Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Купить опоры лэп вы можете в компании "ЛЭП"

Конструкции железобетонных опор

Для ВЛ напряжением до 10 кв и для линий связи применяются опоры из вибробетона самых различных сечений: решетчатые, прямоугольные, полые, сплошные, тавровые и др. Для всех воздушных линий на штыревых изоляторах наиболее целесообразными являются железобетонные опоры двутаврового или решетчатого типа, так как такие типы опор хорошо противостоят ветровым нагрузкам.

В том случае, когда опору следует рассчитывать и на обрыв проводов в аварийном режиме, наиболее экономичным оказывается сечение круглого профиля.

Применявшиеся ранее для ВЛ 35—11О кв сборные П-образные железобетонные опоры собирались на месте из секций в форме полых труб. Они не получили распространения из-за относительно большого расхода стали и бетона, а также из-за необходимости производства сложных электросварочных и бетонных работ на трассе.

Для линий электропередачи напряжением 35—500 кв наибольшее распространение получили железобетонные центрифугированные опоры цилиндрической или конической формы. Центрифугирование является наиболее производительным и индустриальным способом изготовления железобетонных опор, а кольцевое сечение обеспечивает этим опорам ряд преимуществ по сравнению с опорами другой конструкции: наиболее выгодный момент сопротивления, хорошую обтекаемость и красивый архитектурный вид. В настоящее время в энергосистемах находится в эксплуатации большое количество ВЛ 35—220 кв, где в качестве промежуточных опор использованы одностоечные железобетонные опоры с ненапряженной арматурой. Траверсы этих опор обычно выполнены из профильной стали. Хотя железобетонные траверсы по сравнению с металлическими дают некоторую экономию металла, вследствие большого веса траверсы приходится идти на утяжеление ствола. Кроме того, закрепление железобетонных траверс на стволе опоры значительно сложнее, чем металлических. Для этого необходимы насечка соприкасающихся бетонных поверхностей ствола опоры и траверсы и последующая заливка стыка цементным раствором.

Металлические траверсы крепят к железобетонному стволу обычно при помощи болтов. Для этого в вершину ствола при изготовлении опоры закладываются отрезки толстостенных труб. Крепление траверс к стволу посредством хомутов из полосовой стали не оправдало себя в эксплуатации: при нагрузках, меньших расчетных, наблюдается проворачивание траверс. В целях предотвращения коррозии траверсы и другие металлические детали должны оцинковываться.

Арматурный каркас таких опор состоит из продольных стержней, диаметром 12—20 мм, приваренных к внутренним монтажным кольцам. Каркас имеет наружную спиральную арматуру из холоднотянутой проволоки диаметром 4—5 мм. Спираль с продольными стержнями соединяется при помощи вязальной проволоки. Толщина железобетонного кольца равна 40—60 мм.

В целях экономии арматурной стали и повышения механической прочности опор в новых конструкциях предусмотрено частичное предварительное напряжение арматуры. Шесть стальных стержней диаметром 12 мм, проходящие по длине всего ствола, напрягаются силой около 40 Т. Остальные, ненапрягаемые, арматурные стержни, проходят не по всей длине, а обрываются пропорционально изгибающему моменту: на высоте 4 м от основания опоры бетон пронизывают 30 стержней, на высоте 5,5 м—27 стержней, а на высоте 15,45 м — всего 10 стержней. Стойки опор конической формы: диаметр в основании 560 мм, в вершине — 334 мм, конусность 1/100.

Способ крепления железобетонных опор в грунте зависит от характера грунтов. В плотных грунтах опора устанавливается в цилиндрический котлован диаметром 650 мм, высверленный буровой машиной. Заполнение пазух между стенкой котлована и стволом опоры производится или грунтом, или песчано-гравийной и песчано-цементной смесью с тщательной трамбовкой. В слабых грунтах, где невозможно бурение цилиндрических котлованов (в сырых поймах рек, болотах и т. п.) опоры устанавливаются в копаные котлованы и укрепляются ригелями из железобетона или пропитанной древесины.

Для ВЛ напряжением 220—500 кв получили распространение портальные промежуточные опоры на оттяжках. Эти опоры представляют собой портал с шарнирным опиранием стоек на фундаменты и шарнирным соединением траверсы со стойками. Стойки опор и траверса выполнены из центрифугированных железобетонных труб диаметром 500—560 мм. В конструкциях с ненапряженной арматурой используются стальные стержни диаметром 12—14 мм (сталь 25 ГС). Для опор 500 кв в качестве рабочей арматуры используется предварительно напряженная высокопрочная стальная проволока 4 мм с пределом прочности 16 000 кг/см2. Для спиральной арматуры использована холоднотянутая проволока диаметром 4—5 мм. Толщина стенок трубы в этих конструкциях опор 40—50 мм. Кроме стоек и траверс, все остальные конструктивные элементы опоры выполнены металлическими во избежание усложнения конструкции и в целях исключения каких бы то ни было операций с цементным раствором на трассе. В этой конструкции опоры имеются следующие металлические детали: нижний оголовник, закрепляемый на нижнем конце стойки и являющийся элементом шарнирной связи стойки с фундаментом; верхний оголовник, служащий для сопряжения стойки с траверсой, в котором имеются устройства для закрепления оттяжек; шпренгельная система, служащая для уменьшения усилий, действующих на траверсу (она конструктивно связана с траверсой и тросостойками); две пары тросовых оттяжек, один конец которых крепится к верхним оголовникам, а второй — к анкерам в виде железобетонных плит. В качестве оттяжек используется высокопрочный стальной канат диаметром 15,5—17,0 мм.

Испытания этого типа железобетонных опор показали высокую трещиностойкость железобетонных деталей и высокую прочность всей опоры в целом. Разрушающие экспериментальные нагрузки при испытании опор 500 кв составили в нормальном режиме 340—360%, а в аварийном режиме 280—340% расчетной нагрузки. До последнего времени линия электропередачи напряжением 35—500 кв выполнялась со смешанными опорами: промежуточные опоры были железобетонные, а анкерные и угловые—металлические. В последнее время разработаны и испытаны железобетонные опоры 35—110 кв с оттяжками анкерно-углового типа. Стойка анкерно-угловой опоры армирована стальными стержнями периодического профиля марки 35Г2С диаметром 16 мм. Поперечная арматура выполнена из холоднотянутой проволоки диаметром 4 мм. Толщина стенки по всей длине ствола одинакова и составляет 55 мм. Оттяжки выполнены из круглой низколегированной стали диаметром 22 мм и представляют собой набор отдельных звеньев, соединяемых планками из полосового металла. При применении железобетонных анкерпо-угловых опор вместо металлических экономится около 25% стали, а стоимость строительной части снижается на 10—12%.

Для линий 220—500 кв также ведется разработка конструкции анкерной железобетонной опоры.

В большинстве новых конструкций железобетонных опор арматура используется в качестве заземляющих спусков между грозозащитными тросом и контуром заземления. В некоторых конструкциях для этой цели предусматриваются специальные заземляющие спуски из круглой стали диаметром 10—12 мм. Опыт сооружения и эксплуатации линий с опорами из центрифугированного железобетона показывает, что для таких опор в большинстве случаев нет необходимости в применении специальных контуров заземления. Заземление осуществляется заглубленным основанием опоры и одним стальным стержнем, связанным с арматурой. К устройству дополнительных лучей приходится прибегать лишь в грунтах с большим удельным сопротивлением растеканию тока (песок, камень и др.).

Андриевский В.Н., Эксплуатация металлических и железобетонных опор линий электропередачи. — М-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1963

Экспертиза

на главную