Повреждения металлических опор
Повреждения металлических опор могут иметь место при фактических нагрузках выше расчетных значений, а также в результате дефектов, появившихся в процессе изготовления опор, их транспортировки, монтажа или в условиях эксплуатации. Превышение нагрузок, действующих на опору, против расчетных нагрузок может наступить в результате редко встречающихся стихийных явлений (ураганы, сильные гололеды, «пляска проводов»), а также в результате ошибок проектирования, изыскательских работ и строительства линий.
Во время сильных ураганов, при которых сила давления ветра на провода и тело опоры превышает расчетные значения, из-за увеличения напряжения в металле может наступить потеря устойчивости отдельных элементов металлоконструкции и разрушение всей опоры. При сильных гололедах, кроме значительных весовых и ветровых нагрузок, действующих на опору, очень часто происходит обрыв нескольких проводов и тросов. Одновременное непредусмотренное расчетом действие всех этих факторов также приводит к разрушению опоры.
Повреждение отдельных элементов опоры наблюдается во время «пляски проводов». Особенно значительные повреждения имеют место на линиях с тяжелыми проводами, обладающими большой инерцией. При «пляске проводов» возникают большие знакопеременные динамические усилия, которые вызывают повреждения деталей опор и падение проводов на землю. Создающиеся при этом дополнительные усилия на соседние опоры могут привести к повреждению опор во всем анкерном пролете.
Повреждение опор может произойти ш результате дефектов, имевших место при изготовлении опор. К дефектам изготовления относятся некачественная сварка стержней в узлах, некачественная приварка проушин, изгибы стержней и других деталей опоры, пропуски отдельных деталей и швов. Допустимые прогибы элементов металлических опор приводятся ниже.
При небрежной транспортировке опор по трассе линии, а также при погрузке и разгрузке могут появиться погнутости отдельных элементов и нарушение основных размеров секций. В целях предупреждения таких повреждений металлоконструкции надо перевозить на специально оборудованных автоприцепах, позволяющих осуществить плавные повороты на трассе без создания дополнительных усилий на транспортируемые секции. При разгрузке и погрузке металлоконструкций в местах крепления тросовых стропов надо устанавливать деревянные подкладки, чтобы не деформировать пояса и не повредить стропы.
Во время монтажа опор возможны повреждения стержней металлоконструкций, некачественное болтовое соединение отдельных секций, а также опасные механические напряжения в металле в результате принудительной посадки опоры на установленные фундаменты. Как показали специально проведенные экспериментальные исследования ОРГРЭС, «растаскивание» широкобазых опор более чем на 10 мм при их установке на анкерные болты приводит к неравномерному распределению напряжения по шоясам опоры и создает в поясах нижних секций большие начальные напряжения. Аналогичные явления имеют место и в том случае, когда опора устанавливается на фундаменты, имеющие различные вертикальные отметки, и одна или две пяты опоры не опираются на фундамент. При появлении ветровых или гололедных нагрузок, превышающих расчетные, опоры с такими дефектами, как правило, разрушаются.
Для определения величины предварительного напряжения в металле ОРГРЭС создан специальный прибор. Принцип действия этого прибора основан на том, что с изменением механических напряжений в металле меняется магнитная проницаемость металла. Подвижная система прибора, связанная со стрелкой, помещается внутри постоянного магнита. Замыкая магнитную цепь через исследуемый элемент металлоконструкции, по показанию стрелки определяют величину предварительного напряжения металла.
Во время подъема металлических опор также могут иметь место повреждения отдельных элементов, если схема подъема выбрана неправильно или не произведено временное усиление стержней металлоконструкции, особенно при подъеме широкобазых опор и опор с тяжелыми траверсами.
Следует отметить, что плохое закрепление опор на фундаменте и плохое закрепление фундаментов опор в грунте согласно статистике являются причиной почти 50% случаев повреждения опор. Установка фундамента в мерзлый насыпной грунт, плохая трамбовка и подготовка котлованов, некачественное крепление пяты опоры к фундаментам — все эти дефекты приводят к кренам опор, деформации отдельных элементов опоры и последующему разрушению всей конструкции. Деформация происходит вследствие оседания котлована под фундаментом подкоса и выхода подкоса из работы, так как в этом случае усилия, сжимающие подкос, распределились по траверсе и колонне. Опора не разрушилась окончательно потому, что оседание фундамента прекратилось из-за уплотнения грунта котлована и действующие на опору нагрузки были значительно меньше расчетных.
Кроме перечисленных выше факторов, металлические опоры в процессе эксплуатации повреждаются при неправильно организованных ремонтных и монтажных работах (например, поломка траверс опор при монтаже проводов), в результате наезда автомашин и тракторов, при проведении вблизи линии электропередачи взрывных работ. Имели место случаи повреждения опор во время пожара газовой магистрали, проходящей в 50 м от линии. Металл опоры раскалился до недопустимой температуры, и пояса опоры потеряли устойчивость.
Детали крепления гирлянд изоляторов на промежуточных и анкерных опорах (проушины, скобы и т. д.) повреждаются из-за некачественной сварки, вследствие коррозии, а также от механических усилий, возникающих при монтаже, «пляске» и обрывах проводов.
Большой вред всем металлоконструкциям приносит коррозия. Особенно интенсивно подвергаются ржавлению опоры, расположенные вблизи химических заводов и морских побережий. На одной линии 110 кв, проходящей вблизи химического завода, пришлось заменить все металлические опоры, так как после 15 лет эксплуатации коэффициент запаса прочности в поясах опоры снизился ниже допустимых пределов.
