Для закрепления унифицированных металлических опор 35—330 кВ применяются типовые сборные, железобетонные и свайные фундаменты, состоящие из унифицированных или типовых элементов. В табл. 5 приведены способы закрепления металлических опор. Фундаменты состоят из грибовидных подножников для промежуточных и анкерно-угловых опор, анкерных плит, ригелей и анкеров. Серия грибовидных фундаментов показана на рис. 5, а их основные размеры Я и Л зависят от типа фундамента и определяются при выборе фундамента. Характеристики железобетонных фундаментов для промежуточных и анкерно-угловых опор приведены в табл. 6 и 7. Фундаменты, имеющие размер плиты 2,7×3,5 и 2,7X4,5, предназначены как для больших нагрузок, так и для установки в слабых грунтах. Фундаменты со штырями ФК1-0, Ф2-0, ФЗ-0, Ф4-0 предназначены для установки на них стоек опор с оттяжками. Такие фундаменты имеют более слабое армирование, так как на них в процессе эксплуатации действуют небольшие горизонтальные нагрузки. В стойках всех фундаментов имеются поперечные отверстия диаметром 50 мм для их погрузки и монтажа. Как уже отмечалось, на фундаменты опор действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. При вертикальном расположении стоек горизонтальные нагрузки на них создают изгибающий момент, для восприятия которого в стойку закладывается дополнительная арматура. В фундаментах, рассчитанных на большие нагрузки, стойки расположены наклонно, соответственно углу наклона пояса анкерно-угловой опоры, что дает возможность значительно уменьшить изгибающий момент, а значит, и сократить расход арматуры. Для закрепления тяжелых опор, а также для установки опор в слабых грунтах разработаны специальные фундаменты ФС1-А и ФС2-А (рис. 6, в), состоящие из грибовидного элемента и плит. Фундаменты с вертикальными стойками имеют по четыре анкерных болта, расстояние между которыми 250 мм. Фундаменты с наклонными стойками снабжены стальными закладными частями, имеющими наверху фланцевый лист с четырьмя отверстиями, расстояние между которыми может быть
Способы закрепления металлических опор в обычных грунтах
Конструкции фундаментов и способы закрепления
Фундаменты из подножников и анкерных плит
Фундаменты из призматических свай
Свободностоящие металлические опоры
1. Подножник с пригрузочными плитами (рис. 5, г) Два или три подножника с вертикальными стойками с металлической балкой (рис. 35, а)
Конструкции фундаментов и способы закрепления
Фундаменты из подножников и анкерных плит
Фундаменты из призматических свай
Свободностоящие металлические опоры
5. Металлический подножник с плитой из железобетона или бревен
Металлические и железобетонные опоры С оттяжками
I. Подножник на плите
1. Одна винтовая свая (рис. 17, б)
1. Анкерная плита (рис. 13, в)
1. Одна винтовая свая (рис. 17, а)
Примечания: 1. подножники и анкерные плиты иногда не заглубляются на проектную отметку и при этом устраиваются насыпные банкетки. 2. Конструкции фундаментов, материал которых не указан, изготавливаются из железобетона.
Характеристики железобетонных фундаментов для унифицированных металлических промежуточных опор ВЛ 35—330 кВ
Характеристики железобетонных фундаментов для унифицированных металлических анкерно-угловых опор ВЛ 35—330 кВ * Масса фундамента без плиты. 250 или 350 мм. Опора к таким фундаментам прикрепляется болтами, не заделанными в бетон. Серия анкерных плит для закрепления оттяжек показана на рис. 6, а их характеристики приведены в табл. 8. Ригели, предназначенные для увеличения несущей способности фундаментов при действии горизонтальной Рис. 6. Анкерные плиты.
Рис. 7. Ригели и анкеры. силы, приведены на рис. 7, а, б. Основные данные марок ригелей следующие:
Характеристики анкерных плит
Марка плиты и ее характеристика
Объем железобетона, м3
Рис. 8. Схемы установки ригелей. Фундаменты с вертикальными стойками: а — с одним ригелем; б. в, д — с двумя ригелями; г, е — с тремя ригелями; фундаменты с наклонными стойками: ж — с одним ригелем; з — с двумя ригелями; и — с тремя ригелями. Ригели имеют по два отверстия для крепления к стойке подножника. Крепление ригелей осуществляется с помощью уголка марки Д-13 массой 11 кг (рис. 7, г) и болтов марки Д-11 массой 3 кг (рис. 7,в). Схемы крепления ригелей к подножникам приведена на рис. 8.
Для присоединений оттяжек к анкерным плитам, а также для натяжения оттяжек с помощью резьбы длиной 700 мм применяются анкеры (U-образные болты), изображенные на рис. 7 д, е. Характеристики анкеров следующие.
На рис. 9 изображен фундамент промежуточной опоры П220-2 в обводненном грунте. Для частичного извлечения из обводненного грунта подножники недозаглублены и устроена банкетка из насыпного грунта. Ригели на подножниках расположены вдоль оси ВЛ для восприятия ветровой горизонтальной нагрузки, возникающей в результате действия ветра на опору, провода и трос. Рис. 9. Фундамент промежуточной опоры П220-2 в обводненном грунте. 1 — фундамент Ф4-2; 2 — ригель Р1.
Фундамент промежуточной опоры с оттяжками ПС220-1 показан на рис. 10. Фундамент состоит из одного подножника для опирания стойки опоры и трех анкерных плит, расположенных в котлованах наклонно, перпендикулярно направлению оси оттяжки. К двум анкерным плитам присоединены по два анкера, по числу крепящихся оттяжек.
Рис. 10. Фундамент промежуточной опоры с оттяжками ПС220-1. 1 — фундамент Ф2-0; 2 —анкерная плита ПА2-1; 3 — анкер АР-1. На рис. 11 приведен фундамент угловой опоры У35-2. Вырываемые элементы фундамента Л состоят из более тяжелых подножников Ф2-А, а прижатые Б из более легких Ф1-А, на которых установлены ригели Р1. Фундамент угловой опоры У330-2 изображен на рис. 12. Подножники с наклонными стойками повернуты на угол 45° к оси траверсы. Вырываемые блоки состоят из двух подножников с плитами и металлических балок. Прижатые подножники в связи с недозаглублением их на высоту металлических балок, установленных на прижатых блоках, имеют насыпные банкетки. Иногда фундамент всей опоры закладывается в грунт не на полную глубину. Недозаглубление может быть принято для увеличения несущей способности фундамента на вырывание и на действие горизонтальных нагрузок в полностью или частично обводненных грунтах, при сложности образования котлована на проектную глубину, например при залегании скалы, а также для некоторого повышения опоры. Рис. 11. Фундамент угловой опоры У35-2. Вырываемые блоки А состоят из элементов Ф2-А (/), прижатые блоки Б состоят из элементов Ф1-А (2) и Р1 (3). В разрезе показан вариант установки блока А на болоте. При этом обязательно должна быть устроена банкетка из насыпного грунта, компенсирующая неполное заглубление фундамента. Форма насыпных банкеток фундаментов и анкерных плит приведена на рис. 13,а. Размеры А, Б, В, Г, Д, Е устанавливаются в проекте. Обычно высота насыпных банкеток не превышает 1,5—2,0 м. Для устройства свайных фундаментов разработаны серии свай квадратного сечения размером 0,25×0,25 м, длиной 6 и 8 м и 0,35×0,35 м, длиной 8, 10 и 12 м, а также пустотелых цилиндрических свай диаметром 560 мм, длиной от 7,8 до 22,6 м. Конструкции свай квадратного сечения показаны на рис. 14. На рис. 15,а, б, в, г показаны схемы фундаментов промежуточных и угловых опор ВЛ 110—220 кВ для одной ноги металлической свободностоящей опоры. Фундаменты состоят из одной, двух, четырех и шести железобетонных свай длиной 6 м, сечением 0,25X0,25 м.
Рис. 12. Фундамент угловой опоры У330-2. Вырываемые блоки А состоят из элементов ФС1-А-350 (1), Р1 (2), балки Б1 массой 1972 кг (3); прижимаемые блоки Б состоят из элементов Ф5-А-35 (4),Р1 (5). Один блок А условно показан без навесных плит и металлической балки.
Рис. 13. Размеры и расположение насыпных банкеток. а — подножников с вертикальными стойками; б — подножников с наклонными стойками; в — анкерных плит. Фундаменты из одной сваи выполняются с одним анкерным болтом и переходным башмаком для крепления пяты опоры, фундаменты из нескольких свай связываются ростверком под каждую ногу опоры. На рис. 15Д е, ж показаны различные конструкции элементов фундаментов для закрепления стойки одностоечной опоры 220—330 кВ с оттяжками, состоящие из одной сваи или двух и четырех свай с металлическими балками, надеваемыми сверху на сваи без закрепления болтами. У верхнего конца сваи имеют сквозное отверстие, за которое осуществляется их захват при погружении. В фундаменте из одиночной сваи штырь для фиксации положения стойки опоры вставляется после погружения сваи в предусмотренное для него отверстие, расположенное в верхнем торце сваи. Анкеры для крепления оттяжек, состоящие из одной сваи или двух свай с металлической балкой в виде коромысла, шарнирно присоединенного к сваям с помощью четырех пластин, изображены на рис. 15,з, и.
Рис. 14. Железобетонные сваи квадратного сечения. а — схема сваи; б—д— схемы оголовков свай; е, ж— наголовники типа Н1 и Н2. Рис. 15. Конструкции свайных фундаментов. Фундаменты свободностоящих опор 110—220 кВ: а, б, в, г —из одной, двух, четырех, шести свай: фундаменты опор 330 кВ с оттяжками: д, е, ж — фундаменты для стойки из одной, двух и четырех свай; з, и — анкеры для крепления оттяжек из одной и двух свай; 1, 2, 3, 4 — сваи с длинными и короткими анкерными болтами для стойки опоры и для оттяжек; 5 — переходной башмак; 6, 7, 8 — балки для двух, четырех и шести свай; 9 — штырь и сфера для крепления стойки; 10, 11 — балки для крепления стойки на две и четыре сваи; 12 — скоба для крепления оттяжки; 13 — коромысло для крепления оттяжек к двум сваям.
Как показывают расчеты в нормальных грунтах, допускающих погружение свай, стоимость, трудозатраты и расход материалов у свайных фундаментов опор 110— 220 кВ, как правило меньше, чем при закреплении их на подножниках. Однако в связи с тем что на отдельных пикетах трассы могут залегать грунты, не допускающие погружение свай, причем иногда это обнаруживается только в процессе производства работ, в этих случаях применение свайных фундаментов вызывает усложнение и удорожание строительства.
Заявлено 18.XI.1967 (№ 1197113/29-14) М. Кл. Е 02d 27/42 с присоединением заявки ¹â€”
Опубликовано 15.V.19?3. Бюллетень № 21
Дата опубликования описания 05.IX.1973
Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров
Северо-Западное отделение Всесоюзного Государственного„ проектно-изыскательского и научно-исследовательского института «Энергосетьпроект»
ОСНОВАНИЕ ОПОРЫ ДЭП
Изобретение о носится к строительству линий электропередач (ЛЭП),и может быть использовано в районах вечной мерзлоты пря закреплениями опор в прунте.
Известны основания опор ЛЭП, устанавл ивавмые на грунтах, подверженных морозному пучению, включающие банкетку.
Однако известные опары ЛЭП в районах венечной мерзлоты вследствие вопучивания поверхностного слоя грунта при его промерзании могут наклоняться, что приводит к уменьшенио габаритов проводов и т. д.
Целью нзобретения является уменьшение сил морозного лучения грунта.
Это достигается путем опраничения притока воды к фронту промерзания грунта в основании опоры и выполнения банкетки кольцевой форумы в пла не и размещения ее соосно опоре с зазором между внутренней поверхностью банкетки и внешней поверхностью споры.
На фиг. 1 изображено предложенное основание, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид в,плане.
Основание опоры 1 окружено банкеткой из камня 2. Внутреннее,просгра нство 3 может быть сох ранено в естественном состоянии, засыпа но,непучинящимся грунтом пли тем же ка мнем.
10 Предмет изобретения
Составитель О. Перепелина
Редактор В. Квачадзе Техред 3. Тараненко Коррскторы В. Брыксина и E. Михеева
Заказ 382/1178 Изд. № 542 Тираж 602 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
В настоящее время существует несколько разновидностей опор ЛЭП, каждая из которых имеет свое назначение:
В то же время опоры ЛЭП цена которых зависит от количества цепей, могут быть одно-, двух- и многоцепными.
На участках ЛЭП, характеризующихся прямолинейностью устанавливают опоры промежуточного типа. На эти опоры действуют вертикальная и горизонтальная нагрузки, причем последние направлены перпендикулярно линии. Нагрузку от тяжения проводов такие опоры начинают воспринимать только в случае обрыва одного или нескольких проводов. И в этом случае для них характерна работа на изгиб и кручение.
В местах изменения общего количество проводов или их сечения, а также при наличии естественных преград, либо инженерных сооружений, на прямых участка устанавливают опоры анкерного типа. На эти опоры воздействуют все нагрузки, в том числе и разность тяжения проводов в смежных пролетах.
В местах поворота линии устанавливаются опоры углового типа. В зависимости от характера поворота (малый или большой угол поворота) опоры бывают промежуточными или анкерными соответственно.
Одной из разновидностей анкерных опор являются концевые опоры, которые устанавливаются либо вначале, либо в конце линии. На них воздействует нагрузка одностороннего тяжения проводов.
Для устройства ответвлений и пересечений ЛЭП применяются соответствующие опоры, относящиеся к группе специальных. Также к этой группе следует отнести и переходные опоры, которые используются при необходимости преодоления каких-либо препятствий. Перечисленные выше опоры ЛЭП купить можно в нашей компании.
Способы закрепления опор ЛЭП
При выборе способа закрепления опоры, определяющее значение имеют свойства грунта. Как правило, для большинства районов с нормальным грунтом характерна установка опор путем погружения подкосов или стоек в специально подготовленные котлованы, для производства которых используется спецтехника. Для повышения общей устойчивости опоры к подземной части стойки прикрепляют ригели или плиты. Как правило, плиты и ригели устанавливаются вдоль оси линии.
Компенсация затрат может происходить за счет отказа от установки ригелей и плит, а также – уменьшения затрат связанных с разработкой котлована.
Если опоры устанавливаются в песках, то предусматривается защита от выдувания песка из созданной банкетки. В скальных породах все котлованы засыпаются только привозным грунтом как с банкеткой, так и без нее.
Опоры воздушных линий электропередач. Их устройство и основные типы
При прокладке воздушных линий электропередач помимо выбора кабеля необходимо также осуществлять и выбор опор, на которых он будет закреплен, а также изоляторов. Данную статью мы посвятим опорам воздушных линий электропередач.
Для устройства воздушных линий применяют металлические, железобетонные и деревянные, как их часто называют в обычной жизни, электроопоры.
Деревянные опоры
Изготавливаются, как правило, из сосновых бревен со снятой корой. Для ЛЭП с напряжением питания до 1000 В допускается применение и других пород деревьев, например, пихта, дуб, кедр, ель, лиственница. Бревна, которые впоследствии должны будут стать опорами линий электропередач, должны соответствовать определенным техническим требованиям. Естественная конусность ствола, проще говоря, изменение его диаметра от толстого нижнего конца (комля) к верхнему отрубу не должна превышать 8 мм на 1 метр длины бревна. Диаметр бревна на верхнем отрубе для линий с напряжением до 1000 В принимается не менее 12 см, для линий с напряжением выше 1000 В, но не выше 35 кВ – 16 см, а для линий с более высоким напряжением не менее 18 см.
Деревянные опоры могут применять для сооружения воздушных линий с напряжением не выше 110 кВ включительно. Наиболее широкое распространение деревянные опоры получили в воздушных линиях с напряжением до 1000 В, а также в линиях связи. Плюсом деревянных опор есть их относительно небольшая стоимость и простота изготовления. Однако есть и минус, существенный минус – они подвержены гниению и срок службы сосновых опор составляет порядка 4-5 лет. Для предохранения древесины от гниения ее пропитывают специальными антисептиками против гниения, например антраценовым или креозотовым маслом. Особенно тщательной обработке поддаются те части, которые будут вкапываться в землю, а также врубки концов, раскосов и траверс. Благодаря антисептикам срок службы увеличивается примерно в 2-3 раза. Для этой же цели довольно часто ноги деревянной электроопоры изготавливают из двух частей – основной стойки и стула (пасынка):
Где – 1) основная стойка, а 2) стул (пасынок)
При сильном загнивании нижней части достаточно сменить только пасынка.
Металлические опоры
Плюс – прочные и надежные в эксплуатации. Минус – необходим большой расход металла, что влечет за собой значительное увеличение стоимости (в сравнении с деревянными). Применяют металлические опоры воздушных линий электропередач, как правило, при напряжениях от 110 кВ, так как эксплуатация металлических опор вызвана с большими расходами на выполнение очень трудоемких и дорогостоящих работ по периодической покраске, предохраняющей от коррозии.
Железобетонные опоры
При промышленном процессе изготовления являются наиболее оптимальным вариантом для воздушных линий как до 1000 В, так и выше 1000 В. Применение железобетонных опор резко снижает эксплуатационные расходы, так как они практически не требуют ремонта. В настоящее время, практически повсеместно, при сооружении воздушных линий 6-10 кВ и до 110 кВ применяют железобетонные опоры. Особенно широкое распространение они получили в городских сетях до и выше 1000 В. Железобетонные опоры могут выполнятся как монолитными (литыми), так и в виде сборок, которые собираются непосредственно на месте монтажа. Прочность их зависит от способа уплотнения бетона, которых два – центрифугование и вибрирование. При использовании способа центрифугования получается хорошая плотность бетона, которая, впоследствии, оказывает хорошее влияние на готовое изделие.
На воздушных линиях электропередач применяют специальные, анкерные, угловые, концевые, промежуточные опоры.
Анкерные опоры
Их назначение – жесткое закрепление на них проводов и линии. Места для их установки определяет проект. По своей конструкции анкерная опора должна быть прочной, так как при обрыве провода с одной стороны она должна выдержать механическую нагрузку проводов с другой стороны линии.
Анкерными пролетами называют расстояние между анкерными опорами. На прямолинейных участках (в зависимости от сечения проводов) анкерные пролеты имеют длину до 10 км.
Промежуточные опоры
Служат только для поддержки проводов на прямых участках линии между анкерными опорами. Из общего количества установленных на линии электроопор, промежуточные занимают порядка 80-90%.
Угловые опоры
Концевые опоры
Имеют анкерный тип и устанавливаются в начале и в конце линий. Если в анкерных электроопорах сила одностороннего тяжения проводов может возникнуть только в аварийной ситуации, при обрыве провода, то в концевых электроопорах она действует всегда.
Специальные опоры
Представляют собой электроопоры повышенной высоты и применяются в местах пересечения линий электропередач ЛЭП с шоссейными и железными дорогами, реками, пересечении между самими ЛЭП и в других случаях, когда стандартной высоты электроопоры недостаточно для обеспечения необходимого расстояния до проводов. Промежуточные электроопоры линий с напряжением до 10 кВ выполняют одностоечными (свечообразными). В сетях низкого напряжения одностоечные опоры выполняют функции угловых или концевых опор, а также снабжаются дополнительно или оттяжками, прикрепленными в сторону, противоположную тяжению проводов, или подкосами (подпорками), которые устанавливаются со стороны тяжения проводов:
Для линий с напряжением 6-10 кВ электроопоры выполняются А-образными:
Также характеризуются воздушные линии и основными габаритами и размерами.
Габарит воздушной линии – вертикальное расстояние от самой низкой точки провода к земле или воде.
Стрела провеса – это расстояние между воображаемой прямой линией между точками крепления проводов на опоре и самой низкой точкой провода в пролете:
Все габариты ЛЭП строго регламентируются ПУЭ и напрямую зависят от величины напряжения питания, а также местности, по которой проходит трасса.
ПУЭ также регламентирует и другие габариты при пересечении и сближении ЛЭП как между собой, так и между линиями связи, авто- и железнодорожными магистралями, воздушными трубопроводами, канатными дорогами.
Для проверки запроектированной ЛЭП требованиям ПУЭ производятся расчеты на механическую прочность, методы которых даются в специальных курсах электрических сетей.
