книги из ГПНТБ / Магидин Ф.А. Устройство и монтаж воздушных линий электропередачи учеб. пособие

§ 5. М Е Т А Л Л И Ч Е С К И Е О П О Р Ы

Металлические опоры из стали и алюминиевых спла­ вов имеют существенные преимущества по сравнению с деревянными и железобетонными: позволяют создавать конструкции, рассчитанные на большие нагрузки и лю­ бые климатические условия, и обладают высокой меха­ нической прочностью при относительно небольшой массе. Однако стоимость металлических опор выше стоимости деревянных и железобетонных.

Недостатком стальных опор является то, что они под­ вержены коррозии, для предупреждения которой необхо­ дима горячая оцинковка при изготовлении или периоди­ ческая окраска при эксплуатации. Меньше подвержены влиянию внешней среды опоры из алюминиевых сплавов, но они пока не нашли широкого применения из-за более высокой стоимости по сравнению со стальными при почти равных технических показателях. К недостаткам метал­ лических опор следует также отнести неполное использо-

30

ііание грузоподъемности транспортных средств и дефи­

а также дополнительных связей. Места соединения поя­ сов между собой, диафрагм с поясами и стержней-раско-

32

сов с поясами (рис. 20) называют узлами. По способу соединения узлы стальных опор могут быть сварные, вы­ полненные внахлест (рис. 20, о) или встык (рис. 20,6), и болтовые (рис. 20, с).

Сварные опоры изготовляют на заводах в виде не­ скольких пространственных секций, которые затем сое-

Рис. 20. Соединение стержней-раскосов с поясом опоры:

диняют болтами при сборке на трассе. Болтовые опоры, как правило, имеют некоторые детали сварной конструк­ ции.

Выбор вида соединения элементов решетки в узлах зависит от способа защиты металла от коррозии. До пос­ леднего времени основным средством защиты от коррозии являлась окраска, при которой можно было применять как болтовые, так и сварные соединения; в том числе и сварные соединения внахлест с приваркой элементов по двум сторонам. Внедряемая в настоящее время горячая оцинковка опор не допускает сварку деталей внахлест, так как кислота, применяемая для травления элементов перед оцинковкой, может затечь и остаться в зазорах меж­ ду элементами и впоследствии разрушить соединение. Поэтому цинкуемые опоры выполняют либо со сваркой соединяемых элементов, встык, либо внахлест с обвариванием по контуру плотным швом. Наиболее удобными для оцинковки являются болтовые конструкции, которые

грузок имеют обычную плоскую рамную конструкцию и выполнены из швеллеров. При больших нагрузках тра­ версы изготовляют в виде пространственной конструкции

Рис. 21. Металлическая траверса из уголков

(рис. 21). В траверсах и тросостойках металлических опор, так же как и в таких же элементах железобетон­ ных опор (см. рис. 16), имеются отверстия или установ­ лены специальные детали для крепления сцепной арма­ туры. Для подвески грозозащитных тросов на вершине ствола опоры имеется тросостойка в виде решетчатой усе­ ченной пирамиды, аналогичная тросостойкам железобе­ тонных опор. Тросостойки портальных опор устанавли­ вают, как правило, на траверсах (см. рис. 18,г).

Пояса стволов свободностоящих опор оканчиваются внизу опорными башмаками (пятами — рис. 22, а). К фун­ даментам пяты опор крепятся анкерными болтами. Ствол опоры с оттяжками крепится к фундаментам специаль-

34

ными шарнирами (рис. 22,6). Оттяжки таких опор одной стороной крепятся к траверсам (или стволу), а другой — к анкерным плитам (рис. 22, в). Крепление оттяжек к ан­ керным плитам позволяет регулировать длину оттяжек и натяжение.

Конструкции металлических опор. Унификация 1968—- 1970 гг. охватывает серию металлических опор ВЛ 35— 500 кв, предназначенных для установки в I — I V районах гололедности. Основными типами являются одностоечные (башенные) одноцепные и двухцепные опоры с верти­ кальным расположением проводов, узкобазые (промежу­ точные опоры ВЛ до 150 кв) и широкобазые (все осталь­ ные опоры). Для одноцепных линий, проходящих по заболоченным и труднодоступным трассам, разработаны одностоечные опоры с оттяжками. В качестве унифици­ рованных портальных приняты портальные опоры с от­ тяжками.

Промежуточные опоры ВЛ ПО кв (см. рис. 18, а и б) имеют сварную верхнюю часть прямоугольной конструк­ ции с параллельным поясами. Нижние секции опор болто­ вые. Провода на одноцепной опоре располагают тре­ угольником, а на двухцепной — бочкой. Траверсы двухцепных опор такого же типа, как и одноцепных. На тро­ совых участках ВЛ на вершине ствола монтируют тросостойки. Закрепляют опоры на фундаменте двумя анкер­ ными болтами, имеющимися на каждом из четырех подножников.

Одностоечные промежуточные одноцепные опоры ВЛ ПО кв с оттяжками (см. рис. 18, в) устанавливают с тре­ мя двойными расщепленными оттяжками. Нижние концы двух оттяжек крепятся попарно к общему анкеру, а верх­ ние'— к серединам нижних траверс. Третью оттяжку, рас­ положенную в плоскости траверс, крепят непосредственно к стволу со стороны, где расположены две траверсы (верхняя и нижняя).

Унифицированные одноцепные и двухцепные проме­ жуточные свободностоящие опоры 220 и 330 кв анало­ гичны опорам ПО кв, показанным на рис. 18, а и б. Эти опоры имеют болтовую конструкцию, за исключением не­ которых сварных деталей, например опорных башмаков, концов траверс и других, и отличаются от опор ПО кв лишь расстоянием между проводами и длиной траверс.

Для ВЛ 220 и 330 кв разработаны также одноцепные промежуточные одностоечные опоры с оттяжками, кото­ рые отличаются от одноцепных опор ВЛ ПО кв лишь размерами. Кроме того, на линиях 330 кв используют портальные промежуточные опоры с оттяжками. Стойки портальных опор имеют размеры в поперечнике в преде­ лах до 0,8X0,8 м и выполняются сварными и оцинкован­ ными полностью. Траверсы портальных опор обычно имеют балочную конструкцию постоянного прямоуголь­ ного сечения.

Анкерно-угловые опоры для ВЛ до 330 кв изготовляют в виде башенных конструкций. Из-за больших нагрузок поперечные размеры ствола значительно увеличены, а вы­ сота подвески нижнего провода снижена до 10,7 м.

Окраска и оцинковка опор. Для защиты от коррозии

тическими распылителями — пистолетами. Иногда опоры

36

окрашивают на месте их установки. Для грунтовки и окраски опор применяют масляную краску, лаки с алю­ миниевой пудрой и эмали.

Более надежной защитой стальных опор от коррозии является горячая оцинковка. Конструкции, предназна­ ченные для оцинковки, предварительно обезжиривают и очищают в травильной ванне с раствором серной кисло­ ты, промывают проточной горячей водой, покрывают флюсом и опускают в вертикальную цилиндрическую ванну с расплавленным свинцом. В верхней части ванны на поверхности свинца плавает слой расплавленного цинка. При подъеме из ванны нагретая расплавленным свинцом конструкция проходит через слой жидкого цин­ ка, который химически соединяется со сталью и образует на поверхности конструкции пленку толщиной 0,1—0,2 мм.

Степень готовности металлических опор. Количество отправленных с завода деталей и частей определяет сте­ пень заводской готовности опоры и характеризует объем работ по ее сборке па трассе ВЛ. По степени готовности отгружаемые с заводов опоры разбиты на три группы: '

I группа — с завода поступают отдельные элементы (россыпью) или отдельные части секций; на трассе ВЛ

пользуются так называемым отправочным альбомом, в котором собраны чертежи отправочных марок опор.

§6. Ф У Н Д А М Е Н Т Ы .

ЗА К Р Е П Л Е Н И Е О П О Р В ГРУНТЕ

Фундаментом опоры называют конструкцию, заделан­ ную в грунт и передающую на него внешние нагрузки и массу опоры. Часть грунта, воспринимающая давление фундамента, является основанием.

В зависимости от конструкции закрепление (заделка)

опоры в грунте может быть выполнено по-разному. Сталь-

37

ные опоры башенного типа имеют фундаменты в виде железобетонных подножников или бетонных блоков, опоры с оттяжками — железобетонные подножники и ан­ керные плиты; фундаментом свободностоящих железобе­ тонных опор служит низ стойки, а деревянных — низ па­ сынка или стойки.

Глубина заложения фундамента зависит от плотно­ сти грунта и глубины его промерзания. Кроме того, учи­

ность, чем до разработки). Учитывают также характери­ стики грунтов, используемых в качестве оснований. Строительными нормами и правилами все грунты разде­ лены на 39 групп, которые, в зависимости от трудности разработки отнесены к той или иной категории. Самую

В последние годы на строительстве воздушных линий электропередачи внедрены новые типы и конструкции фундаментов, а также современные методы их сооруже­ ния: массивные монолитные фундаменты заменены более

Закрепление свободностоящих опор в грунте без спе­ циальных фундаментов. В настоящее время все проме­ жуточные свободностоящис опоры (кроме металличе­ ских) , анкерно-угловые деревянные и анкерно-угловые железобетонные опоры ВЛ до 35 кв со штыревыми изо­ ляторами устанавливают непосредственно в грунт без специальных фундаментов.

Котлованы для этих опор разрабатывают буровыми машинами с буровыми головками диаметром на 10— 15 см больше устанавливаемой стойки. Таким образом стойки закрепляют в практически ненарушенном грунте, обладающем значительно более высокими механическими

38

При разработке котлованов экскаватором для усиле­ ния заделки опор ригели устанавливают также в нижней части котлована (рис. 23, в). Если под слоем сухого грун­ та на глубине 1,5—2 м находится водонасыщенный грунт, стойки устанавливают выше уровня грунтовых вод и укрепляют насыпной банкеткой (рис. 23,г).

Опоры аикерно-углового типа также устанавливают непосредственно в грунт в наклонные или прямые кот­ лованы.

Использование буровых машин с головками диамет­ ром 650 мм позволяет размещать ригели некоторых типов

Так, например, в твердых грунтах глубина заделки мо­ жет быть уменьшена на 10—15%, при этом прочность за­ делки достаточна.

Основные типы фундаментов. Для опор линий элек­ тропередачи применяют монолитные, сборные и свайные железобетонные фундаменты.

Монолитные железобетонные фундаменты используют редко из-за трудоемкости их изготовления и большого расхода материала. В основном их сооружают в слабых обводненных грунтах или под специальные опоры боль­ ших переходов.

Наиболее распространенным типом фундаментов под металлические опоры являются сборные железобетонные фундаменты — подножники грибовидной формы

39