Опоры контактной сети могут быть закреплены в земле непосредственной заделкой их нижней (фундаментной) части в грунт или с использованием различных фундаментов — массивных элементов, заглубляемых в землю.
Все металлические, а также железобетонные опоры ССА закрепляются на фундаментах; все железобетонные опоры длиной 13,6 м и 15,6 м — как правило, в грунт, иногда в стаканные фундаменты, длиной 10,4; 10,8 — как правило, в стаканный фундамент, в необходимых случаях — в грунт. Действующие на опору нагрузки передаются на грунт. При этом напряжения в грунте должны быть такими, чтобы грунт вокруг опоры не разрушался, а опора не наклонялась, иначе невозможна нормальная эксплуатация контактной сети.
Все типы и виды устройств, обеспечивающие устойчивость опоры, называют закреплениями опор в грунте. Если такое устройство состоит из нескольких отдельных частей, то под закреплением опоры понимают совокупность всех этих частей.
Часть грунта, воспринимающую давление фундамента, называют основанием, при этом основания, грунт которых используется в естественном состоянии, называют естественными. Если для повышения несущей способности основание уплотняют или упрочняют, его называют искусственным (например, свайным). Основаниями фундаментов опор контактной сети служат грунты в естественном состоянии.
Расстояние от подошвы фундамента до поверхности грунта в месте его установки называют глубиной заложения фундамента (глубиной заделки опор — при непосредственной установке ее в грунт). Глубину заложения фундамента (заделки) определяют расчетом; наименьшее ее значение ограничивают экономическими и техническими соображениями, а также условиями промерзания грунта.
За расчетную поверхность грунта при расчете одиночного фундамента принимают горизонтальную плоскость, проходящую через точку пересечения вертикальной оси фундамента с поверхностью грунта, а при наличии насыпного неуплотненного слоя (песчаный балласт, шлак и пр.) — с нижней поверхностью этого слоя. Проектированию закреплений опор контактной сети в грунте предшествуют геологические и гидрогеологические изыскания, на основании которых определяют физические и механические характеристики грунтов.
Существующие способы закрепления опор контактной сети в грунте можно разделить на две основные группы: закрепления, в которых подземная часть опоры или фундамент работают на выворачивание
Рис. 8.16. Схемы различных способов закрепления опор: а — непосредственное и на одиночных фундаментах в грунт; б — с помощью анкера; в — на двух или четырех фундаментах; г — на сваях
(рис. 8.16, а), и закрепления, в которых часть фундаментов работает на выдергивание из грунта, а другие — на вдавливание в него (рис. 8.16, б, в, г). Закрепления опор по схемам (см. рис. 8.16, а) в основном применяют для консольных опор и опор жестких поперечин, несущих сравнительно небольшие нагрузки и передающих небольшие усилия на грунт; схемы (см. рис. 8.16, б, в, г) используют для консольных, анкерных и опор гибких поперечин.
В обычные грунты консольные железобетонные опоры устанавливают в заранее отрытые или пробуренные котлованы (непосредственно в грунт), а в условиях сульфатной агрессивности грунтов — на одиночные фундаменты. Схемы установки опор длиной 13,6 м на насыпях и в
Рис. 8.17. Схема установки опор длиной 13,6 м на насыпи (а) и в выемке (6);
РПГ — расчетная поверхность грунта; ВЛЖ — верх лежней;
ДК — дно котлована
выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 8.17. При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают. Для усиления закрепления опор применяют лежни (рис. 8.18) — железобетонные плиты шириной 500 мм и длиной 1000 мм (тип I) или 1800 мм (тип II), устанавливаемые горизонтально по отношению к опорам. Лежни крепят к опоре мягкой проволокой диаметром 6 мм.
Рис. 8.18. Лежни для железобетонных опор контактной сети:
а, б — типа I и II для конических стоек; в — для двутавровых
и конических стоек; г — для спаренных стоек
Струнобетонные центрифугированные опоры контактной сети могут быть соединены с фундаментом только телескопическим (стаканным) стыком. Такое соединение после омоноличивания стыка делает конструкцию неразъемной, что является ее недостатком, так как значительно затрудняет замену опоры при ее повреждении.
Для установки центрифугированных железобетонных консольных опор и опор жестких поперечин применяют фундаменты: трехлучевые стаканные (ТС) (рис. 8.19, а, табл. 8.7), трехлучевые стаканные повышенной надежности (ТСН) (рис. 8.19, 6, табл. 8.8), двутавровые стаканные фундаменты (ДС) (рис. 8.20, а, табл. 8.7); блочные фундаменты ЗФ-1 (рис. 8.20, в ); анкера ДА (рис. 8.20, б) для анкерных опор, а также сваи со стаканным оголовником для закрепления опор в слабых грунтах.
Фундаменты ТС, ТСН разработаны взамен фундаментов ДС. По сравнению с двутавровыми трехлучевые фундаменты при одной и той же длине и несущей способности по грунту дают значительное снижение расхода бетона (в среднем на 23 %). Фундаменты ТСН имеют глубину стаканной части 800 мм, сквозные отверстия для стока воды диаметром 10 мм и повышенную надежность трех лучей подземной части.
Фундаменты ТС, ТСН и ДС состоят из двух основных конструктивных частей: верхней — стакана и нижней — фундаментной части. Верхняя часть фундаментов представляет собой железобетонный стакан с внешним прямоугольным сечением. Размеры фундамента 0,67 х 0,67 м приняты исходя из условия работы вибропогружателя агрегата АВФ, АВСЭ. Нижняя фундаментная часть у фундаментов ТС имеет трехлучевое сечение с расположением лучей в плане через 120 один относительно другого. Лучи имеют толщину стенки в крайней внешней части луча 80 мм, а в месте схождения лучей в центральной части — 90 мм. Один луч на конце имеет уширение для ориентации при установке фундамента: уширенным лучом фундамент устанавливают «от пути». Сопряжение верха фундамента (стакана) с нижней трехлучевой частью выполнено в виде пирамидального конуса.
Схемы установки опор длиной 10,8 м на фундаментах ТС на насыпях и в выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 8.21. При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают.
Для закрепления оттяжек анкерных железобетонных опор в грунте используют трехлучевые анкеры ТА (Т — трехлучевой, А — анкер), ТАН (Н — повышенной надежности), двутавровые КА (К — клиновидный), стоечные СА с плитой в основании (С — стоечный) и свайный СА (С — свайный). Наклонные анкеры, находящиеся в эксплуатации, имеют низкую надежность, не изготавливаются и в плановом порядке подлежат замене.
Рис. 8.21. Схемы установки опор длиной 10,8 м с фундаментами ТС на насыпи (а) и в выемке (б); L — длина фундамента; hр — глубина заложения;
ОП — опорная плита
Рис. 8.22. Анкер трехлучевой повышенной надежности ТАН
В качестве основного типа принят трехлучевой повышенной надежности анкер ТАН (рис. 8.22, табл. 8.9), созданный на базе фундамента ТСН. Для закрепления оттяжек в верхнюю часть анкера перед бетонированием закладывают проушины из полосовой стали (железобетонный оголовок прямоугольного сечения). Выпускают анкеры длиной L=4 и 4,5 м, их соответственно обозначают ТАН-4,0 и ТАН-4,5. Длину анкера выбирают по табл. 8.10 в зависимости от нормативного усилия в оттяжках анкерной опоры, условного расчетного сопротивления грунта, ширины земляного полотна и места установки опоры.
Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 10485 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Закрепление опор линий электропередачи 35-750кВ — Закрепление в обычных грунтах
Содержание материала
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОПОР В ОБЫЧНЫХ ГРУНТАХ
Для закрепления унифицированных металлических опор 35—330 кВ применяются типовые сборные, железобетонные и свайные фундаменты, состоящие из унифицированных или типовых элементов. В табл. 5 приведены способы закрепления металлических опор. Фундаменты состоят из грибовидных подножников для промежуточных и анкерно-угловых опор, анкерных плит, ригелей и анкеров. Серия грибовидных фундаментов показана на рис. 5, а их основные размеры Я и Л зависят от типа фундамента и определяются при выборе фундамента. Характеристики железобетонных фундаментов для промежуточных и анкерно-угловых опор приведены в табл. 6 и 7. Фундаменты, имеющие размер плиты 2,7×3,5 и 2,7X4,5, предназначены как для больших нагрузок, так и для установки в слабых грунтах. Фундаменты со штырями ФК1-0, Ф2-0, ФЗ-0, Ф4-0 предназначены для установки на них стоек опор с оттяжками. Такие фундаменты имеют более слабое армирование, так как на них в процессе эксплуатации действуют небольшие горизонтальные нагрузки. В стойках всех фундаментов имеются поперечные отверстия диаметром 50 мм для их погрузки и монтажа. Как уже отмечалось, на фундаменты опор действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. При вертикальном расположении стоек горизонтальные нагрузки на них создают изгибающий момент, для восприятия которого в стойку закладывается дополнительная арматура. В фундаментах, рассчитанных на большие нагрузки, стойки расположены наклонно, соответственно углу наклона пояса анкерно-угловой опоры, что дает возможность значительно уменьшить изгибающий момент, а значит, и сократить расход арматуры. Для закрепления тяжелых опор, а также для установки опор в слабых грунтах разработаны специальные фундаменты ФС1-А и ФС2-А (рис. 6, в), состоящие из грибовидного элемента и плит. Фундаменты с вертикальными стойками имеют по четыре анкерных болта, расстояние между которыми 250 мм. Фундаменты с наклонными стойками снабжены стальными закладными частями, имеющими наверху фланцевый лист с четырьмя отверстиями, расстояние между которыми может быть
Способы закрепления металлических опор в обычных грунтах
Типы опор
Конструкции фундаментов и способы закрепления
Фундаменты из подножников и анкерных плит
Фундаменты из призматических свай
Свободностоящие металлические опоры
Подножник с прямой стойкой (рис. 5, а и б)
Подножник с наклонной стойкой (рис. 5, в)
Два подножника с наклонной стойкой с металлической балкой (рис. 12)
То же, что и п. 1—3, но с одним, двумя или тремя ригелями (рис. 8, а, б, г)
Одна свая (рис. 15, а)
Две сваи с железобетонной балкой (рис. 15, б)
1. Подножник с пригрузочными плитами (рис. 5, г) Два или три подножника с вертикальными стойками с металлической балкой (рис. 35, а)
Подножник на плите
То же, что и п. 1—3, но с одним, двумя или тремя ригелями
Две, четыре или шесть свай с металлической балкой (рис. 15, в, г)
Четыре сваи и более с железобетонным монолитным ростверком (рис. 35, г, применяется редко)
Бетонный, монолитный, общий под опору
Бетонный монолитный, но отдельно под каждую „ногу“ опоры (рис. 35, е)
Одна или две винтовые сваи (рис. 17)
Конструкции фундаментов и способы закрепления
Фундаменты из подножников и анкерных плит
Фундаменты из призматических свай
Свободностоящие металлические опоры
5. Металлический подножник с плитой из железобетона или бревен
Металлические и железобетонные опоры С оттяжками
Подножник с вертикальной стойкой (рис. 5, а)
Подножник с наклонной стойкой (для П-образных опор, рис. 5, в)
I. Подножник на плите
Одна свая (рис. 15, д)
Две или четыре сваи с металлической балкой \рис. 15, е)
1. Одна винтовая свая (рис. 17, б)
1. Анкерная плита (рис. 13, в)
Одна свая (рис. 15, з)
Две сваи с металлической балкой (рис. 15, и)
1. Одна винтовая свая (рис. 17, а)
Примечания: 1. подножники и анкерные плиты иногда не заглубляются на проектную отметку и при этом устраиваются насыпные банкетки. 2. Конструкции фундаментов, материал которых не указан, изготавливаются из железобетона.
Характеристики железобетонных фундаментов для унифицированных металлических промежуточных опор ВЛ 35—330 кВ
Характеристики железобетонных фундаментов для унифицированных металлических анкерно-угловых опор ВЛ 35—330 кВ * Масса фундамента без плиты. 250 или 350 мм. Опора к таким фундаментам прикрепляется болтами, не заделанными в бетон. Серия анкерных плит для закрепления оттяжек показана на рис. 6, а их характеристики приведены в табл. 8. Ригели, предназначенные для увеличения несущей способности фундаментов при действии горизонтальной Рис. 6. Анкерные плиты.
Рис. 7. Ригели и анкеры. силы, приведены на рис. 7, а, б. Основные данные марок ригелей следующие:
Объем железобетона, м3 . .
Характеристики анкерных плит
Марка плиты и ее характеристика
Размер плиты А, м . .
Объем железобетона, м3
Рис. 8. Схемы установки ригелей. Фундаменты с вертикальными стойками: а — с одним ригелем; б. в, д — с двумя ригелями; г, е — с тремя ригелями; фундаменты с наклонными стойками: ж — с одним ригелем; з — с двумя ригелями; и — с тремя ригелями. Ригели имеют по два отверстия для крепления к стойке подножника. Крепление ригелей осуществляется с помощью уголка марки Д-13 массой 11 кг (рис. 7, г) и болтов марки Д-11 массой 3 кг (рис. 7,в). Схемы крепления ригелей к подножникам приведена на рис. 8.
Для присоединений оттяжек к анкерным плитам, а также для натяжения оттяжек с помощью резьбы длиной 700 мм применяются анкеры (U-образные болты), изображенные на рис. 7 д, е. Характеристики анкеров следующие.
Марка анкера
На рис. 9 изображен фундамент промежуточной опоры П220-2 в обводненном грунте. Для частичного извлечения из обводненного грунта подножники недозаглублены и устроена банкетка из насыпного грунта. Ригели на подножниках расположены вдоль оси ВЛ для восприятия ветровой горизонтальной нагрузки, возникающей в результате действия ветра на опору, провода и трос. Рис. 9. Фундамент промежуточной опоры П220-2 в обводненном грунте. 1 — фундамент Ф4-2; 2 — ригель Р1.
Фундамент промежуточной опоры с оттяжками ПС220-1 показан на рис. 10. Фундамент состоит из одного подножника для опирания стойки опоры и трех анкерных плит, расположенных в котлованах наклонно, перпендикулярно направлению оси оттяжки. К двум анкерным плитам присоединены по два анкера, по числу крепящихся оттяжек.
Рис. 10. Фундамент промежуточной опоры с оттяжками ПС220-1. 1 — фундамент Ф2-0; 2 —анкерная плита ПА2-1; 3 — анкер АР-1. На рис. 11 приведен фундамент угловой опоры У35-2. Вырываемые элементы фундамента Л состоят из более тяжелых подножников Ф2-А, а прижатые Б из более легких Ф1-А, на которых установлены ригели Р1. Фундамент угловой опоры У330-2 изображен на рис. 12. Подножники с наклонными стойками повернуты на угол 45° к оси траверсы. Вырываемые блоки состоят из двух подножников с плитами и металлических балок. Прижатые подножники в связи с недозаглублением их на высоту металлических балок, установленных на прижатых блоках, имеют насыпные банкетки. Иногда фундамент всей опоры закладывается в грунт не на полную глубину. Недозаглубление может быть принято для увеличения несущей способности фундамента на вырывание и на действие горизонтальных нагрузок в полностью или частично обводненных грунтах, при сложности образования котлована на проектную глубину, например при залегании скалы, а также для некоторого повышения опоры. Рис. 11. Фундамент угловой опоры У35-2. Вырываемые блоки А состоят из элементов Ф2-А (/), прижатые блоки Б состоят из элементов Ф1-А (2) и Р1 (3). В разрезе показан вариант установки блока А на болоте. При этом обязательно должна быть устроена банкетка из насыпного грунта, компенсирующая неполное заглубление фундамента. Форма насыпных банкеток фундаментов и анкерных плит приведена на рис. 13,а. Размеры А, Б, В, Г, Д, Е устанавливаются в проекте. Обычно высота насыпных банкеток не превышает 1,5—2,0 м. Для устройства свайных фундаментов разработаны серии свай квадратного сечения размером 0,25×0,25 м, длиной 6 и 8 м и 0,35×0,35 м, длиной 8, 10 и 12 м, а также пустотелых цилиндрических свай диаметром 560 мм, длиной от 7,8 до 22,6 м. Конструкции свай квадратного сечения показаны на рис. 14. На рис. 15,а, б, в, г показаны схемы фундаментов промежуточных и угловых опор ВЛ 110—220 кВ для одной ноги металлической свободностоящей опоры. Фундаменты состоят из одной, двух, четырех и шести железобетонных свай длиной 6 м, сечением 0,25X0,25 м.
Рис. 12. Фундамент угловой опоры У330-2. Вырываемые блоки А состоят из элементов ФС1-А-350 (1), Р1 (2), балки Б1 массой 1972 кг (3); прижимаемые блоки Б состоят из элементов Ф5-А-35 (4),Р1 (5). Один блок А условно показан без навесных плит и металлической балки.
Рис. 13. Размеры и расположение насыпных банкеток. а — подножников с вертикальными стойками; б — подножников с наклонными стойками; в — анкерных плит. Фундаменты из одной сваи выполняются с одним анкерным болтом и переходным башмаком для крепления пяты опоры, фундаменты из нескольких свай связываются ростверком под каждую ногу опоры. На рис. 15Д е, ж показаны различные конструкции элементов фундаментов для закрепления стойки одностоечной опоры 220—330 кВ с оттяжками, состоящие из одной сваи или двух и четырех свай с металлическими балками, надеваемыми сверху на сваи без закрепления болтами. У верхнего конца сваи имеют сквозное отверстие, за которое осуществляется их захват при погружении. В фундаменте из одиночной сваи штырь для фиксации положения стойки опоры вставляется после погружения сваи в предусмотренное для него отверстие, расположенное в верхнем торце сваи. Анкеры для крепления оттяжек, состоящие из одной сваи или двух свай с металлической балкой в виде коромысла, шарнирно присоединенного к сваям с помощью четырех пластин, изображены на рис. 15,з, и.
Рис. 14. Железобетонные сваи квадратного сечения. а — схема сваи; б—д— схемы оголовков свай; е, ж— наголовники типа Н1 и Н2. Рис. 15. Конструкции свайных фундаментов. Фундаменты свободностоящих опор 110—220 кВ: а, б, в, г —из одной, двух, четырех, шести свай: фундаменты опор 330 кВ с оттяжками: д, е, ж — фундаменты для стойки из одной, двух и четырех свай; з, и — анкеры для крепления оттяжек из одной и двух свай; 1, 2, 3, 4 — сваи с длинными и короткими анкерными болтами для стойки опоры и для оттяжек; 5 — переходной башмак; 6, 7, 8 — балки для двух, четырех и шести свай; 9 — штырь и сфера для крепления стойки; 10, 11 — балки для крепления стойки на две и четыре сваи; 12 — скоба для крепления оттяжки; 13 — коромысло для крепления оттяжек к двум сваям.
Как показывают расчеты в нормальных грунтах, допускающих погружение свай, стоимость, трудозатраты и расход материалов у свайных фундаментов опор 110— 220 кВ, как правило меньше, чем при закреплении их на подножниках. Однако в связи с тем что на отдельных пикетах трассы могут залегать грунты, не допускающие погружение свай, причем иногда это обнаруживается только в процессе производства работ, в этих случаях применение свайных фундаментов вызывает усложнение и удорожание строительства.
