда она будет удаляться насосом.

В окончательную позицию железобетонные изделия ставятся по намеченным ориентирам. Если дополнительно используются вспомогательные фиксаторы, то положение непроходных каналов должно соответствовать им на 100%. После установки отдельные элементы фиксируются между собой постоянным или временным крепежом. Только после того, как крепеж набрал нормативную прочность, достигнута жесткая механическая связь, допустимо удалением строп, в противном случае, высок риск смещений отдельных непроходных каналов относительно друг друга, образование разрывов, нарушение угла наклона.

Перед укладкой труб и крышек, нужно полностью удалить из ЖБИ мусор, посторонние предметы, снег. Когда плиты-перекрытия уложены, стыки герметизируются при помощи цеметно-песчаной смеси, дополнительно выполняется обмазка мастикой, гудроном или другим материалом (допустимо использование не только обмазочных составов, но и специальных листов, фиксируемых на основании специальным водостойким клеем), обеспечивающим надежную защиту от влаги и воздействия грунта с выраженной кислотной, щелочной средой. После застывания мастики допустима засыпка системы.

Алгоритм работы с ЖБИ, сформированными парой ячеек, несколько отличается от вышеуказанного. В первую очередь, специалистам необходимо установить блоки основания и центральные разделительные элементы. Дальнейшие этапы следующие:

• прокладка труб;
• монтаж стеновых элементов;
• укладка верхних плит-перекрытий;
• гидроизоляция;
• засыпка грунта.

Нюансы эксплуатации и обслуживания инженерных коммуникаций внутри ЖБИ

Как уже было отмечено, непроходные каналы ориентированы на прокладку сетей, которым не требуется частая профилактика, надежных, с минимальным риском разгерметизации, необходимости замены отдельных сегментов трубопровода и запорно-регулирующей арматуры. Причина – сложность доступа. Для проведения обслуживания придется раскопать систему, снять верхнее перекрытие, зацепив стропы за монтажные петли. 

Если монтаж ведется на участке с высоким расположением грунтовых вод, затапливаемом во время интенсивных осадков, в период таяния снега, то требуется дополнительная защита от влаги в виде системы дренажа. Оптимальное, сбалансированное по стоимости, эффективности и надежности решение – трубы на основе асбоцемента с перфорацией. Они размещаются в заранее вырытых траншеях на подушке из песка.