Электрические сети (ЭС), расположенные на открытых территориях вне зданий, часто выполняют воздушными линиями (ВЛ) . За длину пролета воздушной линии на местности принимают горизонтальное расстояние между центрами двух смежных опор.
Анкерным участком называют сумму длин пролетов между опорами анкерного типа. Под стрелой провиса проводов f при одинаковой высоте точек полвеса подразумевают вертикальное расстояние между линией, соединяющей точки подвеса, и низшей точкой провода. За габарит линии H принимают наименьшее расстояние по вертикали при наибольшем провисании проводов до уровня земли или пересекаемых сооружений.
Углом поворота трассы лини называют угол между направлениями линий в смежных пролетах. Под тяжением провода понимают усилие, направленное по оси провода. Механическое напряжение провода получают делением величины тяжения на величину площади поперечного сечения провода.
Промежуточные опоры устанавливают на прямых участках трассы воздушной линии. Эти опоры в нормальных условиях не должны воспринимать усилий, направленных вдоль воздушной линии.
Угловые опоры устанавливают в местах изменения направления трассы воздушной линии. Эти опоры в нормальных условиях должны воспринимать тяжение проводов смежных пролетов.
Анкерные опоры устанавливают на пересечениях с различными сооружениями, а так же в местах изменения количества, марок и сечений проводов. Эти опоры должны воспринимать в нормальных режимах работы от разности тяжения проводов, направленные вдаль воздушной оинии. Анкерные опоры должны иметь жесткую конструкцию.
Концевые опоры устанавливают в начале и конце воздушной линии. А также в местах кабельных вставок. Они являются опорами анкерного типа. Ответвительные опоры устанавливают в местах ответвления от воздушной линии.
Перекрестные опоры устанавливают в местах пересечения воздушной линии в разных направлениях.
Промежуточный пролет – это расстояние по горизонтали между двумя смежными промежуточными опорами. На воздушной линии до 1 кВ длина пролетов от 30 до 50 м, а на воздушной линии выше 1 кВ длина пролетов от 100 до 250 м.
Устройство и конструкции воздушных линий
Воздушные линии имеют следующие конструктивные элементы: провода, опоры, изоляторы, арматуру для крепления проводов на изоляторах и изоляторов на опорах. Воздушные линии бывают одноцепные и двхцепные. Под одной цепью понимают три провода одной трехфазной линии или два провода однофазной линии. Для ВЛ применяют алюминиевые, сталеалюминиевые и стальные провода. Опоры для воздушных линий изготавливают из дерева и железобетона. Деревянные опоры просты в изготовлении, дешевы, но недолговечны. Железобетонные опоры дороже, но прочнее.
При изготовлении деталей деревянных опор применяют пиломатериалы хвойных пород. Основные типы промежуточных опор на рис.
Железобетонные промежуточные опоры выполняют одностоечными с горизантальным расположением проводов на штыревых изоляторах. Опоры рассчитаны на подвеску проводов марок А25 – А70, АС16 – АС50, и ПС25. высота штыря до 175 мм. штыри заземляют приваркой к выпускам арматуры из железобетонной траверсы.
Для ответвлений до 1 кВ к вводам зданий можно применять алюминиевые провода и из его сплавов сечением не менее 16 мм кв.
На воздушных линиях применяют штыревые изоляторы, которые доставляют к месту монтажа в решетчатых ящиках. Отбраковку изоляторов производят визуально перед отправкой их на трассу.
Монтаж ЛЭП напряжением до 1 кВ
При прохождении воздушной линии по лесным и зеленым насаждениям вырубка просеки необязательна. Вертикальные и горизонтальные расстояния до проводов при наибольшей стреле провиса и небольшом отклонении до деревьев и кустов должно быть не менее 1 м.
Ямы бод опоры бурят с применением буровых машин. При невозможности использования буровых машин ямы копают вручную.
Под одностоечные опоры ямы бурят точно по оси трассы. Штангу бура при бурении размещают строго в вертикальном положении.
Размеры заглубления опор определяют по таблице в зависимости от высоты опор, числа укрепленных на опоре проводов, вида грунта , а также от способа производства земляных работ. При ручной копке ям, их копают на 30 – 50 см глубже.
Траверсы угловых опор располагают по биссектрисе угла поворота линии. На опоры наносят их порядковый номер и год установки. Нумерация опор идет от источника питания.
Траверсы, кронштейны и изоляторы устанавливают до подъема опоры. Изоляторы перед монтажом тщательно осматривают и отбраковывают. Изоляторы не должны иметь трещин, сколов, повреждений глазури. Чистка изоляторов металлическим предметом не допускается. Штыревые изоляторы навертываются на крюки или штыри, обмотанные паклей. Оси штыревых изоляторов располагают вертикально.
Крюки и штыри для предохранения от ржавчины порывают асфальтовым лаком.
Крепление проводов на штыревых изоляторах выполняют проволочными вязками.
Провода соединяют соединительными зажимами или сваркой. Провода можно соединять скруткой с последующей пайкой. Крепление проводов на опорах одинарное. Двойное крепление выполняется при пересечениях воздушной линии с линией связи и сигнализации, контактных проводов, дорог и в населенных пунктах.
Собранные и развезенные по трассе опоры, устанавливают по трассе с помощью бурильно-крановых машин или автокранов.
Штыревые изоляторы, закрепленные на крюках, на стволах деревянных опор без траверс. В опоре буравом высверливают отверстия, в которые ввертывают хвосты крюков. Штыри с изоляторами для установки на траверсах закрепляются гайкой.
Стройка воздушной линии ведется поточным методом. Монтаж проводов разбивают на операции: раскатка проводов, соединение проводов, подъем проводов на промежуточные опоры, натяжка проводов и крепление проводов на анкерных и промежуточных опорах.
Раскатку проводов с барабанов производят тракторами или автомашинами и ведут от одной анкерной опоры до другой.
При раскатке отмечают места обнаруженных дефектов проводов. Перед натяжкой в этих местах выполняют ремонт.
Монтаж воздушных линий до 10 кВ
Разбивку котлованов под опоры проводят теодолитом, стальной мерной лентой или рулеткой по схеме, на которой указаны разбивочные оси и размеры котлованов поверху и понизу с учетом применяемого фундамента и требуемой крутизны откосов. Размеры дна котлованов не должны превышать размеров опорной плиты фундамента более чем на 150 мм на сторону.
Рытье котлованов с вертикальными стенками без креплений допускается в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод.
Механизированную разработку грунта в котлованах выполняют без нарушения его структуры в основании фундамента. Поэтому разработку котлованов экскаватором производят с недобором грунта на толщину 100 – 200 мм. разработка грунта ниже проектной отметки не допускается.
Вынутый грунт следует отбрасывать не менее 0,5 м от края котлована во избежания возможности обвала стенок котлована.
Для изготовления деревянных опор воздушных линий напряжением 10 кВ применяют сосну и лиственницу. Лес для изготовления опор, целиком ошкуривают и пропитывают антисептиком для устойчивости опоры от загнивания.
При прохождении трассы воздушной линии с деревянными опорами, где возможны низовые пожары, опоры защищают от загорания. Для этого вокруг каждой опоры на расстоянии 2 м от неё роют канавы глубиной 0,4 и шириной 0,6 м, вокруг каждой опоры очищают от травы и кустарника площадки радиусом 2 м. Или же на этих участках применяют железобетонные приставки.
Железобетонные опоры перед монтажом тщательно осматривают на наличие раковин, и выбоин размером не более 10 мм по длине, ширине и глубине. При этом на 1 м длины опоры не должно быть более двух раковин и выбоин. Раковины и выбоины необходимо заделывать цементным раствором.
Основной способ установки одностоечных жб опор – установка их в бурильные ямы с ненарушенной структурой грунта.
Расстояние от подземной части опоры воздушной линии до подземных канализационных трубопроводов должно быть не мене 2 м для воздушной линии напряжением до 10 кВ.
При сближении воздушной линии с магистральными газо- и нефтепродуктопроводами последние должны прокладываться вне охранной зоны воздушной линии. Для воздушных линий 10 кВ охранная зона 10 м. это расстояние отсчитывают от газопроводов и нефтепродуктопроводов до проекции крайних проводов. В стесненных условиях допускается снижение охранной зоны до 5 м для воздушных линий до 10 кВ.
Для защиты от грозовых перенапряжений заземлению подлежат: железобетноое опоры воздушных линий напряжением до 10 кВ в населенной и в ненаселенной местности, железобетнонные и деревянные опоры всех типов линий всех напряжений, на которых установлены устройства грозозащиты, все виды опор, на которых установлены силовые и измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители и другое оборудование.
Заземляющее устройства воздушных линий выполняют из вертикальных стержневых заземлителей из угловой стали.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
Монтаж электрооборудования и средств автоматизации
электронный учебно-методический комплекс
На главную
Об авторах
Содержание
Контакты
4.2 Технология монтажа воздушных линий электропередачи
Электрические воздушные линии (ВЛ) предназначены для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным к различным опорным конструкциям. Воздушные линии электропередачи могут быть с напряжением до 1 кВ включительно и выше 1 кВ (6, 10, 35 кВ и выше по шкале стандартных напряжений).
Воздушные линии электропередачи широко распространены в России и для них характерны:
– незначительный объем земляных работ при постройке;
– простота эксплуатации и ремонта;
– возможность использования опор воздушных линий с напряжением до 1 кВ для крепления проводов радиосети, местной телефонной связи, наружного освещения, телеуправления, сигнализации;
– более низкая стоимость сооружения 1 км (примерно на 25. 30 %) по сравнению со стоимостью сооружения кабельной линии).
Воздушные линии состоят из следующих основных конструктивных элементов:
– опор различного типа для подвески проводов и грозозащитных тросов;
– проводов различных конструкций и сечений для передачи по ним электрического тока;
– грозозащитных тросов для защиты линий от грозовых разрядов;
– изоляторов, собранных в гирлянды, для изоляции проводов от заземленных частей опоры;
– линейной арматуры для крепления проводов и тросов к изоляторам и опорам, а также для соединения проводов и тросов;
– заземляющих устройств для отвода токов грозовых разрядов или короткого замыкания в землю.
Проектирование и сооружение ВЛ ведется в соответствии с ПУЭ. Проектирование строительных конструкций опор и фундаментов производится на основании СНиП. ПУЭ устанавливают требования к линиям с различным напряжением исходя из их назначения: чем выше передаваемые напряжение и мощность линии, тем больший ущерб приносит ее повреждение, поэтому к линиям с более высоким напряжением предъявляются и более строгие требования.
Линии с напряжением до 1 кВ предназначены для передачи и распределения электроэнергии на небольшие расстояния внутри городов, поселков и деревень до вводов в дома или на предприятия.
Линии с напряжением 1 . 35 кВ используются для передачи электроэнергии от районных подстанций к населенным пунктам и предприятиям на расстояние 10 . 20 км.
Линии с напряжением 110 . 330 кВ предназначены для передачи больших мощностей между электрическими станциями и крупными районными подстанциями для энергоснабжения крупных городов или экономических районов на расстояние от 100 до 600 км.
Линии с напряжением 500 кВ используются для передачи мощности до 1 млн. кВт и служат для связи различных энергетических систем, находящихся на расстоянии до 1200 км.
Линии с напряжением 750 кВ передают мощность 2 . 2,5 млн. кВт на расстояние 2000 . 2200 км.
Основными факторами, определяющими конструктивное исполнение линий, являются воздействия ветра, температуры, дождя, гололеда, грозы и их возможных сочетаний.
Для линий на различные напряжения ПУЭ предусмотрены различные расчетные климатические условия, т. е. сочетание внешних атмосферных нагрузок (например, ветра и гололеда).
Расчетные скорости ветра принимаются не менее: 16 м/с – для линий с напряжениями до 1 кВ, 21 м/с – от 1 кВ до 35 кВ, 25 м/с – 110. 330 кВ, 30 м/с – 400 кВ и выше [2].
Расчетная толщина слоя гололеда принимается не менее 0,5 см для всех линий с напряжением до 330 кВ и не менее 1,0 см для линий с напряжением 400 кВ и выше.
На основании данных, полученных в результате достаточно продолжительных наблюдений за температурой воздуха, скоростью ветра, интенсивностью и удельным весом гололеда в районе, где сооружается линия, могут быть приняты для расчета другие, более высокие значения указанных величин.
Вся территория России делится на пять районов по уровню гололеда (I . IV и особый) и семь районов по силе ветра (I . VII).
Определение расчетных климатических условий для строящейся линии, как правило, производится в соответствии с картами климатического районирования, помещенными в ПУЭ и СНиП.
Различают нормальный и аварийный режимы работы линии. Нормальным режимом считается работа линии при неповрежденных проводах и тросах. Аварийный режим определяет работу линии при полностью или частично оборванных проводах или тросах. Для каждого режима работы предусматриваются соответствующие требования к конструктивным элементам линии. Кроме того, требования ПУЭ обуславливаются типом местности (населенная, ненаселенная, труднодоступная), где проходит линия и плотностью населения.
Для каждого типа местности ПУЭ установлены нормированные расстояния поднятия проводов над землей, а также от пересекаемых ими или параллельно расположенных с ними объектов, именуемые соответственно габаритами провода, габаритами пересечения и габаритами сближения.
Для нормальной работы и безопасного обслуживания ВЛ соблюдение норм, установленных ПУЭ, обязательно. Приведем примеры.
Расстояние от проводов до земли или проезжей части улицы при наибольшей стреле провеса должно быть не менее 6 м. В труднодоступной местности его разрешается уменьшать до 3,5 м, а в недоступной местности (скалы, утесы) – до 1 м. Если ответвление от ВЛ пересекает тротуар или пешеходную дорожку, расстояние от провода до земли также может быть уменьшено до 3,5 м (если это требование выполнить невозможно, устанавливают либо дополнительную опору, либо крепежную конструкцию на здании).
Судоходные реки и каналы, как правило, воздушными линиями не пересекаются, но если линия пересекает небольшую реку, пруд или озеро, то габарит до наивысшего уровня воды должен быть не менее 2 м, а до поверхности льда – не менее 6 м, причем опора должна быть установлена от воды на расстоянии, равном или превышающем высоту опоры.
При пересечении железных дорог переходный пролет ВЛ монтируют на анкерных опорах, алюминиевые провода в этом пролете должны иметь сечение не менее 70 мм 2 , а медные – не менее 35 мм 2 .
При пересечении воздушными линиями автомобильных дорог должны соблюдаться следующие правила. Переходный пролет над автодорогой первой категории монтируется на анкерных опорах, в остальных случаях разрешается использовать промежуточные опоры. В переходном пролете используются алюминиевые провода с сечением не менее 35 мм 2 и сталеалюминиевые – не менее 25 мм 2 , а габарит пересечения должен быть не менее 7 м. Опоры переходного пролета должны быть удалены от бровки земляного полотна не менее чем на свою высоту (в стесненных условиях не менее чем на 5 м).
Если трасса ВЛ проходит по населенному пункту, провода подвешивают не ближе 1,5 м от окон, террас и балконов и не ближе 1 м от глухих стен. Прохождение проводов над зданиями (за исключением пристанционных служебных строений и домиков путевых обходчиков) вообще не разрешается. Опоры могут быть расположены не ближе 1 м от трубопроводов и кабелей, не ближе 2 м от колодцев подземной канализации и водоразборных колодцев, не ближе 10 м от бензоколонок. От подземных кабельных линий связи и сигнализации опору ВЛ следует устанавливать как можно дальше, и даже в стесненных условиях расстояние между опорой и кабелем не должно быть менее 0,5 м.
Очень важно правильно выполнять пересечения ВЛ. Пересечение двух линий с напряжениями до 1 кВ чаще всего делают на перекрестных опорах (допускается пересечение в пролете при условии, что расстояние между ближайшими проводами при температуре воздуха +15 °С без ветра будет не менее 1 м).
При пересечении ВЛ разных классов провода линии с напряжением выше 1 кВ должны располагаться над проводами линии с напряжением ниже 1 кВ. Расстояние между ближайшими пересекающимися проводами должно быть не менее 2 м для линий с напряжением 6 . 10 кВ и не менее 3 м – для линий с напряжением 35 . 110 кВ. Место пересечения по возможности должно находиться ближе к опоре верхней линии, но при этом расстояние между этой опорой и проводами нижней линии (с учетом наибольшего отклонения проводов) должно быть не менее 6 м.
При пересечении ВЛ с линией связи вертикальное расстояние между их проводами должно быть не менее 1,5 м (провода линии связи располагают ниже проводов ВЛ).
Опоры служат для подвески проводов на определенной (в зависимости от напряжения) высоте над уровнем земли или воды. Опоры линий выполняются деревянными, металлическими или железобетонными.
Древесина является наиболее дешевым материалом для сооружения опор и применяется в основном в лесных районах страны. Для деревянных опор используют сосну, лиственницу, ель и пихту. Существенным недостатком древесины является подверженность ее загниванию. Одной из наиболее стойких пород древесины является лиственница. Сосна уступает лиственнице по прочности и гнилостойкости, однако она легко подвергается пропитке специальными составами – антисептиками, препятствующими гниению древесины.
Дерево обладает неплохими механическими свойствами, особенно если учитывать его легкость. Предел прочности при растяжении (вдоль волокон, т. е. в направлении длины ствола) древесины разных пород составляет 700. 1300 кг/см 2 , причем объемная масса дерева колеблется примерно от 0,5 до 0,8 г/см 3 , редко – до 1 г/см 3 ; в то же время обычная сталь имеет предел прочности при растяжении 4000. 5000 кг/см 3 , но при плотности 7,8 г/см 3 . Таким образом, прочность дерева, отнесенная не к геометрическим размерам, а к массе, не ниже прочности стали. Тяжелые породы деревьев прочнее, чем легкие. Прочность дерева в различных направлениях различна: прочность поперек волокон меньше, чем вдоль.
Различают маслянистые антисептики, не растворимые в воде, и водорастворимые антисептики. Маслянистые антисептики – это продукты переработки нефти. Пропитке маслянистыми антисептиками можно подвергать только сухую древесину. Для пропитки водорастворимыми антисептиками древесина, наоборот, должна иметь повышенную влажность, так как только в этом случае антисептик диффундирует в глубь древесины; если столб сухой, диффузии не происходит.
Пропитка деревянных опор водорастворимыми антисептиками может производиться как перед установкой их на линии, так и непосредственно на линиях, находящихся в эксплуатации.
Ель и пихта незначительно уступают сосне в прочности, но очень плохо поддаются пропитке антисептиком, поэтому применяются они только для линий с напряжением до 35 кВ, линий связи и иногда в качестве вспомогательных элементов опор на линиях с напряжением выше 35 кВ.
Для изготовления металлических опор применяются обычная углеродистая сталь марки Ст3 и низколегированная сталь марок 14Г2 и НЛ-2, а в редких случаях алюминиевые сплавы. Основным недостатком металлических опор является подверженность их коррозии: незащищенная поверхность опоры под действием влаги и воздуха покрывается слоем ржавчины, что приводит к потере прочности конструкции.
Особенно сильной коррозии подвержены металлические опоры линий, находящихся в зоне выбросов промышленных предприятий, а также на берегах морей и соленых озер. Лучшим способом защиты металлических опор от коррозии является их горячая оцинковка. Кроме того, для защиты опор применяют различные антикоррозионные лаки и краски.
В настоящее время при сооружении линий широко применяется железобетон. Применение железобетонных опор весьма эффективно, так как они не подвергаются коррозии и гниению, т. е. эксплуатация их значительно проще, чем деревянных и металлических. Металлические детали, применяемые при изготовлении железобетонных опор, должны быть оцинкованы горячим способом или защищены антикоррозионными покрытиями.
Железобетонные опоры по способу уплотнения бетона могут быть вибрированные и центрифугированные. Опоры из вибрированного бетона в свою очередь различаются по профилю на двутавровые, квадратные и прямоугольные (рис. 4.23, а, б) и применяются для линий с напряжением до 35 кВ и линий связи. Центрифугированные железобетонные опоры изготавливаются из высокопрочного бетона, уплотнение которого происходит за счет вращения их вокруг продольной оси в специальной форме (центрифуге) при достаточно большой скорости. Сечения центрифугированных опор кольцеобразные (рис. 4.23, в), т. е. они могут иметь коническую или цилиндрическую форму.
Рис. 4.23. Поперечные сечения стоек железобетонных опор: а – двутавровое; б – квадратное; в – кольцеобразное; 1 – бетон; 2 – стальной стержень и продольная арматура.
В качестве арматуры для железобетонных опор используются стальные стержни и проволока. Такие опоры могут быть с ненапряженной, частично напряженной и полностью напряженной арматурой. В бетоне опор с ненапряженной арматурой (т. е. если при изготовлении стержни продольной арматуры не подвергались предварительному напряжению) при возникновении растягивающих усилий появляются трещины. Совместное действие влаги, воздуха и переменных нагрузок приводит к выкрашиванию бетона в этих трещинах, а следовательно, бетон и вместе с ним опора теряют прочность.
Для предотвращения образования трещин при изготовлении железобетонных опор к части продольных стержней арматуры прикладываются растягивающие усилия. После затвердевания бетона эти стержни создают в нем предварительные напряжения сжатия. В таких опорах трещины образуются при значительно больших нагрузках, чем в опорах с ненапряженной арматурой; при этом сокращается расход металла на их изготовление. Предварительное напряжение всей продольной арматуры производится при использовании вместо стержней высокопрочной стальной проволоки, т. е. в опорах из струнобетона.
Трещины в опорах из струнобетона при расчетных нагрузках не возникают. Однако появление в бетоне таких опор даже волосяных трещин представляет опасность вследствие малого суммарного поперечного сечения продольной арматуры, которая будет коррозировать при попадании в трещины влаги.
Типы опор. По назначению различают следующие типы опор: промежуточные, анкерные, угловые и специальные.
Промежуточные опоры (рис. 4.24), являющиеся наиболее многочисленными на линии, предназначены для поддерживания проводов на прямых участках трассы. Провода крепятся к опорам через поддерживающие гирлянды изоляторов. В нормальном режиме опоры этого типа воспринимают нагрузки от веса смежных полупролетов проводов и тросов, веса изоляторов, линейной арматуры и отдельных элементов опор, а также ветровые нагрузки, обусловленные давлением ветра на провода, тросы и саму опору. В аварийном режиме промежуточные опоры должны выдерживать напряжения, возникающие при обрыве одного провода или троса. Расстояние между двумя соседними промежуточными опорами называется промежуточным пролетом.
Рис. 4.24. Конструкции промежуточных опор: а – металлическая типа «рюмки» с горизонтальным расположением проводов; б – металлическая портальная с горизонтальным расположением проводов; в – металлическая для двухцепной линии с расположением проводов «бочкой»; г – железобетонная центрифугированная для проводов с напряжением 35 кВ; д – железобетонная центрифугированная для проводов с напряжением 110 кВ; е – деревянная промежуточная одностоечная типа «свечки»; 1 – ригель; 2 – пасынок-свая; 3 – стойка; 4 – траверса.
Угловые опоры могут быть промежуточными и анкерными. Промежуточные угловые опоры (рис. 4.25) применяют обычно при небольших углах поворота трассы (до 20°).
Устанавливаются анкерные или промежуточные угловые опоры на участках трассы линии, где меняется ее направление.
Промежуточные угловые опоры в нормальном режиме, кроме нагрузок, действующих на обычные промежуточные опоры, воспринимают суммарные усилия от тяжения проводов и тросов в смежных пролетах, приложенные в точках их подвеса на опоре по биссектрисе угла поворота линии.
Число анкерных угловых опор (рис. 4.26) составляет обычно небольшой процент от общего числа опор на линии (10 . 15 %). Применение их обуславливается условиями монтажа линий, требованиями, предъявляемыми к пересечениям линий с различными объектами, естественными препятствиями, т.е. они применяются, например в горной местности, а также когда промежуточные угловые опоры не обеспечивают требуемой надежности. Используются анкерные угловые опоры и в качестве концевых опор, с которых провода линии идут в распределительное устройство подстанции или станции. На линиях, проходящих в населенной местности, число анкерных угловых опор также увеличивается. Провода к анкерным угловым опорам крепятся через натяжные гирлянды изоляторов. В нормальном режиме на эти опоры, кроме нагрузок, указанных для промежуточных опор, действуют разность тяжений по проводам и тросам в смежных пролетах и равнодействующая сил тяжения по проводам и тросам.
Рис. 4.25. Конструкции промежуточных угловых опор: а – одноцепная портальная с оттяжками; б – деревянная для углов поворота трассы до 20°.
Обычно все угловые опоры устанавливаются так, чтобы равнодействующая сил тяжения была направлена по оси траверсы опоры. В аварийном режиме анкерные опоры должны выдерживать обрыв двух проводов или тросов.
Расстояние между двумя соседними анкерными опорами называют анкерным пролетом.
Ответвителъные опоры предназначены для выполнения ответвлений от магистральных воздушных линий при необходимости электроснабжения потребителей, находящихся на некотором расстоянии от трассы.
Перекрестные опоры применяются для выполнения на них скрещивания проводов ВЛ двух направлений.
Концевые опоры устанавливаются в начале и конце воздушной линии. Они воспринимают направленные вдоль линии усилия, создаваемые нормальным односторонним тяжением проводов.
Для воздушных линий применяются также анкерные опоры, имеющие повышенную по сравнению с перечисленными выше типами опор прочность и более сложную конструкцию.
Для воздушных линий с напряжением до 1 кВ в основном применяются деревянные и железобетонные опоры.
Конструкции деревянных опор. Все элементы деревянной опоры делятся на основные – пасынки, стойки, траверсы, и вспомогательные – раскосы, распорки, подтраверсные брусья, ригели и подкосы, рисунок 4.27.
Рис. 4.27. Деревянные опоры для ВЛ с напряжением до 1 кВ: а – одностоечная с крюком; б – одностоечная с траверсой; в – анкерная; 1 – пасынок, 2 – бандаж, 3 – стойка, 4 – крюк; 5 — траверса; 6 – раскосы, 7 – подкос, 8 – болт, 9 – ригель.
В свободно стоящей одностоечной промежуточной опоре (рис. 4.27, а), деревянная стойка 3 с помощью проволочных бандажей 2 закреплена на пасынке 1. В основном применяются железобетонные пасынки типа ПТО с трапецеидальным сечением и длиной 3,25 или 4,25 м, значительно реже – деревянные пасынки длиной 4,5 м. Длина сопряжения стойки с железобетонным пасынком должна быть 1,1 м, а с деревянным — 1,3 м. Длина стойки для подвески пяти проводов должна быть не менее 7,5 м при пасынке 3,25 м и не менее 6,5 м при пасынке 4,25 м. В верхней части опоры в шахматном порядке на расстоянии 200 мм ввернуты крюки 4; такое же расстояние выдерживается между верхним крюком и скосом стойки. Вместо крюков на опоре может быть смонтирована траверса 5 (рис. 4.27, б) с раскосами 6 для изоляторов.
В деревянной анкерной опоре на пасынках (рис. 4.27, в) стойка 3 опоры закреплена на пасынке 1 проволочными бандажами 2. Для восприятия усилий от одностороннего тяжения проводов опора снабжена деревянным подкосом 7, имеющим пасынок. Подкос со стойкой соединен врубкой и двумя болтами 8 или металлическими накладками. В верхней части опоры установлены крюки 4. Для прочности закрепления анкерных и особенно угловых опор в грунте к пасынкам стойки и подкоса крепятся деревянные или железобетонные ригели 9.
Изоляторы предназначены для подвески проводов к опорам и создания необходимого электрического сопротивления между проводом, находящимся под напряжением, и опорой. Условия работы изоляторов определяют требования к их материалу и конструкции.
Линейные изоляторы изготавливают из высокопрочного электротехнического фарфора, основным сырьем для которого служит белая глина – каолин.
Вместо фарфоровых изоляторов иногда применяются изоляторы из специального закаленного стекла. У стеклянных изоляторов механическая прочность выше, а размеры и масса меньше. Кроме того, стеклянные изоляторы не имеют глазури, на которой со временем появляются трещины, поэтому они отличаются большим сроком службы. К тому же стекло является более дешевым материалом.
Для ВЛ с напряжением до 1 кВ используют также штыревые изоляторы типа ШН и ШЛН.
Штыревые изоляторы типа ШС и ШД (рис. 4.28) устанавливают на стальных крюках. Провода ВЛ располагаются на головке или шейке штыревых изоляторов и прикрепляются к ней стальной оцинкованной проволокой (вязка).
Рис. 4.28. Штыревые линейные изоляторы типов ШС (а) и ШД (б)
Крюки и штыри для крепления изоляторов показаны на рис. 4.29. Для ВЛ с напряжением до 1 кВ используются крюки типа КН, изготавливаемые из круглой стали диаметром 12 . 18 мм, или типа КВ в зависимости от типа изолятора.
Рис. 4.29 Детали для крепления изоляторов: а – крюк КН-16, б – крюк КВ-22, в – стальной штырь типа ШН или ШУ.
Провода являются одним из основных элементов линий электропередачи. От правильного выбора материала, сечения и конструкции проводов и тросов зависят технико-экономические показатели электропередачи и стоимость сооружения линии.
К проводам и тросам предъявляются следующие требования:
– материал проводов должен иметь хорошую электрическую проводимость;
– материал проводов должен иметь малое электрическое сопротивление, что обеспечивает меньшие потери напряжения;
– провода и тросы должны обладать высокой механической прочностью, обеспечивая допуск больших тяжений по ним, что в свою очередь позволяет снижать высоту опор или увеличивать длину пролетов, уменьшая стоимость сооружения линий;
– материал проводов и тросов должен быть устойчивым к коррозии, особенно для линий, проходящих вблизи морских побережий и промышленных предприятий, загрязняющих атмосферу.
Для изготовления проводов применяются следующие материалы: медь, бронза, алюминий и его сплавы, сталь.
Медь. Медные провода легко поддаются сварке и пайке. Медь устойчива к атмосферным воздействиям, но она подвержена окислению, особенно при наличии в атмосфере паров серы или ее соединений. Медные провода имеют временное сопротивление на разрыв 39 кг/мм 2 . Рафинированная электротехническая медь дорога и дефицитна, поэтому медные провода используются в настоящее время в основном на специальных воздушных линиях (например, для монтажа контактной сети электрифицированного транспорта) и в районах, где в атмосфере содержатся кислоты, щелочи, соли морской воды, быстро разрушающие другие проводниковые материалы.
Алюминиевые провода имеют сопротивление в 1,6 раза больше, чем медь, поэтому для передачи одинаковой электрической мощности на одно и то же расстояние требуются алюминиевые провода с сечением во столько же раз больше сечения медных проводов (наименьшее 16 мм 2 ). Но если сравнить массу проводов из алюминия и меди, затраченных на монтаж одинаковых по длине линий, и их пропускную способность, окажется, что, имея большее сечение, алюминиевые провода будут весить примерно в два раза меньше медных (плотность алюминия в три с лишним раза меньше меди). Поэтому, а также из-за низкой стоимости и достаточной устойчивости к действию химически активных веществ (кроме щелочей, соляной кислоты и морских солей) алюминиевые провода почти повсеместно вытеснили медные.
Алюминиевые провода изготавливаются из проволоки диаметром 1,7. 4,2 мм с временным сопротивлением на разрыв 15. 16 кг/мм 2 .
Небольшая прочность алюминия на разрыв по сравнению с медью и бронзой является его основным недостатком как материала для изготовления проводов и приводит к необходимости уменьшать длину пролетов линии, вызывая увеличение ее стоимости.
Стальные провода при высокой механической прочности имеют большое электрическое сопротивление, поэтому используются при передаче небольшой электрической мощности на малые расстояния (в небольших городах и поселках). Для ВЛ применяются провода стальные однопроволочные (ПСО) диаметром 3. 5 мм и стальные многопроволочные провода с присадкой меди (0,2 % – ПС или 0,4 % – ПМС). В отличие от однопроволочных проводов меднистые стальные провода различаются не по диаметру, а по сечению (например, провод ПС-50, ПСМ-7С).
Применение однопроволочных проводов для воздушных линий ограничивается их низкой надежностью. Дефекты изготовления проволоки, повышенные механические нагрузки и вибрация сильнее сказываются на прочности однопроволочных проводов. Однопроволочные провода с большим сечением не производятся.
Многопроволочные провода могут иметь различное число проволок из одного или разных металлов. Число проволок N в многопроволочном проводе с центральной проволокой можно выразить через число слоев проволок п:N= 3п (п – 1) + 1. В проводе с тремя центральными проволоками N= Зп 2 .
Скрутка повивов провода может быть правой (проволоки скручиваются вверх слева направо) или левой. Навивка смежных повивов может производиться в разных направлениях, что обеспечивает сохранение проводом круглой формы и препятствует его раскручиванию под действием силы тяжести.
Временное сопротивление многопроволочного провода в целом составляет 85. 90 % от суммы временных сопротивлений его проволок, что объясняется различными условиями работы проволок в разных повивах.
Особым видом многопроволочных проводов являются комбинированные провода – сталебронзовые и сталеалюминиевые. Внутренние повивы таких проводов выполняются из высокопрочной стальной проволоки, а внешние – из бронзовой или алюминиевой. Стальной сердечник увеличивает прочность провода. В сталеалюминиевых проводах удачно сочетаются достаточно высокая проводимость алюминия с высокой механической прочностью стали. Сталеалюминиевые провода в настоящее время являются основным видом проводов, применяемых при сооружении линий.
В маркировке проводов указываются материал, из которого они изготовлены, и номинальное сечение их проводящей части. Медные провода маркируются буквой М, алюминиевые – А, сталеалюминиевые – АС, АСО, АСУ (соответственно нормальные, облегченные и усиленные, отличающиеся друг от друга различным соотношением сечений алюминия и стали).
По условиям механической прочности для воздушных линий с напряжением до 1 кВ применяются однопроволочные и многопроволочные провода с сечениями не менее: алюминиевые – 16 мм 2 , сталеалюминиевые и биметаллические – 10 мм 2 , стальные многопроволочные – 25 мм 2 , а также стальные однопроволочные провода с диаметром 4 мм.
Расплетенные провода, а также однопроволочные стальные провода с диаметром выше 5 мм и однопроволочные биметаллические провода с диаметром выше 6,5 мм применять запрещается.
Грозозащитные тросы изготавливаются из оцинкованных высокосортных стальных проволок, свитых в общий трос.
Технологический процесс монтажа линии электропередачи (ЛЭП) включает в себя:
– подготовительные работы, в ходе которых знакомятся с районом прохождения трассы, разбивают трассу, рубят просеки, роют котлованы под опоры, подготавливают разного рода производственные, хозяйственные и коммунальные помещения;
– основные строительно-монтажные работы, в ходе которых развозят по местам, собирают и устанавливают опоры, доставляют и монтируют изоляторы, провода, тросы.
Разбивкой трассы называют комплекс работ по определению на местности проектных направлений воздушной линии и мест установки опор.
Трасса должна быть проложена на местности так, чтобы после сооружения линии обеспечивались нормальные условия движения транспорта и пешеходов, а также удобство обслуживания и ремонта всех элементов линии.
Минимально допустимые расстояния от опор и проводов линии до подземных трубопроводов, канализационных труб и кабелей – 1 м, до пожарных гидрантов, водоразборных колонок, колодцев (люков) подземной канализации – 2 м, до бензинораздаточных колонок –5 м.
Разбивку трассы начинают с того, что при помощи теодолита определяют направление первого прямолинейного участка линии, а затем по этому направлению устанавливают две вешки: одну в начале участка, а другую на расстоянии 200. 300 м от нее (в зависимости от условий видимости). На полученном направлении в местах размещения опор, указанных в проекте, временно устанавливают вешки, которые визируют с концов участка линии для проверки правильности расположения их в створе сооружаемой ВЛ, а затем удаляют, заменяя пикетными знаками. На каждом пикетном знаке указывается его номер, а также проектный номер опоры, подлежащей установке в этом месте. Пикетные знаки располагают в центре будущих котлованов.
В пункте изменения направления линии на А-образной угловой опоре необходимо предварительно произвести разбивку угла поворота трассы. Для этого, считая вершину опоры вершиной угла (рис. 4.30, а), откладывают по обеим его сторонам равные отрезки АВ и АС. Затем соединяют точки В к С, а середину отрезка ВС соединяют с точкой А. Прямая AD и будет биссектрисой угла. Котлованы должны находиться на этой биссектрисе и быть отдалены от точки А на одинаковые расстояния, определяемые раствором ног устанавливаемой опоры. Разбивку котлованов под А-образные опоры целесообразно производить при помощи специальных шаблонов, применение которых позволяет быстро и точно выполнять эту операцию. Углы поворота линии обозначаются угловыми пикетными знаками, на которых указывают их номер, угол поворота линии и проектный номер опоры.
Произведенную разбивку трассы на местности сверяют с проектом; имеющиеся отклонения от проекта устраняют или согласовывают с проектной организацией, а затем приступают к рытью котлованов под опоры.
Опоры ВЛ, рассчитанной на напряжение до 1000 В, как правило, не требуют устройства фундаментов, их устанавливают непосредственно в грунт, поэтому после разметки оси трассы и центров опор роют котлованы под опоры. Перед рытьем проверяют, правильно ли был установлен знак, обозначающий место установки опоры. Для этого на двух соседних пикетах устанавливают деревянные вешки и на глаз определяют, находятся ли эти вешки и знак на проверяемом пикете на одной линии.
Рис. 4.30. Разбивка котлована под угловую анкерную опору (а) и форма котлована, отрытого вручную (б).
Для рытья котлованов под опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт, применяют специальные землеройные машины на автомобильном или гусеничном ходу. Использование буровых машин исключает тяжелый и малопроизводительный ручной труд и гарантирует надежное закрепление опоры в грунте. Пробуренные котлованы представляют собой скважины, размер которых соответствует диаметру опоры, а стенки уплотнены инструментом бурильной установки. Для рытья котлованов прямоугольной формы под опоры ВЛ используют экскаваторы Э-153 и Э-302Б на пневмоколесном ходу.
Котлованы цилиндрической формы под одностоечные опоры роют при помощи автоямобуров и самоходных бурильно-крановых машин в несколько приемов, т. е., углубив бур на 0,4. 0,5 м, его поднимают вместе с находящимся на нем грунтом и, увеличивая частоту вращения бура, разбрасывают грунт. Затем бур повторно опускают в котлован и углубляют его еще на 0,4. 0,5 м. Эти операции продолжают до тех пор, пока не будет вырыт котлован требуемой глубины и ширины (учебный фильм «Монтаж ВЛ»).
Глубина котлованов под опоры определяется проектом в зависимости от характера грунта, высоты и назначения опоры, климатических условия района, числа размещаемых на опоре проводов и их общего сечения, особых условий на трассе и др. Внешние границы котлованов на поверхности земли определяются углом естественного откоса. Площадь основания котлована должна допускать перемещение комля опоры на 10. 15 см поперек оси трассы для более точной установки ее в створе линии.
Котлованы под угловые и концевые опоры роют так, чтобы нетронутая стенка котлована находилась со стороны тяжения проводов ВЛ.
Вручную котлованы роют в местах, где имеются многочисленные и разветвленные подземные коммуникации (кабельные линии, трубопроводы, туннели, коллекторы и др.). Вручную копают также котлованы для установки одной или двух-трех опор, когда парк механизмов находится далеко и перегонять бурильные установки для выполнения малого объема работ нецелесообразно.
При ручной разработке грунта (рис. 4.30, б) для одностоечных опор копают котлован шириной (поперек трассы) 0,6. 0,7 м и длиной (вдоль трассы) 1,8. 1,9 м. Вдоль линии котлован роют ступенями высотой 500. 700 мм каждая. Грунт отбрасывают от бровки котлована не менее чем на 0,5 м.
Котлованы в месте установки опор следует рыть, соблюдая меры предосторожности, особенно после достижения глубины 0,4 м, из-за опасности повреждения находящихся в земле коммуникаций или сооружений. При обнаружении во время разработки котлована подземного кабеля и каких-либо трубопроводов или появления запаха газа следует немедленно прекратить работы и сообщить об этом руководителю работ.
Деревянные опоры вывозят на трассу на автомашинах-лесовозах или на обычных бортовых машинах с прицепами-роспусками. Железобетонные стойки также можно перевозить на автомашине с прицепом, но значительно удобнее использовать для этой цели специальную платформу с гидроподъемником. Железобетонные опоры очень чувствительны к ударам, поэтому их погрузку, перевозку и выгрузку следует производить с большой осторожностью. В частности, запрещается сбрасывать опоры с платформы при разгрузке и тащить их волоком по земле при перемещении [1, 2].
Изоляторы и арматуру перевозят по трассе на автомашине в прочных деревянных ящиках или контейнерах, а барабаны с проводами или тросами грузят и перевозят с применением механизмов, аналогичных тем, которые используются при кабельных работах.
Деревянные опоры, как правило, собирают из заранее заготовленных и антисептированных заводским способом деталей, представляющих собой стандартные элементы (стойки, траверсы с готовыми врубками, затесами и т.д.).
Сборку начинают с обработки верхушки стойки на конус или клин. Наклонно затесывают и верхнюю часть деревянного пасынка. Далее приступают к соединению стойки 1 (рис. 4.31, а) с пасынком 3.
Для плотного сопряжения конец стойки и часть пасынка на участке длиной 1300 мм затесывают так, чтобы ширина затеса составляла не менее 125 мм. Затем размечают места расположения проволочных бандажей 2 или припасовочных хомутов. Если стяжку осуществляют стяжными болтами, для них вырубают небольшие выемки.
Все места, подвергнутые механической обработке, покрывают нагретым до 80. 90 °С антисептиком. В процессе припасовки стойку укладывают на подкладки затесанной плоскостью вверх, на стойку накладывают пасынок так, чтобы вырубки для стяжных болтов совпали. Затем обе соединяемые детали временно скрепляют скобами или струбцинами.
Рис. 4.31. Способы соединения стойки с пасынком: а – проволочными бандажами со стяжными болтами; б – припасовочными хомутами; в – проволочными бандажами; 1 – стойка; 2 – бандаж; 3 – пасынок; 4 – бандажная шайба.
Бандаж делают из стальной оцинкованной проволоки диаметром 4 мм или из неоцинкованной проволоки диаметром 5. 6 мм, покрытой асфальтовым лаком. Число витков в бандаже зависит от диаметра проволоки (при диаметре 4 мм – 12 витков, при диаметре 5 мм – 10, при диаметре 6 мм – 8). Один конец заготовленной бандажной проволоки на участке длиной 20. 25 мм загибают под прямым углом и забивают в стойку, затем проволоку плотно наматывают вокруг стойки и пасынка, выравнивая и подвивая друг к другу витки бандажа. После того как нужное число витков намотано, проволоку обрубают или перекусывают клещами-кусачками, а свободный конец просовывают под уложенные витки и временно загибают. Разделив число витков на две равные части, между ними просовывают лом или металлический штырь и производят стягивание бандажа, причем по мере натяжения проволоки витки рихтуются и уплотняются ударами молотка. По окончании стяжки свободный конец проволоки также забивают в опору. Последняя операция по соединению стойки с пасынком – это установка стяжных болтов. Через середины бандажа с обеих сторон стойки и сквозь отверстие, образованное ранее сделанными вырубками, продевают стяжной болт с надетой на него бандажной шайбой 4. С противоположной стороны на болт надевают вторую шайбу и затягивают гайку с таким расчетом, чтобы между каждой бандажной шайбой и цилиндрическими поверхностями стойки и пасынка оставался зазор до 20 мм, необходимый для подтяжки бандажа в процессе осмотров и ремонтов ВЛ. Точно так же выполняют второй бандаж, после чего снимают скобы или струбцины.
В такой же последовательности припасовывают деревянные опоры к железобетонным пасынкам (кроме затесывания пасынка и вырубки в нем выемки под стяжной болт). Надежное и прочное соединение обеспечивает припасовка опоры к железобетонному пасынку специальными припасовочными хомутами (рис. 4.31, б). Для опор, рассчитанных на напряжение до 1000 В, можно применять затяжку ломом проволочных бандажей скруткой с обеих сторон без применения стяжных бандажных болтов (рис. 4.31, в).
В случае значительных нагрузок на опору, а также на участках с недостаточно плотным грунтом (например, болотистая местность, плывуны и т.д.) стойку опоры крепят на двух пасынках. Последовательность припасовки такая же, как при сборке опоры с одним пасынком, но следует иметь в виду, что проволочными бандажами или припасовочными хомутами разрешается стягивать не более двух деталей. Поэтому сначала опору 1 (рис. 4.32) с пасынком 2 соединяют обычным способом, затем опору переворачивают на подкладках второй стесанной стороной кверху и привязывают второй пасынок.
Рис. 4.32. Соединение стойки с двумя пасынками: 1 – опора; 2 – пасынок.
А-образные опоры (рис. 4.33) собирают в следующем порядке. Сначала к обеим стойкам припасовывают пасынки, затем стойки вкладывают неразделанными вершинами одну на другую, а комли стоек разводят на проектное расстояние, развернув пасынки на внешнюю сторону угла, образованного стойками. Когда стойки 3 займут нужное положение, на их вершинах отмечают линию АВ. Затем стойки разъединяют и делают затесы по отмеченной линии. Затесанные вершины стоек прикладывают одну к другой, временно скрепляют строительными скобами, на стойках делают разметку под стяжные болты 4, размечают гнездо для деревянной или металлической шпонки 5, а также размечают отверстия для болтов, крепящих подтраверсники 1, служащие для крепления траверсы 2. По разметке сверлят отверстия, вырубают пазы и скосы на верхушках (глубина вырубки не должна отличаться от проектной более чем на 4 мм, а зарубы, затем затесы и отколы древесины допускаются на глубину не более 0,1 диаметра бревна). Подготовленные к сборке части А-образной опоры маркируют и транспортируют на трассу. Так как эти опоры имеют большие габаритные размеры, их сборку производят непосредственно у котлована на трассе. При сборке под стяжные болты подкладывают накладки оголовника 6.
Оснастку опор производят при изготовлении их на стройзавоцах или, чтобы избежать повреждения изоляторов и арматуры при транспортировке, непосредственно на месте сооружения ВЛ. Оснастка опор включает в себя разметку мест расположения крюков, сверление в опоре отверстий под крюки и установку в них крюков и изоляторов.
Рис. 4.34. Шаблон для разметки отверстий под крюки
Места установки крюков на опоре размечаются при помощи шаблонов, изготовленных из куска прямоугольной алюминиевой шины толщиной 3. 4 мм. Шаблон (рис. 4.34) коротким изогнутым концом накладывают на вершину опоры сначала с одной стороны, а затем с другой. Отсчитывают и отмечают места установки крюков соответственно по четным и нечетным отверстиям шаблона. Разметку отверстий в траверсах для установки в них штырей производят также при помощи шаблона.
Отверстия в опоре сверлят при помощи электрического инструмента. В случае отсутствия источника энергии применяется бурав соответствующего размера или специальное приспособление. Высверленное в опоре отверстие должно иметь диаметр, равный внутреннему диаметру нарезки крюка, и глубину, равную длине нарезной части крюка. Крюк ввертывается в тело опоры всей нарезной частью плюс 10 . 15 мм при помощи ключа.
На изоляторах при установке не должно быть трещин, сколов фарфора, стойких, не поддающихся очистке загрязнений и других дефектов. Грязные изоляторы необходимо вычистить. Чистить изоляторы металлическими щетками, скребками или иными металлическими инструментами запрещается. Большинство загрязнений удаляется с поверхности изолятора сухой или мокрой ветошью, а стойкие загрязнения – тряпкой, смоченной в соляной кислоте (ржавчина и др.). Работать с соляной кислотой следует в перчатках из кислотоупорной резины и в защитных очках.
Сборка железобетонных одностоечных опор заключается в установке траверс и ригелей и укладке заземляющего спуска (если это предусмотрено проектом). Стойку опоры выкладывают на подкладках, траверсы выверяют по перпендикуляру к оси стойки и плоскости крепления проводов, а затем закрепляют болтами. Как правило, на место сборки траверсы поступают в собранном виде со штырями и подкосами, поэтому остается лишь выполнить армировку изоляторов.
Оснастка железобетонных опор производится практически так же, как и оснастка деревянных опор. Работы по оснастке выполняются до подъема и установки опор в котловане, что позволяет применять различные механизмы и таким образом намного облегчить труд монтажников.
Установка собранной опоры в котловане – это операция, связанная с подъемом и перемещением крупногабаритного груза со значительной массой, поэтому при монтаже воздушных линий широко применяются канаты, тросы, приспособления для строповки, шарниры, полиспасты и др.
Одностоечные деревянные или железобетонные опоры устанавливают с помощью подъемного крана или бурокрановой установки в следующем порядке. Собранную опору подтаскивают к котловану и укладывают так, чтобы ее центр тяжести примерно совпадал с центром котлована. Такелажный строп крепят на расстоянии 1 . 1,5 м от центра тяжести опоры ближе к вершине (чтобы после подъема комель опоры был направлен вниз под действием силы тяжести). К нижней части опоры (либо пасынка, если он имеется) на расстоянии около 3 м от конца привязывают веревочную оттяжку длиной 10 . 15 м. Подъемный кран или бурокрановую установку закрепляют на выносных опорах на расстоянии 0,5 м от края котлована, затем опускают крюк крановой лебедки и на него надевают петлю такелажного стропа. После подъема низ опоры направляют в котлован, а во время спуска стойку разворачивают так, чтобы крюки или траверсы на опоре были направлены строго перпендикулярно оси трассы. После полного погружения положение опоры выверяют по отвесу и между стенками котлована и телом опоры или пасынка забивают деревянные клинья для временного закрепления.
Далее котлован засыпают наполовину, снимают такелажный строп, отводят подъемную установку и окончательно засыпают котлован.
При отсутствии необходимых механизмов допускается устанавливать вручную небольшое число одностоечных опор при условии соблюдения необходимых мер предосторожности. Для подъема одностоечной опоры вручную ее предварительно поднимают на руках настолько, чтобы вершина находилась на высоте 2,5. 3 м от земли, после чего ее начинают поддерживать баграми и ухватами. Постепенно, перебирая баграми и ухватами, опору поднимают, при этом комель опоры, скользя по вертикально установленной в котловане доске, опускается в котлован. Когда комель опоры встанет на дно котлована, ее выравнивают по отвесу и проверяют, находится ли она в створе линии, направлены ли вдоль линии плоскости соединительных стоек с приставками и нет ли выступающей кривизны опоры.
Наиболее широко распространен способ установки А- и П-образных опор при помощи так называемой падающей стрелы, которая может быть изготовлена из дерева или металла. Более дешевые деревянные стрелы отличаются сравнительно малым весом. Следует также отметить, что деревянные стрелы удобнее для перевозки. Стрелы длиной от 10 м делают металлическими.
Рассмотрим процесс подъема деревянной П-образной опоры с помощью деревянной падающей стрелы (рис. 4.35) [2]. Опору располагают вдоль линии так, чтобы ее пасынки находились над вырытыми котлованами.
Стрелу 4 устанавливают на расстоянии 1 . 1,5 м от края котлованов между пасынками опоры. К верхушке стрелы крепят два боковых тяговых троса 5, связывающих стрелу с опорой, и подъемный трос 3, идущий к тяговому механизму. Чтобы избежать перемещения устанавливаемой опоры в сторону тягового механизма в начальный момент подъема, к ее пасынкам крепятся два троса 1 в качестве нижних тормозов.
Для установки стрелы в рабочее положение необходим так называемый подстрелок, состоящий из двух бревен длиной по 3,5 . 4 м и представляющий собой уменьшенное подобие стрелы.
Под пасынки опоры в начале подъема подкладывают отрезки бревен. Опору снабжают двумя расчалками 2, прикрепляемыми к вбитым в землю якорям, которые предотвращают ее смещение в сторону при подъеме. Чтобы не осыпались стенки котлованов, в которые будут упираться ноги опоры при подъеме, их защищают досками.
В качестве тяговых механизмов применяют полиспаст и лебедку или же автомобиль, а еще лучше – трактор.
По мере того как опора поднимается вверх, нижние тормозные тросы начинают плавно отпускать. Как только ноги опоры достигнут дна котлованов, стрела выходит из работы. Чтобы она не упала, ее заблаговременно прикрепляют дополнительным тросом к опоре.
Когда опора займет вертикальное положение, нижние тормозные тросы выводят из работы. Вместе с тем в работу вводится верхний тормозной трос 6, закрепленный за среднюю часть траверсы. Далее отвесом выверяют вертикальность положения опоры. Необходимые перемещения опоры выполняют с помощью тормозных и подъемных тросов и боковых расчалок. Если опора стоит косо, ее выравнивают, удаляя из-под высоко стоящей ноги грунт или же, наоборот, подкладывая обрезки досок под низко стоящую ногу. Ноги опоры при этом приподнимают домкратом.
При подъеме и установке А-образных опор с помощью падающей стрелы (рис. 4.36) их выкладывают у котлованов плашмя с таким расчетом, чтобы основания ног находились у края котлованов на расстоянии 0,3 м от них. К стенке котлована вертикально устанавливают доски для обеспечения скольжения ног опоры при установке. К верхушке опоры прикрепляют две оттяжки (расчалки) и тормозной трос. Оттяжки служат для удержания опоры от возможных поперечных перемещений во время подъема, а тормозной трос удерживает опору от падения при установке ее в вертикальное положение. Падающую стрелу располагают по оси опоры с наклоном в ее сторону на 15 . 20°. В основании стрелы под каждую ногу подкладывают доску для предотвращения вдавливания их в грунт. Тяговый трос от лебедки пропускают через вершину стрелы и прочно крепят к верхушке опоры, после чего производят пробный подъем опоры на 0,5. 0,8 м от земли для проверки прочности крепления троса и правильности положения стрелы и опоры. Высота стрелы должна быть на 1. 2 м больше расстояния от центра тяжести опоры до ее основания.
Рис. 4.36. Подъем и установка деревянной А-образной опоры с помощью лебедок и падающей стрелы: 1 – тяговая лебедка, 2 – тяговый трос, 3 – падающая стрела, 4 – оттяжка, 5 – тормозной трос, 6 – тормозная лебедка, 7 – прокладки под ноги падающей стрелы.
До начала подъема стрелу крепят к поперечному брусу опоры при помощи веревки с блоком, чтобы удержать ее от падения после выхода из работы.
Опору поднимают медленно, без рывков и одновременно следят за тем, чтобы ноги опоры, скользя по доскам, спускались в котлованы. После выхода стрелы из работы подъем опоры продолжают непосредственно тяговым тросом. При подходе верхушки опоры к точке «перевала» тормозной трос подтягивают, следя за тем, чтобы он находился в натянутом положении до момента, когда опора окажется в вертикальном положении.
При установке опор должны соблюдаться следующие требования:
– оси опор должны быть вертикальными (допустимо отклонение от вертикали на каждый метр длины деревянной опоры не более 5 мм, а железобетонной – не более 1 мм );
– траверсы должны быть расположены горизонтально (допустимый перекос траверсы не более 10 мм на 1 м ее длины);
– опоры должны быть расположены в створе линии (допустимое отклонение от створа линии не более 100 мм).
После проверки правильности установки опоры котлован засыпают, уплотняя грунт трамбовками через каждые 30 . 40 см засыпки. Стоящую опору освобождают от такелажа, при помощи которого осуществлялись ее подъем и установка. Запрещается поднимать опоры при сильном ветре, а также убирать такелаж, багры и ухваты до полной засыпки котлована.
Решающим условием безопасной работы при монтаже опор является исправное состояние такелажа. Все подъемные механизмы (лебедки, блоки, полиспасты) должны быть зарегистрированы, т. е. в документах должны быть записи о ежегодных осмотрах и испытаниях. Пометки о произведенном очередном испытании делают также на корпусе механизма несмываемой краской или кернением.
До начала работ весь такелаж независимо от даты последних испытаний проверяют, устанавливая наличие трещин у крюков блоков, степень разработанности осей роликов, нарушение целости повива тросов и прядей канатов.
При любых неисправностях элементов такелаж нельзя использовать для работы.
Перед началом подъема проверяют надежность закрепления тормозных тросов и расчалок, прочность крепления тяговых тросов опоры, подъемных тросов к автокранам и тракторам.
Особенно тщательно проверяют исправность стрел и надежность их установки. Для более равномерного распределения давления на грунт под ноги стрел подкладывают доски или бревна.
Во время подъема опоры никто из работающих не должен находиться непосредственно под опорой, действующими тросами или в котловане, а также в районе возможного падения опоры или стрелы. Все рабочие должны быть расставлены по рабочим местам и находиться в поле зрения бригадира.
Опора после подъема должна быть немедленно закреплена. Около опор, временно закрепленных расчалками, ставят охрану.
Влезать на опору разрешается только после полного ее закрепления. Во время работы на опоре под ней не должен никто находиться, чтобы избежать несчастного случая в результате падения инструментов, деталей такелажа и др.
