книги из ГПНТБ / Виноградов, Д. Е. Строительство линий электропередачи 35-500 кв в тяжелых условиях

33

Конструкции анкеров для крепления оттяжек выбираются в зависимости от величины действующего по оттяжкам тяжения (рис. 3-2,д, е, ж). Анкер с восьмью скальными болтами приме­ няется для закрепления угловых опор, чтобы можно было ис­ пользовать скальные болты диаметром 30 мм. При небольших углах поворота трассы ЛЭП болты, обозначенные буквой А, не устанавливаются. Следует отметить, что освоение наклонного бурения шпуров позволит значительно упростить конструкцию анкеров.

В табл. 3-3 приведены основные показатели закрепления на скалах некоторых опор.

Таблица 3-3

Расход металла и общая длина шпуров при закреплении металлических опор с оттяжками на скалах

Закрепление на скалах свободностоящих опор более сложно, так как при наклонном расположении поверхности скалы эле­ менты фундамента должны иметь различную высоту; кроме того, фундамент должен быть рассчитан на действие горизонтальной нагрузки. Ввиду того что материалы изысканий трассы не дают точных сведений о высотных отметках расположения поверх­ ности скалы под каждой ногой опоры, невозможно предвари­ тельно изготовлять колонки и приходится сооружать их на месте, при этом строители также заранее не знают длин скальных бол­ тов. Более подробные данные изысканий на пикетах позволили бы централизованно изготовлять колонки, в результате чего по­ высился бы уровень индустриализации строительства. При зале­ гании скалы с поверхности устанавливается бетонная колонка высотой 0,2 м (рис. 3-3, а) для промежуточных опор без арма­ туры. При залегании скалы под слоем мягкого грунта или для компенсации косогорности высота колонки увеличивается в пре­ делах до 1,5 м, при этом обязательно устанавливается и анке-

34

руется в скалу арматура (рис. 3-3, в). Глубина заложения в ска­ лу болтов не изменяется в зависимости от высоты банкетки. Если поверхность скалы располагается глубже чем на 1,5 м, применяются обычные подножникй и насыпается банкетка.

Для упрощения закрепления на скалах анкерных опор, если позволяет прочность, в каждом опорном узле устанавливается по два скальных болта вместо четырех (рис. 3-3,а). У апкерно-

Рис. 3-3. Закрепление анкерных и угловых свободностоящих опор на скалах, а — закрепление анкерной опоры двумя скальными болтами-в каждом опорном узле; б — закрепление прижатых ног угловой опоры двумя скальными бол­

угловых опор, устанавливаемых на углах поворота трассы бо­ лее 20°, прижатые ноги опоры закрепляются двумя скальными болтами (рис. 3-3,6).

Закрепление железобетонных опор 35—220 кв. Как правило, на трассах с крепкими скалами железобетонные опоры не при­ меняются. Однако на некоторых ЛЭП отдельные опоры (практи­ чески только промежуточные) устанавливаются на скалах. На крепких скалах опоры, как правило, закрепляются с помощью оттяжек (расположение оттяжек такое же, как и при закреп­ лении опор на болотах). Рекомендации по закреплению железо­

35

бетонных опор 35—220 кв на крепких скалах приведены в табл. 3-4, а узлы закрепления опор — па рис. 3-4, а, б, в.

Таблица 3-4

Закрепление железобетонных опор 35—220 кв на крепкой скале

Чаще железобетонные опоры закрепляются на слабой (из­ вестняк, мергель и т. п.) или разборной скале, где невозможна заделка нормальных скальных болтов. В таких грунтах опоры обычно закрепляются без оттяжек. При этом прочность заделки увеличивается за счет фиксированного положения нижнего кон­ ца ствола опоры в скальном грунте. Схемы закрепления опор і приведены на рис. 3-4, г, д, е.

Канд. техн. наук А. И. Курносов и автор книги разработали упрощенную методику определения конструкции закрепления железобетонных опор на базе конических и цилиндрических стоек длиной 22,6 и 22,2 м, закрепляемых в грун­ тах, перечисленных в табл. 3-5.

разом.

1. Из проекта конкретной ЛЭП находится количество цепей,' скоростной напор ветра, характеристика грунта, марка провода и грозозащитного троса.

2. По табл. 3-6 определяется ветровой момент Ма, действующий на опору. (В таблице значение момента дано с коэффициентом запаса, принимаемым для промежуточных опор равным 1,5; для анкерных и угловых опор значе­ ния моментов, полученных из табл. 3-6, должны быть увеличены соответ­

ственно на 1,2 и 1,33.)

3. По табл. 3-7 предельных моментов Мпр выбирается конкретная кон­ струкция закрепления опоры в грунте. Предельные моменты вычислены на

36

Рис. 3-4. Закрепление железобетонных промежуточных опор 35—220 кв иа скалах: а, б — крепление ствола при закреплении опоры с помощью оттяжек; в — анкер для крепления оттяжек; г, д, е — конструкции закрепления опор при подстилающей скале

37

38

ЭВМ в соответствии с Инструкцией по расчету закреплений в грунте сво­ бодностоящих железобетонных опор, разработанной институтом «Энергосеть-

* Только для закрепления промежуточных опор.

Применение типовых способов закрепления опор весьма трудоемко в связи с необходимостью производства земляных работ в тяжелых грунтах.

Грунты с вкраплениями обычно бывают более плотными, объемный вес необводненного грунта в засыпке составляет 1,7—2,0 т/м3 (большее значение относится к грунтам с включе­ нием валунов и крупиообломочным породам), а угол естествен-

39

\

ного откоса—до 45—50° (для нормальных грунтов эти характе­ ристики принимаются соответственно 1,5 т/м3 п 30°). Поэтому использование укороченных железобетонных подножников вы­ сотой 2,2 м для. промежуточных опор и 2,7 м для угловых умень­ шает объем земляных работ. Несущая способность укороченных подножников,- устанавливаемых в тяжелых грунтах, примерно равна несущей способности унифицированных подножников в нормальных грунтах.

Рис. 3-5. Закрепление металлических опор в грунтах с вкраплениями гальки, гравия и валунов: а — недозаглублениая анкерная плита с на­ клонной банкеткой (размеры даны для плит АП-2 и АП-3); б— тер­ монабивная свая; в, г — использование валунов для закрепления опор и оттяжек

Для упрощения устройства анкеров применяются недозаглуб­ ленные до 1,2 м анкерные плиты и насыпаются наклонные бан­ кетки (рис. 3-5, а), благодаря чему объем грунта банкетки умень­ шается на 35—40%. Произведенные в 1967 г. испытания набив­ ных свай, устанавливаемых в скважинах, образованных ручным термобуром (термонабивные сваи), показали их большую проч­ ность сцепления с грунтом [6]. Разрушающая вертикальная на­ грузка на 1 м длины сваи 12—16 тс, а прочность сцепления бо­ ковой поверхности сваи с грунтом 19—26 тс/м2. Разработанными на основании результатов . испытаний термонабивными сваями были закреплены отдельные свободностоящие металлические опоры (рис. 3-5, б).На одну термоиабивную сваю было израсхо­ довано 40 кг стали п 0,08 м3 бетона [2]. Для закрепления проме­ жуточных опор 35—330 кв используются валуны, для закрепле­

40

Валуны естественного залегания могут использоваться для закрепления опор только при соблюдении следующих условии:

а) валун должен состоять из крепкой неразборной скалы без трещин, допускающей заделку скальных болтов;

б) валун должен находиться в грунте нс менее чем па 0,9 своей высоты; в) узел крепления к валуну опоры пли оттяжки должен выполняться

таким же, как если бы производилось крепление к крепкой скале; г) ось в направлении которой действует усиление, при своем продолжении

должна пересекать центр валуна.

Для увеличения возможности использования валунов целесо­ образно хорошо знать допускаемые перемещения опоры и узлов крепления оттяжек.

В местах, где на поверхности земли расположено много ва­ лунов и обломков скалы, для небольших нагрузок эксперимен­ тально применялись поверхностные фундаменты (подножники устанавливались на поверхность земли и засыпались валунами и обломками скалы).

3-4. Закрепление опор на болотах

Значительный опыт закрепления опор практически позволяет устанавливать их на любых болотах. При этом в большинстве случаев применяются индустриальные способы производства ра­ бот.

При закреплении опор на болотах используются следующие сцособы восприятия нагрузок:

2.То же, но без замены возного грунта, торфа привозным грунтом.43

3.Использование прочности ненарушенной структуры под­ стилающего грунта путем забивки свай со сборными металли­

ческими или железобетонными ростверками (как исключение,

смонолитным ростверком).

4.Передача нагрузок непосредственно на поверхность торфа (плавающие и компрессионные фундаменты).

41

Следует отметить перспективность последнего способа при за­ креплении опор на особо тяжелых болотах.

Можно привести некоторые мероприятия, позволяющие упро­ стить закрепление опор.

1.Более тщательно производить выбор трассы, по возмож­ ности избегая участков с глубоким торфом.

2.Опоры на болоте старатьея устанавливать в наиболее удоб­ ных для их закрепления местах (наименьшая толщина слоя торфа, удовлетворительный подстилающий грунт и т. п.). Приме­ нять повышенные опоры, позволяющие большими пролетами про­ ходить через участки с глубоким торфом, а также уменьшающие количество опор, устанавливаемых на болоте.

3.Применять типы опор, наиболее удобно закрепляемые на болотах (например, одностоечные опоры с оттяжками).

4.Осуществлять мероприятия, позволяющие уменьшать на­ грузки на элементы закрепления (увеличение базы оттяжек опоры, ослабление тяжения в проводах и т. п.).

5.Везде, где возможно, применять свайные способы закреп­

ления, исключающие производство земляных работ в тяжелых условиях.

6. Широко применять деревянные сваи. Для предотвращения гниения рабочие части свай располагать ниже поверхности грун­ товой воды, а оттяжки прикреплять на границе торфа с подстилающим грунтом для уменьшения изгибающего момента. (Железобетонные сваи для закрепления опор применять реже ввиду большой сложности их погружения в болото.)

7. Металлические детали, погружаемые в болото, для защиты от коррозии покрывать битумной мастикой или оцинковывать. (Следует отметить, что, как показали исследования, разрушение незащищенного металла, помещенного в грунтовую воду, проис­ ходит со скоростью 1 мм в течение 10-—12 лет.)

8. На болотах стараться не устанавливать угловых опор.

При строительстве ЛЭП главными характеристиками болот являются толщина слоя торфа и категория подстилающего торф грунта, поэтому помещенные ниже технические решения приво­ дятся в зависимости от этих параметров. Перечисленные ниже рекомендации и примеры закрепления металлических и железо­ бетонных опор ПО—330 кв на различных болотах рассчитаны на некоторые средние значения грунтовых условий и нагрузок на элементы закрепления.

Закрепление железобетонных опор. Железобетонные опоры обычно закрепляются на болотах с толщиной торфа до 2,5—3,0 иг. Закрепление опор при толщине торфа более 3,0 иг сложно, по­ этому, как правило, при глубоком торфе железобетонные опоры заменяются металлическими.

В табл. 3-9 даны общие рекомендации по закреплению железо­ бетонных одностоечных опор на болотах. Конструктивные реше­ ния приведены на рис. 3-6.

42