Коллектор городской

КОЛЛЕКТОР ГОРОДСКОЙ (а. municipal соllector; н. Stadtspeicher; ф. соllecteur urbain; и. соlector urbano, соlector de ciudad) — горизонтальная подземная выработка тоннельного типа, служащая для сбора и отведения за пределы города сточных вод, транспортировки отходов промышленных предприятий, размещения инженерных коммуникаций.

Прокладка подземных каналов для отвода сточных вод за пределы населенных мест началась с глубокой древности на территории Китая, Индии и других стран. В Египте обнаружены такие каналы, сооружённые за 2500 лет до н.э. В 6 веке до н.э. в Риме был построен канализационный коллектор "клоака максима", частично используемый и в современном хозяйстве города. Строительство коллекторов требовало значительных затрат труда, материалов и времени и осуществлялось лишь для крупных дворцов, храмов и т.п. Развитие ремёсел и торговли при феодализме и особенно промышленного производства при капитализме, обусловившее быстрый рост городов, численности и плотности населения в них, привели к увеличению объёма бытовых и промышленных стоков, что способствовало развитию строительства коллекторов городских.

Первые подземные коммуникации для отведения сточных вод в России построены в 11-14 вв. (Новгород, Московский Кремль). Расширение объёмов строительства коллекторов в стране (как и в развитых европейских государствах) началось в начале 19 века в Петербурге, затем в Москве. До Октябрьской революции 1917 только 18 наиболее крупных городов России имели канализационные коллекторы городские. Развитие промышленного и жилищного строительства в CCCP обусловило значительное увеличение объёмов строительства и коллекторов городских. Только в 1960-80 канализационные коллекторы построены более чем в 550 крупных городах (дополнительно к существующим). Наибольшие объёмы работ в этой области выполняются в Москве, где к 2000 планируется возвести более 4500 км коллекторов городских различного назначения.

Современные коллекторы городские подразделяют на коммунальные и промышленные. По своему назначению они могут быть канализационными (для приёма и отведения ливневых, бытовых и промышленно-производственных стоков) и коммуникационными (для раздельной, а чаще совместной прокладки газопроводов, водопроводов, теплопроводов, различных кабелей и др., а также устройств для удаления промышленных отходов).

Коллекторы городские канализационные, независимо от их поперечных сечений, являются непроходными (для передвижения обслуживающего персонала) самотёчными, реже напорными и подразделяются на: коллекторы бассейна канализования, принимающие сточные воды из канализационной сети одного бассейна; магистральные коллекторы, собирающие сточные воды из двух или нескольких коллекторов бассейнов канализования; загородные или отводные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту выпуска в водоём. Коллекторы городские коммуникационные служат для инженерного обеспечения отдельных промышленных предприятий или крупных жилых массивов. В соответствии с размерами их поперечных сечений они чаще всего бывают проходными или полупроходными (для передвижения в них в неполный рост).

Коллекторы городские строят индустриальными способами: открытым (траншейным) — в незастроенной части города и на свободной территории; закрытым (бестраншейным) с помощью проходческих щитов и комплексов — при плотной городской застройке; методом продавливания — при пересечении отдельных препятствий (шоссейных и железных дорог, улиц, небольших водоёмов и др.). Коллекторы городские, строящиеся открытым способом, чаще всего имеют прямоугольную, квадратную и круглую формы поперечного сечения и монтируются из цельнозамкнутых объёмных железобетонных секций, сборных железобетонных элементов рамной конструкции, железобетонных труб и, как исключение, из монолитного бетона и железобетона. С 1970-х гг. начато применение труб из полимерных материалов. Размеры коллекторов городских круглой формы, собираемых из железобетонных труб, регламентируются ГОСТами (6482.0-79* "Трубы железобетонные безнапорные. Технические условия"; 6482.1-79 "Трубы железобетонные безнапорные. Конструкция и размеры"); внутреннему диаметру труб — 1,5 м; 2 м; 2,5 м; 3 м и 3,5 м. Коллекторы городские, строящиеся закрытым способом с помощью проходческих щитов или продавливающих установок, — круглые. Другие формы поперечного сечения коллекторов городских (овоидальная, эллиптическая, прямоугольная, квадратная и т.д.) встречаются редко. Обделка таких коллекторов состоит из крупных сборных элементов (бетонных, железобетонных и керамических блоков и тюбингов), реже из монолитно-прессованного бетона и железобетона. Применительно к способу продавливания в качестве обделки коллекторы городские используют стандартные металлические трубы с внутренним диаметром 0,9-2 м. Возводится сборная обделка специальными механизмами, блоко- или тюбингоукладчиками различной конструкции, а монолитно-прессованная — с использованием прессующих устройств, переставных секционных или скользящих опалубок, пневмобетононагнетателей и другого оборудования. Для ликвидации т.н. строительного зазора, образующегося между грунтовым массивом и сборной обделкой при её монтаже, а также для повышения прочностных и водонепроницаемых свойств, производят тампонаж заобделочного пространства цементно-песчаным раствором. Часто внутри построенного коллектора городского возводят вторичную обделку — монолитную железобетонную гидроизоляционную "рубашку". Для её создания с 1970-х гг. применяют и другие материалы, например полимерные.

В CCCP (в соответствии с OCT 12.44.250-84 "Щиты проходческие для тоннелей коллекторных, перегонных метрополитена и выработок в шахтах. Типы, основные параметры и размеры") разработан параметрический ряд коллекторов городских, диаметры которых в свету составляют (м): 1,8; 2,25; 2,8; 3,55; 4,5.

Минимальная глубина заложения коллектора городского при открытом способе строительства зависит от глубины промерзания грунтов и действия внешних нагрузок от поверхностного транспорта: для средней полосы CCCP она составляет около 2 м, а в каждом конкретном случае устанавливается такой, чтобы под шелыгой свода коллектора оставался слой не менее 0,7 м. При закрытом способе строительства минимальная глубина заложения коллекторов городских в зависимости от свойств пересекаемых грунтов, нагрузок от зданий и сооружений и заглубления их фундаментов — 6-8 м.

Средняя скорость строительства коллектора городского (закрытым способом) с помощью проходческих немеханизированных щитов 45-55 м/месяц, механизированных щитов — до 60 м/месяц. При использовании немеханизированных продавливающих установок средней скорости проходки 2-3 м в смену, а механизированных — 9-12 м в смену. Комплексная механизация, улучшение организации производства позволили достичь высоких темпов строительства коллекторов городских. Так, механизированными проходческими щитами КЩ-2,1Б выполнены скоростные проходки коллекторов городских (диаметром 2,1 м): 473,5 м/месяц (Ясенево, Москва, 1974); 565 м/месяц (ул. Пехотная, Москва, 1975); 702 м/месяц (пос. Жуковка, Московском область, 1977); до 876 м/месяц довели скорость проходки в Ленинграде на одном из участков строительства Северного коллектора диаметром 5,6 м механизированным щитом KT-1-5,6.