Вентиляционный и водоотливный комплексы
Вентиляционный и водоотливный комплексы.
Электроснабжение, водоснабжение и канализация метрополитена.
Средства связи. Противопожарные устройства
Вентиляция ланий метрополитена должна обеспечивать необходимый воздухообмен для поддержания требуемой чистоты, скорости движения, температуры и влажности воздуха. Требуемое количество воздуха определяется по наибольшему из расчетных значений устанавливаемых по условиям тепловыделения, влаговыделения я разбавления вредных газов до допустимых концентраций с учетом поршневого действия движущихся поездов[1].
Как правило, в метрополитенах применяется вентиляция с искусственным побуждением тяга. С этой целью сооружается вентиляционный комплекс, в состав которого входят:
- вентиляционные камеры с вентиляционными установками;
- глушители шума;
- вентиляционные шахты;
- наземные вентиляционные киоски;
Рекомендуемые материалы
- вентиляционные тоннели (вентиляционные сбойки и каналы) связывающие камеры вентиляторов с вентиляционными шахтами, на земными киосками, станциями и перегонными тоннелями.
Вентиляционные комплексы размещаются на каждой станции (под эскалаторным тоннелем, рис. 1.4.53, 1.4.72, либо у станционного вентиляционного ствола) и по середине каждого перегона (рис. 1.4.73).
|
Рис. 1.4.70. Расположение строительных и вспомогательных выработок на перегоне между станциями: 1 - ствол; 2 - околоствольный двор; 3 - обходная штольня; 4 - склад взрывчатых веществ; 5 - насосная камера; 6 - подходная штольня; 7 - соединительная штольня; 8 - монтажная камера; 9 - строящиеся перегонные тоннеля; 10 - осевые линии перегонных тоннелей |
|
Рис. 1.4.71. Расположение строительных и вспомогательных выработок на станции метрополитена: 1 - перегонные тоннели; 2 - блок служебных помещений (БСП); 3 - совмещенная тяговая подстанция (СТП); 4 - платформа; 5 - монтажные камеры для размещения крепеукладчиков; 6 - монтажные камеры для размещения щитов перегонных тоннелей; 7, 8- сбойки; 9 -склад ВВ; 10 -водоотливной комплекс 11 - ствол; 12 - околоствольный двор; 13 - камера для электрооборудования |
Наземные вентиляционные киоски размещаются в зонах с уменьшенным содержанием пыли, выхлопных газов и вредных выбросов предприятий, Киоск может быть встроен в наземный вестибюль или во вновь возводимое здание.
В зимний период вентиляционные установки на перегонах работают на нагнетание, а вентиляционные установки станций - на всасывание, в летний период направление вентиляционной струи меняется на противоположное.
| Рис. 1.4.72. Схема вентиляции станции глубокого заложения через эскалаторный тоннель: а - разрез вестибюля; б - разрез через тоннель; в - план 1 - наружные заборные решетки; 2 - вестибюль; 3 - вентиляционный канал; 4 - экскалаторная лента; 5 - осевые вентиляторы; 6 - глушители шума |
Водоудаление в метрополитене следует рассматривать как средство защиты от водопритоков наряду со специфической гидроизоляцией и как самостоятельный обязательный компонент, обеспечивающий эффективную эксплуатацию сооружений метрополитена. Я удаления воды, просачивающейся через обделки подземных сооружений и поступающей из служебных и производственных помещений также помывочных стоков и конденсата, в метрополитене предусматривается система мероприятий, включающая:
- удаление воды самотеком по поперечным и продольным уклонам платформ, полов вестибюлей и служебных помещений, коридоров и переходов, а также по водозащитным зонтам станций и эскалаторов;
- удаление самотеком по водоотводным канавам, лоткам (продольным и поперечным уклонами не менее 0,003 и 0,02 соответственно), дренажным трубам, каналам и сбор воды в водоприемниках;
- перекачку воды местными водоотливными установками;
- откачку воды транзитными и основными водоотливными установками, сброс воды в ливневую систему городской канализации.
|
Рис. 1.4.73. Схема вентиляционного комплекса: а - на перегонах между станциями глубокого заложения; 1 - перегонный тоннель; 2 - сквозной вентиляционный тоннель (сбойка); 3 - вентиляционная камера; 4 - вентиляционный ствол; 5 - верхний вентиляционный канал; 6 - наземный вентиляционный киоск; 8 - электродвигатель; 9 - глушитель шума; 10 - разделительная перегородка; 11 - жалюзи; 12 - решетка; 13 - направление движения воздуха; б - на перегонах между станциями мелкого заложения; 1 - перегонный тоннель; 2 - проем; 3 - вентиляционная камера; 4 - вентиляционный ствол; 5 - вентиляционный киоск; 6 - вариант с решеткой без киоска; 7 - осевой вентилятор; 8 - электродвигатель; 9 - глушитель шума; 10 - разделительная перегородка; 11 - жалюзи; 12 – решетка; 13 - направление движения воздуха |
Местные водоотливные установки размещаются во всех пониженных участках трассы, переходах, коридорах, вестибюлях перекачивают воду на линиях глубокого заложения в лотки перегонных тоннелей, а на линиях мелкого заложения, непосредственно в городской водосток.
Транзитные водоотливные установки сооружаются на участках трассы, если расстояния между основными установками превышают 3 км.
Основные водоотливные установки размешаются между смежными перегонными тоннелями в наиболее пониженных местах перегона, рис. 1.4.74. Основные установки линий глубокого заложения оборудуются тремя насосами (рабочий и резервные), на линиях мелкого заложения - тремя или двумя в зависимости от прогнозируемого водопритока.
Электроснабжение подземных линий метрополитена производится от подземных тягово-понизительных и понизительных подстанций, размещаемых в станционных комплексах или па перегонах между станциями. Электроснабжение наземных линий и депо выполняется от наземных подстанций.
Специфика эксплуатации метрополитена предопределяет весьма жесткие требования к надежности электроснабжения.
Тягово-понизительные подстанции линии метрополитена должны получать питание напряжением 6÷10 кВ от трех независимых энергоисточников. Совмещенные тягово-понизительные станции (СТП) на станциях с островными платформами обычно размещают по оси станции со стороны эскалаторного тоннеля между перегонным тоннелями. Если размещение СТП в междупутье затруднительно, под станцию сооружают рядом с одним из перегонных тоннелей. Длина СТП составляет 70 м, обделка - круговой формы из чугунных тюбингов с внутренним диаметром 8,06 м. СТП состоит из двух секций, работающих независимо одна от другой (рис. 1.4.75).
|
Рис. 1.4.74. Комплекс основных водоотливных установок |
Электроприемники метрополитена подразделяются:
- на электроприемники первой категории надежности (устройства пожаротушения, пожарной сигнализации, тяговая сеть напряжением 825 В, эскалаторы, водоотливные установки, АКП, рабочее освещение станций и тоннелей);
- электроприемники первой категории особой надежности (устройства телеуправления системы электроснабжения, автоматики и телемеханики движения поездов; средства связи; устройства системы управления работой станции; аварийное освещение и освещение путей эвакуации).
|
Рис. 1.4.75. Совмещенная тягово-понизительная станция: а, б, в, г – сечения СТП |
Система водоснабжения включает оборудование станций, вестибюлей и тоннелей подземных линий хозяйственно-техническим и противопожарным водопроводами. На наземных линиях хозяйственный водопровод допускается устраивать только на станциях и вестибюлях. Сеть водоснабжения рассчитывается на одновременный максимальный расход воды.
На каждую станцию предусматривается один или два водопроводных ввода. Магистральную сеть водопровода каждой станции соединяют с сетями смежных станций двумя трубопроводами. В тоннелях водопроводную сеть прокладывают на стороне, противоположной контактному рельсу.
Канализация. На станциях, вестибюлях, тупиках, депо и мастерских устраивают санузлы для обслуживающего персонала. Стоки от санузлов, расположенных ниже уровня городской канализации, перекачиваются фекальными насосами в городскую сеть по напорному трубопроводу, проложенному в специальной скважине.
Средства связи метрополитена включают;
- диспетчерскую, служебную и линейную милицейскую связи с избирательным вызовом и групповым каналом;
- станционную, стрелочную, оперативную связь;
- связь автоматики и телемеханики движения поездов;
- тоннельную связь;
- эскалаторную связь;
- автоматическую телефонную связь с выходом на городскую АТС;
- поездную радиосвязь;
- систему громкоговорящего оповещения:
- теленаблюдение.
В метрополитене предусматриваются следующие противопожарные мероприятия:
- применение материалов для несущих конструкций и отделки помещений с пределами огнестойкости 1,5÷0,75 ч, ненесущих конструкций - 0,25 ч;
- организация и обеспечение экстренной эвакуации пассажиров с платформ и персонала из подземных служебных помещений;
- устройство систем пожарной сигнализации;
- оборудование машинных помещений эскалаторов системой газового пожаротушения;
- размещение порошковых огнетушителей на станциях, в тоннелях, служебных и технологических помещениях;
- устройство внутреннего водопровода с максимальным расчетным расходом воды на один пожар и три струя с дебитом 10 л/с с соответствующей установкой пожарных кранов и рукавов;
- реверсивная система вентиляции тоннелей и противодымная защита путей эвакуации;
- использование бронированных кабелей, исключая технологические и служебные помещения;
- резервирование питающих кабелей с прокладкой их в разных тоннелях;
- система противопожарной безопасности подвижного состава.
Этапы строительства и перспективы развития метрополитена в Екатеринбурге
Необходимость строительства метрополитена в г. Екатеринбурге впервые была обоснована при разработке Генплана города, утвержденного Советом Министров РСФСР постановлением от 25 мая 1972 года № 31 Постановлением Совета Министров СССР от Об. 12, 1977 года было принято решение о строительстве в г. Свердловске метрополитена. При этом было намечено развитие метрополитена по трем диаметрам (линиям), пересекающимся в центральной части города и образующим структурный треугольник с тремя пересадочными узлами:
- первая линия - по направлению север-юг от ст. «Бакинских Комиссаров» до ст. «Уктусские горы», протяженностью 16,4 км, 12 станций;
- вторая линия - по направлению запад-восток от ст. «Западная» до ст. «Каменные палатки», протяженностью 12,5 км, 11 станций;
- третья линия - по направлению северо-восток - юго-запад от ст. «Калиновская» до ст. «Академгородок», протяженностью 15,9 км, 11 станции.
«Технико-экономическим обоснованием первой очереди строительства метрополитена в г. Свердловске», согласованным Госпланом СССР и Госстроем СССР, первую очередь строительства было рекомендовано осуществить по первой линии, наиболее загруженной транспортными пассажирскими потоками. Проект первой линии на участке ст. «Проспект Космонавтов» - ст. «Чкаловская» был разработан по заданию МПС ССС институтом «Харьковметропроект». Впоследствии указанный проект был откорректирован институтом «Уралгипротранс». Откорректированным проектом было предусмотрено осуществить строительство метрополитена в исторической части города (ст. «Площадь 1905 года» - ст. «Чкаловская») в глубоком заложении вместо мелкого, предусмотренного первоначальным проектом.
Строительство Екатеринбургского метрополитена началось в 1980 г. на участке ст. «Пр. Космонавтов» - ст. «Площадь 1905 года» и в декабре 1994 года этот участок был введен в эксплуатацию. В декабре 2002 г. введен в эксплуатацию участок от ст. «Площадь 1905 года» до ст. «Геологическая» с оборотно-отстойными тупиками и сокращенным съездом между путевыми тоннелями. Таким образом, в настоящее время эксплуатационная длина первой линии в двухпутном исполнении составляет 7,97 км с семью станциями от пр. Космонавтов до ул. Куйбышева. Техническая скорость движения равна 43 км/ч, скорость сообщения - 37,24 км/ч, интервал движения в «часы-пик» - 4 мин, время хода между конечными станциями - 17 мин, частота движения - 15 поездов (по 4 вагона) в час. Горно-строительные работы выполняются на завершающем участке линии, однако строительство сопровождается сбоями и остановками из-за недостаточных объемов и задержек финансирования.
«Программой развития метрополитена и других видов скоростного внеуличного транспорта в г. Екатеринбурге до 2015 года», разработанной научно-исследовательскими и проектными организациями города под руководством ОАО «Уралгипротранс», предусмотрено дальнейшее развитие Екатеринбургского метрополитена:
- завершение строительства первой линии на участке ст. «Геологическая» - ст. Чкаловская» общей строительной длиной 2,51 км в 2005 г., исключая ст. «Бажовская»;
- продолжение строительства первой линии на участке ст. «Чкаловская» - ст. «Ботаническая» общей строительной длиной 2,15 км;
- строительство первоочередного участка второй линии на участке ст. «Площадь Коммунаров» - ст. «Восточная» общей строительной длиной 4,67 км, включая 4 станции. В настоящее время рассматриваются целесообразность первоочередного строительства ст. «Татищевская» взамен ст. «Площадь коммунаров» и перенос пункта пересадки пассажиров со ст. «Театральная» на ст. «Восточная».
Генеральным планом развития города до 2025 года при строительстве станций метрополитена второй линии и дальнейшего развития Екатеринбургского метрополитена предусматривается осуществить комплексное освоение подземного пространства (рис. 1.4.76) привлекая средства из внебюджетных источников. Несомненно, что в дальнейшем при проектировании и строительстве третьей линии метрополитена, а также при реконструкции улично-дорожной сети в зоне расположения действующих станций первой линии будут реализовываться современные решения по созданию подземных многофункциональных комплексов.
|
Рис. 1.4.76. Схема линий Екатеринбургского метрополитена |
1.4.3.6. Многофункциональные подземные комплексы на городских территориях
В соответствии с указаниями СНиП 2.07.01-89*, п. 1.9 «в крупнейших и крупных городах следует обеспечивать комплексное использование подземного пространства для взаимоувязанного размещения в нем сооружений городского транспорта, предприятий торговли, общественного питания и коммунально-бытового обслуживания, отдельных зрелищных и спортивных сооружений, подсобно-вспомогательных помещений административных, общественных и жилых зданий, объектов систем инженерного оборудования, производственных и коммунально-складских объектов различного назначения».
Целесообразность строительства многофункциональных подземных комплексов подтверждается:
- рациональностью использования дефицитных городских территорий и городского подземного пространства;
- улучшением либо сохранением сложившегося архитектурного облика селитебной территории, ландшафтно-рекреационной и промышленно-коммунальной городских зон;
- повышением комфортности проживания для жителей и пребывания для гостей города;
- снижением затрат на сооружение и эксплуатацию подземных объектов за счет их комплексирования, единой системы обслуживания и инженерно-технического обеспечения;
- привлечением внебюджетных инвестиций к строительству бездоходных или малодоходных объектов в результате включения в их состав компонентов с высокой внутренней нормой доходности.
Характерными особенностями многофункциональных комплексов являются:
- выполнение объектом не менее двух функций с учетом нормативов табл. 1.4.9;
- повышенная комфортность для посетителей, обслуживающего персонала в результате создания эффекта «расширения замкнутого пространства» (зеркальная отделка помещений, комбинации искусственного и естественного освещения через октоскопы, привлекательные интерьеры), эффективная вентиляция, выдержанный температурно-влажностной режим в сооружении;
- масштабность, блочная структура и многоярусность подземного сооружения;
- взаимосвязь с существующей инфраструктурой:
- высокий уровень эксплуатационной безопасности;
- надежная защита окружающей среды;
- единая система обслуживания и инженерного обеспечения;
- отсутствие наземных конструкций для объектов, возводимых на свободных территориях.
Таблица 1.4.9
Нормативы для расчета вместимости стоянок
Здания и сооружения | Расчетная единица | Число машиномест на расчетную единицу |
Учреждения, управления, кредитно-финансовые и юридические учреждения, значений: республиканского местного Научные и проектные организации, высшие и средние специальные учебные заведения Промышленные предприятия Больницы Поликлиники Спортивные здания и сооружения с трибунами вместимостью более 500 зрителей Театры, цирки, кинотеатры, концертные залы, музеи, выставки Парки культуры и отдыха Торговые центры, универмаги, магазины с площадью торговых залов более 200 м2 Рынки Рестораны и кафе общегородского значения Гостиницы высшего разряда Прочие гостиницы Вокзалы всех видов транспорта Конечные (периферийные) и зонные станции скоростного пассажирского транспорта | 100 работающих То же 100 работающих в двух смежных сменах 100 коек 100 посещений 100 мест 100 мест или единовременных посетителей 100 единовременных посетителей 100 м2 торговой площади 50 торговых мест 100 мест То же То же 100 пассажиров дальнего и местного сообщений, прибывающих в час «пик» 100 пассажиров в час «пик» | 10-20 5-7 10-15 7-10 3-5 2-3 3-5 10-15 5-7 5-7 20-25 10-15 10-15 6-8 10-15 5-10 |
К числу приоритетных направлений комплексного использования городского подземного пространства в результате сооружения многофункциональных комплексов следует отнести:
1 - использование подземного пространства при строительстве метрополитена (рис. 1.4.77);
2 - сооружение метрополицентров - комплексов наземных и подземных сооружений и многофункциональных подземных комплексов, привязанных к станциям метро (рис. 1.4.78÷1.4.82);
3 - использование подземного пространства при строительстве автотранспортных и пешеходных тоннелей (рис. 1.4.83, 1.4.84);
4 - сооружение подземных комплексов, блокируемых с подуличными переходами (см. рис. 1.4.32, рис. 1.4.85);
5 - сооружение многофункциональных подземных комплексов в местах наибольшего притяжения населения (рис. 1.4.86, 1.4.87):
6 - освоение подземного пространства на селитебных и жилых территориях (табл. 1.4.10, рис. 1.4.88, 1.4.89[2]), включая возведение стилобатов на активном рельефе и строительство на выторфовываемых и насыпных зонах.
|
|
Рис. 1.4.77. Схемы подземных объектов, сооружаемых при строительстве метрополитена |
| |
1. Вестибюль №1 станции метрополитена «Ботаническая» 2. Вестибюль №2 станции метрополитена «Ботаническая» 3. Платформа стации метрополитена «Ботаническая» 4. Технические помещения станции метрополитена 5. Объекты обслуживания транспортно-пересадочного узла 6. Магазины (торговая площадь 800 м2) 7. Магазины (торговая площадь 600 м2) 8. Объекты общественного питания (вместимость 200 мест) 9. Помещения мелкой розничной торговли 10. Объекты культурно-зрелищного назначения 11. Объекты административно-делового назначения 12. Подземный вход в вестибюль гостиницы 13. Общественные туалеты | 14. Рекреации 15. Гараж личного автотранспорта на 3350 мест 16. Места транспортной загрузки объектов обслуживания 17. Подземный гараж-стоянка на 300 автомобилей (2 уровня) 18. Подземный гараж-стоянка на 200 автомобилей (2 уровня) 19. Подземная стоянка на 75 автомобилей (1 уровень) 20. Подземный гараж-стоянка на 240 автомобилей (2 уровня) 21. Подземный гараж-стоянка на 160 автомобилей (2 уровня) 22. Подземный гараж-стоянка на 220 автомобилей (2 уровня) |
Рис. 1.4.78. Метрополицентр «Ботанический» (разработка ОАО «Уралгипротранс») |
|
Рис. 1.4.79. Подземный многофункциональный комплекс «Площадь 1905 года» (эскизный проект) |
|
Рис. 1.4.80. Подземный многофункциональный комплекс «Площадь Коммунаров» (эскизный проект) |
|
Рис. 1.4.81. Метрополицентр ст. «Театральная» (эскизный проект) |
|
Рис. 1.4.82. Подземный многофункциональный комплекс «Площадь УПИ» (эскизный проект) |
|
Рис. 1.4.83. Схема использования подземного пространства при строительстве автотранспортного тоннеля: 1 - автотранспортный тоннель; 2 - секция торгово-бытового обслуживания; 3 - автостоянка; 4 - проходной многофункциональный коллектор; 5 - полупроходной коллектор |
|
Рис. 1.4.84. Схема комплексного использования подземного пространства при строительстве пешеходного тоннеля: А - проходной многофункциональный коллектор; Б - секция торгово-бытового обслуживания; В - пешеходный тоннель; Г- места для стоянки автомобилей; Д - проезд |
|
Рис. 1.4.85. Подземный многофункциональный комплекс «Центральный», сблокированный с подуличным переходом |
| Рис. 1.4.86. Вариант реконструкции геологического музея УГТГА с использованием подземного пространства |
|
Рис. 1.4.87. Подземный многофункциональный комплекс в районе железнодорожного вокзала |
Таблица 1.4.10
Варианты размещения подземных комплексов в застройке
№ п/п | Типы взаимосзязей подземных сооружений с жилыми домами | Варианты размещения подземных сооружений | |||
1 |
| Отдельно стоящие подземные сооружения |
|
| |
2 |
| Одностороннее примыкание подземного сооружения | Двух-, трехстороннее примыкание | Примыкание подземного сооружения по всему периметру жилого дома | |
3 | Подземные сооружения являются основанием – фундаментом / платформой для жилых домов | Подземная платформа |
|
· при высоком уровне грунтовых вод · для организации стока ливневых вод | |
Условные обозначения: | |||||
|
Рис. 1.4.88. Схема освоения подземного пространства в жилом районе «Северный Шарташ» (разработка УГАХА, ОАО «УралНИИАС») |
|
Рис. 1.4.89. Схема освоения подземного пространства в жилом районе «Юг Центра» (разработка УГАХА, ОАО «УралНИИАС») |
1.4.4. Подземные комплексы промышленного назначения н сооружения для защиты н улучшения городской среды
1.4.4.1. Общие сведения
Действующие градостроительные нормы и правила предусматривают размещение промышленных и коммунально-складских зон в городских границах вне селитебной территории. За пределами города предписывается «рассредоточенное размещение складов государственных резервов, складов нефти и нефтепродуктов, сжиженных газов, взрывчатых материалов и базисных складов сильнодействующих ядовитых веществ, базисных складов продовольствия, фуража и промышленного сырья, лесоперевалочных баз базисных складов лесных и строительных материалов. В пределах селитебной территории допускается размещать промышленные предприятия, не выделяющие вредные вещества, с непожароопасными и невзрывоопасными производственными процессами, не создающие шума, превышающего установленные нормы».
Между тем во многих сверхкрупных, крупнейших и крупных городах промышленных регионов в силу исторически сложившихся объективных и субъективных обстоятельств подавляющее большинство промышленных и коммунальных предприятий, складов и хранилищ оказались в «срединной» городской зоне, граничащей с общегородским центром и рассекающей жилые районы и микрорайоны, ландшафтно-рекреационные территории. Более того, нередки ситуации, когда предприятия с опасными производствами или склады опасных материалов эксплуатируют городские территории в центрах исторической застройки. К сожалению, подобная ситуация - весьма типичное явление для крупнейших и крупных городов промышленного Урала.
Непосредственная угроза жизни и здоровью населения, высокая вероятность возникновений экологических катастроф предопределяют необходимость выполнения комплекса мероприятий по оздоровлению и улучшению окружающей среды. Радикальной мерой, позволяющей существенно улучшить безопасность проживания и экологическое состояние в крупнейших и крупных городах, следует считать использование городского подземного пространства как для реконструкции «срединных» промышленно-коммунально-складских зон, так и для перевода под землю опасных и экологически вредных производств, складов и хранилищ.
1.4.4.2. Принципы реконструкции и формирования промышленных и коммунально-складских зов
Принципы преобразования рассматриваемых территорий, разработанные кафедрой Градостроительства УГАХА, поясняются (конкретными предложениями по реконструкции Завокзального (Горнозаводского) района Екатеринбурга:
- с учетом строения рельефа следует создать три уровня с разделением функций;
- в нижнем уровне организуется коммунально-складская зона, обслуживаемая без автомобильного транспорта. Уровень намечается использовать для первичной переработки, хранения продуктов и товаров, поступающих или отправляемых железнодорожным транспортом;
- второй уровень предназначается для перераспределения грузов и их перегрузки на автомобильный транспорт;
- на третьем (наземном) уровне должны размещаться учреждения деловой активности, объекты мелкооптовой и розничной торговли, выставочные комплексы регионального уровня с элементами городской рекреации.
На рис. 1.4.90 воспроизводятся характерные планировочные решения формирования ПКЗ (производственно-коммунальной зоны) «ВИЗ-Заречный» с масштабным освоением подземного пространства, предусматривающие, в частности:
- вертикальное зонирование и поквартальное членение территории;
- сохранение опорной застройки существующих капитальных зданий и сооружений;
- создание единой системы пешеходных пространств вдоль основной автомагистрали (ул. Халтурина);
- максимальное уплотнение застройки ПКЗ с целью повышения степени озеленения территории.
Общим планировочным элементом ПКЗ являются подземные вооружения, расположенные в каждом квартале, в которых размещайся автомобильные стоянки, подсобно-вспомогательные помещения, склады, проходят коммуникационные коридоры.
1.4.4.3. Подземные сооружения промышленного назначения, склады и хранилища, очистные сооружения
Промышленные предприятия и их цеха, коммунально-складские объекты, расположенные в городской черте и размещаемые в подземном пространстве, могут быть подразделены на шесть групп.
|
Рис. 1.4.90. Схема формирования ПКЗ «ВИЗ-Заречный» (разработка кафедры промышленной архитектуры УГАХА) |
1. Любые предприятия с опасными и экологически вредными производствами или отдельные цеха и блоки предприятий, являющиеся источниками потенциальной опасности.
2. Сооружения транспортных коммуникаций предприятий (железнодорожных и автомобильных въездов-выездов, конвейерных линий, продуктопроводов и т. п.), склады и хранилища, сооружения для размещения инженерных и водонесущих сетей[3].
3. Предприятия коммунально-бытового и инженерного обеспечения (химические чистки, мойки, прачечные, бани, мелкие мастерские, котельные, тепловые пункты, насосные станции, резервуары, бассейны, электрические подстанции и трансформаторные, продовольственные и промтоварные склады, холодильники, спортзалы-тренажеры), подлежащие обязательному размещению в подземном пространстве вновь застраиваемых жилых зон и микрорайонов.
4. Специальные склады и хранилища для пожаро- и взрывоопасных материалов, ядовитых жидких и газообразных веществ.
5. Очистные сооружения любого назначения.
6. Пункты сбора, транспортировки, переработки мусора и отходов.
В конструктивном исполнении подземные сооружения промышленных объектов, складов и хранилищ не имеют существенных отличий от городских подземных комплексов и составляющих их элементов, рассмотренных в разделе 1.4.3. Объемно-планировочные решения в общем случае представляют отдельные камеры или системы из последовательных, параллельных, последовательно-параллельных, радиальных камер, связанных подходными выработками с поверхностью, в плане и по вертикали, в совокупности выполняющие заданные эксплуатационные, транспортные, коммуникационные, вентиляционные и водоотливные функции.
Исключение составляют сооружения, предназначенные для размещения складов и хранилищ специального назначения, очистных сооружений, мусороперерабатывающих предприятий, причем особенности специальных складов и хранилищ определяются характере складируемых материалов и веществ.
Для хранения взрывоопасных материалов должны использоваться сооружения глубокого заложения камерного или ячейкового типов с тремя и более подходными выработками, заканчивающиеся тупиками и сопрягающиеся под углами 90 градусов друг с другом, подходных выработках должны устанавливаться автоматизированные защитные металлические двери, рассчитанные на ударное действие взрывной волны.
В состав складов для храпения опасных жидких и сжиженных веществ входят подземные резервуары-емкости, вскрывающие вспомогательные горные выработки, буровые скважины, наземные сооружения. На рис. 1.4.91 приведены схемы подземных хранилищ, устраиваемых в выработках-емкостях.
К складам для хранения опасных жидких и сжиженных веществ предъявляются повышенные требования по эксплуатационной надежности, герметичности, стойкости к воздействиям агрессивной среды, В выработках комплекса устраиваются изолирующие перемычки гидрозатворами, устанавливаются двойные металлические двери (тамбур-шлюзы), управляемые автоматически (рис. 1.4.92). Обслуживаемые склады оборудуются системой приточно-вытяжной вентиляции искусственным побуждением тяги и кратностью воздухообмена, составляющей не менее 20, оснащаются фильтрами и системами для нейтрализации возможных выбросов и регенерации воздуха
Подземные очистные сооружения проектируются в зависимости от характеристики и количества сточных вод, требуемой степени их очистки, методов обработки осадка. Условно подземные комплекс очистных сооружений могут быть подразделены на локальные и общ городские.
|
Рис. 1.4.91. Подземные выработки-емкости; а - вертикальная емкость с железобетонной крепью и металлоизоляцией, 1 - дыхательный клапан; 2 - сигнализатор предельного уровня; 3, 4 - трубопроводная арматура; 5 - трубка для измерения уровня; 6 - шпунт; 7 - грунтовая засыпка; 8 - перекрытие, 9 - устье, 10 - крепь; 11 -металлоизоляция; 12 - днище; 13 – погружной насос; б - горизонтальная емкость, 1 - вмещающие породы; 2 - бетонная крепь; 3 - полимерная изоляция, 4 - емкость; 5 - сборник, 6 - каналы в бетоне |
Локальные комплексы предназначены для обслуживания гopoдских подземных сооружений, мелких и средних предприятий, в т. предприятий, стоки которых относятся к категории опасных (содержат соли тяжелых металлов, вещества, способные образовывать взрыв опасные и токсичные газы в канализационных сетях, радиоактивны материалы и др.). Если стоки предприятий не являются опасными, для их очистки в количестве до 100÷1500 м3 в сутки используются линейные песколовки с бензо-, маслоотстойниками, устанавливаемые в специальной горизонтальной выработке или встраиваемые в отсек подземного комплекса. При объемах стоков до 10000÷64000 м3 устанавливаются высокопроизводительные песколовки (тангенциальные, аэрируемые), paзмещаемые в специальных камерах, рис. 1.4.93.
К обязательным мероприятиям по очистке промышленных стоков опасной категории, отводимых через городскую канализационную сеть, относятся: детоксикация, нейтрализация, очистка от нефтепродуктов и жира, задержание веществ-взрывообразователей и радиоактивных материалов, охлаждение стока до температуры ниже 35 °С. С этой целью используются высокотехнологические методы очистки стоков, в частности, коагулирование - добавление в сток химических веществ, вступающих в реакцию с загрязнителями и переводящих их осадок. На рис. 1.4.95 показана схема коагулятора, предложенного для очистки стоков метрополитена.
|
Рис. 1.4.92. Гидрозатворы и защитные двери: а - перемычка с гидротатвором; 1 - емкость; 2 - гидрозатвор; 3 - перемычка; 4 - трубопроводы; б - двойная перемычка с гидрозатвором; 1 - емкость; 2 - перемычки; 3 - гидрозатвор; 4 - штроба; 5, 6 - трубопроводы; в - двойная перемычка с гидрозатвором в стволе; 1 - емкость; 2 - гидрозатвор; 3 - трубопровод; 4 - перемычки; 5 - зумпф; г - двойные металлические двери в устье ствола; 1 - металлические перемычки в обсадной трубе; 2 - устье ствола; 3 - продуктонепроницаемый раствор; 4 - обсадная труба; 5 - емкость; 6 - зумпф; д - двойные металлические двери в нижней части ствола; 1 - опорный венец крепи ствола; 2 - кольцевые металлические воротники; 3 - металлические перемычки; 4 - зумпф; 5 - емкость; 6 - металлическая обечайка; 7 - металлические перемычки |
|
Рис. 1.4.93. Камера для размещения песколовок; 1 - тангенциальная песколовка; 2 - распределительная камера; 3 - водоотводные летки; 4 - решетчатые перегородки с дверями; 5 - емкость для сбора нефтепродуктов; фундамент под насосы; 7 - камера переключения |
| Рис. 1.4.94. Коагулятор колонного типа: 1 - электродный блок; 2 - камера перемешивания потоков электролита, содержащего электрогенерированный коагулянт; 3 - реактор коагулирования; 4 - вторичные «нерастворимые» электроды; 5 - эжектор для удаления шлама; 6 - корпус, ограничивающий камеру отстойника; 7 - патрубок вывода очищенной воды; 8 - патрубок ввода; 9 - патрубок вывода электролита |
Для Екатеринбурга фирмой «Эко'Проект» разработана раздельная система водоотведения хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод (в объеме 18,5 млн. м3 в год). Система предусматривает подачу наиболее загрязненной части поверхностного стока с периодом однократного превышения расчетной интенсивности дождя Р ≤ 0,1 года и всего постоянного стока (промышленные воды, дренаж и т.д.) на 8 кустовых очистных станций, оснащенных коагуляторами, насосными станциями и регулирующими емкостями. Снять «проблему дефицита территорий» для подобных станций, расположенных в центральной части города, возможно в результате размещения очистных сооружений в подземном пространстве, например, в вертикальных выработках диаметром 60 м и глубиной 20 м; сооружаемых способом «опускного колодца».
Общегородские очистные комплексы весьма разнообразны по мощности, структуре и исполнению. Назначение этих сооружений - очистка бытовых и ливневых сточных вод с городских бассейнов канализирования.
Как правило, в подземном пространстве размещаются блоки распределения стоков и их первичной очистки с решетками, механическими граблями и дробилками, канализационные насосные станции. На рис. 1.4.96 показаны подземные сооружения для перекачки стоков в объеме 40 м3 в секунду в составе; распределительная камера 80×4,6×6,6 м; грабельный зал 85,6×20×25 м, машинный зал 87,4×20×25 м.
В принципе в подземном пространстве могут размещаться большинство общегородских очистных комплексов, например, основные сооружения станции биологической очистки стоков, включающие:
- распределительную камеру;
- связующие тоннели и выработки;
- блок грубой очистки;
- блок песколовок;
- первичный отстойник с бензо-, маслоловушкой;
- блок биологической очистки;
- вторичный отстойник;
- насосную станцию;
- блок подготовки и переработки активного ила.
Обоснованность размещения подобного комплекса подтверждается зарубежной практикой, например, «шведской змейкой», - комплексом очистных сооружений на переработку сточных вод в объеме 0,8 млн. м3, возведенных в подземном пространстве г. Стокгольма.
Обратите внимание на лекцию "43 Методы понимание и объяснение". |
Рис. 1.4.95. Схема подземных сооружений для очистки стоков: 1 - распределительная камера; 2 - тоннель; 3 - задвижка; 4 - механические грабли с решеткой; 5 - камера блока грубой очистки (грабельный зал); 6 - обратный клапан; 7 - насосная камера с фекальными насосами; 8 - напорный трубопровод; 9 - ствол |
[1] По опыту проектирования и эксплуатации отечественных метрополитенов минимальная кратность воздухообмена по наружному воздуху на 1 м трассы должна составлять не менее 2,5.
[2] Рис. 1.4.77÷1.4.89 отражают перспективные решения, разработанные специалистами научных и проектных организаций г. Екатеринбурга.
[3] Исходя из степени износа и уровня экологического и архитектурного эффекта по отношению к близлежащей и высвобождаемой территории решение может быть принято безотлагательно либо отнесено на период плановых ремонтов и реконструкций.