Замена опор при помощи стрелы
Метод подъема опор при помощи неподвижной или падающей стрелы является основным в практике эксплуатации ВЛ. Наиболее распространенным является способ подъема опор падающей стрелой, при котором опора вращается вокруг своего основания. Изменение направления тягового усилия производится с помощью «падающей стрелы».
Падающие стрелы и одиночные и А-образной конструкции могут быть изготовлены из дерева и металла. Для деревянных стрел используются прямые бревна длиной 11—13 м, не имеющие загнивания, больших сучков, глубоких трещин, значительного косослоя. Металлические стрелы, применяемые обычно для подъема высоких и тяжелых опор, изготавливаются из профильной стали или стальных труб. Для удобства транспортировки по трассе они делаются разборными или телескопическими. Одиночные падающие стрелы в нижней части опираются на короткое бревно и для предотвращения возможности смещения вбок расчаливаются. Ноги А-образных падающих стрел в верхней части соединяются болтом или стальным валом в нижней части — цепью или тросом, чтобы стрела «не разъезжалась» при подъеме. Иногда для увеличения опорной поверхности обе ноги стрелы упирают в бревно, к которому они крепятся с помощью хомутов из полосового железа.
Подъем металлических опор падающей стрелой производится следующим образом. Опора собирается и укладывается с одной стороны фундамента. В тех случаях, когда заменяемая опора имеет в качестве основания железобетонные фундаменты или подножники с анкерными болтами, применяются специальные приспособления — шарниры, обеспечивающие вращение опоры. Шарнир состоит из двух сварных деталей, соединенных осью, вокруг которой вращается поднимаемая или демонтируемая опора. Верхняя часть шарнира соединяется с пятой опоры при помощи болтов, нижняя часть крепится на анкерных болтах. В практике эксплуатации применяются различные конструкции шарниров, зависящие от типа опоры и способа крепления опоры к фундаменту. Наиболее целесообразными следует признать универсальные шарниры, применяемые в системе Мосэнерго. С помощью двух типоразмеров таких шарниров можно практически обеспечить замену большинства металлических опор, установленных на ЛЭП 35—220 кв. Для подъема опор с оттяжками применяются специальные шарниры разборной конструкции.
Чтобы анкерные болты, на которых крепятся шарниры, не погнулись во время подъема, между ними и остальными анкерными болтами устанавливаются деревянные распорки, позволяющие распределить возникающие при подъеме усилия на все анкерные болты. По такому же принципу производится усиление отдельно стоящих элементов ледорезных и сборных железобетонных фундаментов. Железобетонные подножники опор с оттяжками, рассчитанные только на осевые усилия, усиливаются специальными тросовыми тормозами, предохраняющими верхнюю часть подножников от деформации.
Вблизи основания опоры (а иногда и на самом фундаменте) устанавливается «падающая стрела», которой дают наклон в сторону поднимаемой опоры 25—30°. Через вершину стрелы пропускается тяговый трос, который одним концом крепится к тяговому механизму, а другим к поднимаемой опоре. К тяговому тросу в месте его прохода через стрелу со стороны опоры привязывается «валек», который захватывает стрелу и поворачивает ее в процессе подъема.
При подъеме сложных высоких опор, несмотря на наличие шарниров, за верх опоры крепятся боковые расчалки, предохраняющие опору от падения при возможных рывках, сильном боковом ветре и пр. Кроме того, за верх опоры крепятся верхние тормозные тросы, удерживающие опору от падения в противоположную сторону после окончания подъема. Основание стрелы укрепляется нижними тормозными тросами, которые предотвращают смещение основания стрелы в сторону подъема.
Свободные концы расчалок и тормозных тросов крепятся к тяжелым тракторам (автомашинам) или пропускаются через блоки, закрепленные за «якоря». В качестве «якорей» используются обычно бревна диаметром 20—30 см и длимой 1,5—2,0 м, закопанные на глубину не менее 1,5 м. При очень больших (порядка 40—50 Т) усилиях якорь выполняется из нескольких соединенных между собой бревен, закопанных на глубину 2,5—3,5 м.
Вначале приподнимается верх опоры, вращающийся на шарнирах вокруг основания. Стрела в это время поворачивается до тех пор, пока оба участка тягового троса (до стрелы и после нее) не окажутся на одной прямой. Этот момент соответствует выходу стрелы из работы. Для того чтобы стрела не упала на землю, ее верхушка предварительно привязывается специальным тросом, пропущенным через металлоконструкцию и закрепленным в нижней части опоры. Дальнейший подъем опоры производится непосредственно тросом, прикрепленным к тяговому механизму. В этот период подъема усилие, необходимое для подъема опоры, быстро спадает.
Во время замены опоры электромонтеры, стоящие на боковых расчалках и тормозных тросах, регулируют их длину по команде производителя работ. Несогласованная работа бригады может привести к падению и поломке опоры. Во избежание (при подъеме) опрокидывания опоры в сторону тягового механизма перед выходом опоры в вертикальное положение вводятся в действие верхние тормозные тросы. После установки двух пят опоры на анкерные болты с помощью домкратов снимают шарниры и освободившиеся пяты закрепляют на анкерных болтах.
Одним из существенных преимуществ подъема опор этим способом, является то, что максимальные усилия в такелаже .приходятся на начальный момент подъема. Если есть какая-либо неисправность в такелаже или тяговых механизмах, она выявляется сразу же и ее легко устранить. Сам подъем протекает достаточно плавно, и рабочим нет необходимости находиться около поднимаемой опоры. Возможны рывок и иногда обрыв тягового троса в момент выхода из работы падающей стрелы, если последняя не привязана к телу опоры специальным тросом.
При демонтаже опор при помощи падающей стрелы, наоборот, максимальные усилия возникают в самом конце рабочего процесса — в момент опускания опоры.
В качестве тягового механизма ори замене опор можно использовать трактор, автомашину, лебедки и полиспасты. Наиболее плавно и безопасно проходит замена опор при помощи полиспастов, смягчающих рывки автомашин и тракторов. В этом случае следует исключить возможность соскакивания тросов с роликов полиспастов, а также перекручивание блоков и тросов, так как это приведет к выходу полиспастов из работы.
Ввиду особой ответственности работ по подъему и опусканию опор на действующих линиях перед началом работ следует произвести выбор схемы работ и проверить имеющийся такелаж на ожидаемые усилия. Определение усилий, возникающих в тросах, в стреле и самой опоре производится графическим способом.
При подъеме унифицированных металлических опор с помощью стрелы можно пользоваться расчетными данными инж. Д. Е. Виноградова, рассчитавшего усилия на такелаж, шарниры и падающую стрелу.
При определении усилий автор исходил из следующих исходных данных:
1. Тяговый трос (или «вожжи») крепится на высоте 2/3 опоры.
2. Основание стрелы устанавливается на расстоянии высоты опоры.
3. Начальный наклон стрелы в сторону траверсы равен 15°.
4. Тяговый механизм установлен на расстоянии, равном удвоенной высоте опоры.
Иногда в качестве неподвижной стрелы можно использовать опору, подлежащую замене. В этом случае эту опору надо обязательно проверить расчетом. Усилия в опоре и такелаже проверяются графическим способом, описанным выше. В случае необходимости опора, используемая в качестве «стрелы», усиливается тросовыми оттяжками.
В целях уменьшения усилий на такелаж в начальной стадии подъема применяют комбинированные методы подъема опор: вначале приподнимают опору автокраном, а дальнейший подъем продолжают вести тяговым механизмом (трактором или автомашиной). Иногда верхнюю часть опоры до начала подъема выкладывают на специальных козлах. Такое мероприятие необходимо при подъеме опор на повышенные фундаменты, при установке опор на склонах оврагов и т. п.
Демонтаж старой опоры производится в обратном порядке: новая опора после полного закрепления ее основания используется в качестве «стрелы». На демонтаж также составляется полный расчет усилий в такелаже и опорах. Следует иметь в виду, что при демонтаже опоры с помощью «падающей стрелы» или через новую опору, отстоящую от демонтируемой на 10—15 м, наибольшие усилия в опорах и такелаже имеют место в конечный момент подъема.
Во время замены опор необходимо строгое выполнение правил техники безопасности. Производителем работ должен назначаться опытный электромонтер или мастер. Все такелажные приспособления и тяговые механизмы должны соответствовать расчетным усилиям. Для проверки состояния такелажа опору приподнимают на 10—20 см и в таком положении выдерживают в течение нескольких минут. Дальнейший подъем продолжают лишь после осмотра опоры, стрелы и такелажа.
До окончания момента подъема или опускания опоры запрещается влезать на опору, производить работу в котлованах, выравнивать стрелу ломом или кувалдой. Якоря или механизмы, к которым крепятся боковые расчалки и тормозные тросы, должны находиться от основания опоры на расстоянии не менее ее удвоенной высоты.
При производстве работ вблизи действующих ВЛ заменяемая и устанавливаемая опоры должны обязательно расчаливаться. На расчалках, находящихся вблизи токоведущих частей, устанавливаются контроттяжки, не допускающие замыкания проводов при обрыве расчалок.
