Фундаменты опор ВЛ
«Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ / под ред. Е. Г. Гологорского.» считаю одним из лучших пособий для сметчика, т.к. в нем дано очень много нужной для сметчика информации.
Представлю несколько фрагментов из этой книги со своими комментариями.
Конструкция фундаментов выбирается в соответствии с типом опоры, действующей на фундамент нагрузкой, а также характеристикой грунта, в который будет заделан фундамент.
В качестве фундаментов опор применяются монолитный бетон, сборный железобетон, сваи и в некоторых случаях – металлические фундаменты. У железобетонных опор, нижний конец стойки которых заделывается в грунт, фундаментом служит низ стойки, иногда усиленный ригелями.
Деревянные опоры всех типов устанавливаются без фундаментов.
Для стальных и некоторых видов железобетонных опор на оттяжках наибольшее распространение получили железобетонные сборные фундаменты, устанавливаемые в котлованы. При изготовлении на заводе фундаменты поступают на линию или в виде готовых к установке конструкций (подножников, свай, плит, ригелей, ростверков), или в виде отдельных деталей (рис. 1.1).
Широкое применение железобетонных подножников заводского изготовления возможно в грунтах почти всех категорий, что резко снижает трудоемкость устройства фундаментов, а также объемы земляных работ, расход бетона и в конечном счете стоимость сооружения. Применение железобетонных подножников заводского изготовления позволяет выполнять сооружение фундаментов под опоры ВЛ практически в любое время года.
С целью ограничения числа типов железобетонных подножников и свай, предназначенных для массового изготовления на заводе, они унифицированы. Шифровка фундаментов основной номенклатуры определяется буквой Ф – фундамент и цифрой, которая указывает типоразмер фундамента. Специальные фундаменты имеют после первой буквы в шифре дополнительную букву С, укороченные – К, повышенные – П. После цифры, обозначающей типоразмер фундамента, через дефис проставляется буква или цифра, указывающая на его применение:
А – под анкерно‑угловые опоры; О – под стойки опор с оттяжками; 2 – под опоры с башмаками, имеющими два отверстия; 4 – под опоры с опорными башмаками, имеющими четыре отверстия. В случае установки на фундаментах неосновных вариантов наголовников (с болтами диаметром 48 мм или болтами длиной 350 мм) после буквы А основного шифра через дефис проставляются цифры соответственно 48 или 350.
Ф4‑А – фундамент 4‑го типоразмера под анкерно‑угловую опору;
ФС 2–4 – фундамент специальный 2‑го типоразмера под опору с башмаками, имеющими четыре отверстия, т. е. фундамент с четырьмя болтами;
ФК 1–О – фундамент укороченный 1‑го типоразмера под стойку опоры на оттяжках.
Для шифровки фундаментов дополнительной номенклатуры к шифру основного фундамента добавляют букву:
в шифре вариантов фундаментов с модернизированным оголовком после буквы А добавляется буква М – модернизированный, например Ф3‑АМ, Ф5‑АМ;
в шифре вариантов фундаментов со сварным или болтовым соединением стойки с нижней частью после букв ФП и ФС добавляется буква С, обозначающая сварной, или буква Б – болтовой вариант.
Например, ФПС5‑А – вариант повышенного фундамента ФП5‑А со сварным соединением стойки и нижней части; ФСБ2‑4 – вариант специального фундамента ФС‑4 с болтовым соединением стойки и нижней части.
Для изготовления железобетонных фундаментов применяется бетон марок 200, 300 и 400 (по прочности на сжатие), приготовленный на портландцементе. При наличии на трассе агрессивных к бетону грунтовых вод для приготовления бетона применяется цемент, стойкий к конкретному виду агрессии.
Для армирования железобетонных фундаментов применяется арматура из горячекатаной углеродистой или низколегированной стали. Для линий электропередачи, строящихся в районах с расчетной наружной температурой воздуха до –30 °C, разрешается применять арматуру из кипящих сталей; для линий, строящихся в районах с расчетной температурой воздуха от –30 до –40 °C, разрешается применение арматуры из полуспокойной стали, а для районов с температурой ниже –40 °C – только из стали спокойной плавки.
Для промежуточных и анкерно‑угловых стальных опор основным конструктивным элементом фундаментов принят подножник грибовидной формы, а для анкерно‑угловых опор и опор с оттяжками применяются подножники с наклонными стойками, ось которых является продолжением пояса опоры и оси оттяжки. Это резко снижает горизонтальные нагрузки на фундамент. Для крепления оттяжек вантовых опор применяются также составные фундаменты с навесными плитами прямоугольного сечения. Эти фундаменты получаются сочетанием грибообразного подножника и навесных плит.
Выбор типов фундаментов производится на основании установочных чертежей, разработанных для каждого типа опоры. На установочных чертежах приводятся: план расположения фундаментов; привязка ригелей, пригрузочных плит; район по гололеду и скоростной напор ветра, а для анкерно‑угловых опор – угол поворота на линии. На чертежах фундаментов указывается степень уплотнения грунта засыпки.
Под анкерно‑угловые опоры разработано семь типов фундаментов: Ф1‑А; Ф2‑А; Ф3‑А; Ф4‑А; Ф5‑А; Ф6‑А и ФС. Под промежуточные и промежуточно‑угловые опоры разработаны шесть типов фундаментов: Ф1; Ф2; Ф3; Ф4; Ф5; Ф6 и фундамент типа ФС.
При прохождении трассы ВЛ в районах рек, болот, по косогорам применяются повышенные составные подножники типа ФП со сварным – С или болтовым – Б соединениями стойки с нижней частью. Основные типы, характеристики сборных железобетонных фундаментов и подножников для ВЛ 35–500 кВ приведены в табл. 1-4.
Фундаменты под промежуточные опоры ВЛ 35–500 кВ
Источник
Особенности монтажа переходных опор
В нашей огромной стране воздушные линии электропередач пересекают тысячи рек, водохранилищ, заливов и других водных преград. Для сравнительно небольших длин переходных пролетов воздушной линии электропередач иногда ограничиваются лишь двумя концевыми опорами, устанавливаемыми на берегах, т. е. применяют схему К—К*. Если оба берега высокие, то это выгодно, так как получается большая высота подвески проводов над водой при сравнительно небольших (по высоте) опорах. При большой разнице высот берегов схема К—К становится невыгодной из-за чрезмерного утяжеления опор. В таких случаях может оказаться рациональной двухпролетная схема перехода К—П—К (или К—А—К).
Для ВЛ с относительно небольшими пролетами (как правило, для ВЛ 110 кВ) применяется также схема К—А—А—К обычно в тех случаях, когда на пересечениях крупных водохранилищ линии имеют повороты на переходных опорах. Некоторые из переходов воздушной линии электропередач имеют длину по нескольку километров. Если такие пересечения осуществлять одним пролетом, то по берегам пришлось бы сооружать такие высокие опоры, что стоимость их строительства и эксплуатации оказалась бы чрезмерной. Поэтому намечают и рассматривают несколько вариантов установки промежуточных опор, монтируемых в акватории (водном пространстве) так, чтобы не помещать судоходству, после этого выбирают наилучший вариант с учетом общих затрат, удобства эксплуатации и других факторов, включая надежность, долговечность, выполнение требований охраны окружающей среды, реальных сроков строительства и др.
Так, при проектировании перехода ВЛ 750 кВ длиной 6,1 км через Каховское водохранилище вначале было намечено пять вариантов схемы перехода по числу устанавливаемых в акватории опор — от одной до пяти. Вариант установки одной переходной опоры в акватории отпал, так как каждый пролет проводов имел бы длину около 3 км, для этого нужна высота опор более 300 м, а такие опоры очень сложно построить и еще труднее эксплуатировать, следовательно линия будет недостаточно надежной.
Из остальных вариантов после сопоставления условий строительства и стоимости эксплуатации наилучшим был принят вариант по схеме К—П—П—А—П—П—К, показанный на рис. 11 и предусматривающий установку в акватории трех переходных опор, еще двух на берегу и, кроме того, двух менее высоких концевых опор. Средняя переходная опора выполнена анкерной, что разделило переход на два участка и значительно облегчило монтаж проводов, позволив закрепить их на средней анкерной опоре и раскатать к берегам.
На примере этого крупнейшего перехода особенно наглядно видны преимущества предварительной укрупнительной сборки секций опор с применением пневмогайковертов и других средств механизации. Только на пяти переходных опорах (кроме концевых) было смонтировано в короткий срок 1850 т металлоконструкций, собираемых из отдельных уголков на болтах, которых потребовалось более 80 т. Заранее выполненная укрупнительная сборка секций опор, а затем и блоков опор с фундаментами, четкие организация, подготовка и производство работ, прогрессивная технология строительства позволили построить переход за 20,5 месяцев вместо 24 месяцев по нормам продолжительности строительства, сократить трудозатраты при сборке и монтаже опор на 5 тыс. чел-дней, получить экономический эффект 175 тыс. руб.
Одновременно со строительством на берегах концевых опор перехода и ближайших к ним переходных береговых опор шла подготовка к монтажу опор, устанавливаемых на акватории. В сухом доке-котловане сооружали пустотелые фундаменты кессонного типа и на них собирали из заранее заготовленных секций опоры: анкерную высотой 100 м, массой 350 т и две промежуточные высотой по 125 м, массой по 375 т. Затем открывали канал, прорытый между доком и водохранилищем (устраняли перемычку), котлован заполнялся водой и фундаменты с опорами всплывали на поверхность.
После этого пароходами-буксировщиками доставляли поочередно опоры к местам установки. Убедившись в точности месторасположения опоры, в фундаменте открывали предусмотренные для затопления отверстия. Заполненный водой фундамент под своей тяжестью и тяжестью установленной на нем опоры опускался на дно, где водолазами заранее было подготовлено ложе. Водолазы наблюдали за подводной частью монтажа.
В других случаях на переходах через водохранилище небольшой глубины опоры устанавливали на фундаменты обычного типа, опирающиеся на дно, либо на искусственные острова, сооружаемые специально для этой цели.
На переходах через горные бурные реки, а также через водохранилища, имеющие неустойчивое дно, иногда применяют опускные фундаменты, погружаемые глубоко в грунт. Такой опускной монолитный железобетонный «колодец» сооружен, например, под опорой, установленной на пойме р. Тиссы. Непрерывно наращиваемый железобетонный цилиндр диаметром до 12 м погружается под действием собственного веса по мере выборки грунта из его внутренней полости.
Наиболее распространены (на ВЛ 220—1150 кВ) переходы по схеме К—П—П—К. Такие переходы сооружены через реки Волгу, Дунай и др.
Через Печору, Усу и другие смонтированы переходы по схемам К—А— ПШ—А—К и К—ПШ—ПШ—К. Применение плоскошарнирных «качающихся» промежуточных опор позволило уменьшить их высоту и облегчить монтаж как фундаментов, так и самих опор. Эти опоры имеют А-образную форму и могут «качаться» всей своей плоскостью на шарнире, общем для нижних концов обеих ее ног, при этом верх опоры удерживается в вертикальном положении стальными канатами, которые являются одновременно и грозозащитными тросами.
* Для схем переходов приняты обозначения опор: К — концевая; А — анкерная; ПШ — плоскошарнирная; П — переходная промежуточная.
Источник
Устройство фундамента под опоры освещения
07 сентября 2020
Закладные элементы, которые служат основой при монтаже опор уличного освещения, бетонируются в грунте. Основание из железобетона надежно удерживает опоры, предотвращая их падение, без проблем эксплуатируется долгие годы даже в сложных климатических условиях.
Виды опор и назначение
Согласно принятой классификации, опоры бывают силовыми и несиловыми. Они отличаются по конструкции, особенностям установки, несущей способности. Несиловые применяют для фиксации осветительного оборудования, питающий кабель к которому проводится под землей.
Для силовых моделей опор прокладка кабеля предусмотрена по воздуху. Их используют для освещения городских улиц, трасс, магистралей, для прокладки самонесущих изолированных проводов между населенными пунктами, поддержки линий питания, которые эксплуатируются электротранспортом – от трамваев до троллейбусов. Допустимый уровень нагрузок может достигать 3 тонн и зависит от того, из какого материала выполнена конструкция и какие габариты у обустраиваемого основания.
Для того чтобы эксплуатация опор была максимально длительной, бесперебойной, важна правильная установка фундаментов, которые будут устойчивы к нагрузке, оказываемой проводами. Если фундамент будет залит некорректно, сократится эксплуатационный ресурс опор, повысится вероятность их падения при сильных порывах ветра.
Существует и другая классификация силовых опор по форме. Их подразделяют на трубчатые, конические, граненые. Трубчатые имеют круглое сечение, а поэтому нагрузка равномерно распределяется по их поверхности. В производстве таких опор применяют большое количество стали, что неминуемо ведет к увеличению веса и цены.
Основой для граненных опор служит стальной прокат толщиной от 4 мм, кромки свариваются с помощью одного-двух продольных швов. Среди преимуществ таких конструкций числятся легкость, низкая стоимость, минимальные затраты на транспортировку и монтаж. Их поверхность может дополнительно защищаться с помощью антикоррозийной обработки слоем горячего цинка.
Способы установки опор освещения
Выделяют две технологии монтажа опор освещения:
- Фланцевая. При монтаже применяют закладной фундамент под опору освещения из железобетона. Этот метод оптимален для легких опор и позволяет грамотно их центрировать.
- Прямостоечная. Основой для опор служат предварительно пробуренные в грунте отверстия. Фиксацию осуществляют с помощью бетонного раствора. Такая технология дешевле фланцевой.
Рассмотрим установку опор на примере их фиксации к фундаменту с помощью металлических фланцев, приваренных снизу и предусмотренных в базовой комплектации опор. Допустимо применение готовых монолитных блоков, к которым уже приварены шпильки. Основой для блоков предварительно подготовленная песчано-гравийная подушка. Когда опора установлена на фундамент, фланец фиксируется с помощью гаек.
Другая технология устройства фундамента под опоры освещения подразумевает применение бетонного раствора вместо готовых блоков. Работы в данном случае осуществляются в строго выверенной последовательности:
- В грунте обустраивается отверстие нужных размеров с круглым или прямоугольным сечением. На сыпучих грунтах при монтаже фундамента приходится дополнительно устанавливать опалубку. Она армируется с помощью металлической рамы, к которой приварены анкерные болты.
- Яма заполняется бетонным раствором. Когда раствор застыл и высох, на что уходит от 2 до 5 дней, монтируется сама опора.
Документы, регулирующие установку (СНИПы, ГОСТы)
Нормы монтажа опор освещены в нормативах СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» (пункт «Сборка и установка опор»). Кроме этого, при установке ориентируются на «Правила устройства электроустановок ПУЭ» (седьмое издание).
Расчет фундамента под опору освещения
При расчетах следует учитывать нагрузку на фундамент, которую оказывает столб, арматура, кронштейны и сами светильники. Принимают во внимание и другие факторы:
- Ветровая нагрузка – варьируется в зависимости от региона. При сильных порывах ветра возможны колебания опоры, что нужно учитывать при проведении технических расчетов и монтаже.
- Высота опоры освещения.
- Тип кронштейна.
- Характеристики грунта (ключевое значение имеет несущая способность почвы, нормативной прочностью при сжатии принято считать показатель в 150 Н/кв. м).
При установке одностоечной или узкобазовой опоры проводят расчеты по деформациям с учетом величины нормативной нагрузки. Важны и все характеристики грунта – от показателя консистенции до угла внутреннего трения. Эти параметры в обязательном порядке учитываются для типовых фундаментов.
Источник