UKR| RUS

Проектирование металлических опор ЛЭП и фундаментов



Содержание


Исходные данные для проектирования металлических опор ЛЭП и фундаментов

Типовые унифицированные опоры ЛЭП зачастую не удовлетворяют всем требованиям, которые предъявляются при прокладке линии электропередачи в конкретных специфических условиях. Специфика линии или трассы требует внесение соответствующих конструктивных изменений в проект опорной конструкции или же разработку нового решения. Индивидуальное проектирование опор ЛЭП позволяет учесть все особенности - от дизайна конструкции до возможности ведения того или иного метода монтажа.

Металлические опоры ЛЭП и фундаменты к ним проектируются на основе и с учётом:
  • результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
  • сведений о сейсмичности района строительства;
  • данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности металлических опор и фундаментов и условий их эксплуатации;
  • действующих на стальные многогранные опоры и фундаменты нагрузок;
  • условий существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
  • экологических требований;
  • размеров земельных участков для размещения конструкций ВЛ;
  • технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее эффективное использование стальных опор и фундаментов.

Конструктивные особенности многогранных опор ЛЭП

Минимальная толщина стенки стальных многогранных опор ВЛ напряжением 110-500 кВ применяется не менее 5 мм. Нижний диаметр стойки гнутой опоры (диаметр фланца) приниматься с учётом предполагаемого типа и габаритных размеров фундамента. Стойки граненных опор могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты опоры. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки. При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение. При соединении секций многогранных оцинкованных опор ВЛ с помощью телескопического стыка ориентировочная длина стыка принимается в зависимости от диаметров соединяемых секций: равной полутора - двум диаметрам (ориентировочно 1.8 среднего диаметра соединяемых секций).
При проектировании учитывается возможное отклонение длины стойки за счёт допуска на длину телескопического стыка при соединении секций при монтаже. Допускаемое отклонение составляет 10-12% от длины стыка.
Чертеж опоры ЛЭП
Оцинкованные металлические опоры ВЛ с телескопическим соединением имеют детали для стягивания секций и обеспечения плотной посадки. Стягивание секций рекомендуется производить возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.

В конструкциях  опор электропередач используются фланцевые соединения с расположением болтов по окружности (в стыках секций стоек между собой и с фундаментом) и по контуру прямоугольника (в узлах примыкания многогранных траверс к стойке опоры).

Фланцевое соединение секций стойки между собой обеспечивает точное соответствие высоты стойки, полученной при монтаже опоры, её проектному значению.
Многогранные опоры ВЛ повторяют классификацию типовых металлических  опор ЛЭП в соответствии с ПУЭ.
По конструктивному решению многогранные опоры могут быть свободно стоящими и опорами на оттяжках.

Свободностоящие многогранные столбы ЛЭП могут быть одностоечными или многостоечными (двух- и трёхстоечными).
Двухстоечные свободностоящие многогранные опоры могут быть портальными с внутренними связями: гибкими или жёсткими.
По типу соединения секций между собой многогранные опоры разделяются на опоры с телескопическим и опоры с фланцевым соединениями.
Траверсы оцинкованных опор могут быть выполнены многогранными, решётчатыми или изолирующими. В случае многогранного исполнения траверс их соединение со стойкой опоры выполняется фланцевым. Многогранные траверсы могут крепиться к стойке опоры перпендикулярно или наклонно вверх или вниз. Сами многогранные траверсы могут быть прямыми или изогнутыми.
В случае решётчатого исполнения траверс, соединения траверс со стойкой и элементов траверс между собой выполняются болтовыми.
Изолирующие траверсы, предназначенные для изоляции и крепления проводов к опоре, крепятся к стойке многогранной опоры с помощью специально разработанных узлов крепления на основе сварного и болтового соединений.

Провода фаз могут крепиться к траверсам с использованием изоляторов или непосредственно к изолирующим траверсам.
При креплении проводов фаз с использованием изоляторов возможны следующие варианты: вертикальная, V-образная и Λ-образная гирлянды изоляторов. V-образные гирлянды изоляторов располагаются поперёк оси ВЛ в межфазном пространстве. Λ-образные гирлянды располагаются вдоль оси ВЛ.

Закрепление опоры ЛЭП к фундаменту


Проектирование фундаментов опор ЛЭП

Конструктивно-технологические решения фундаментов опор ЛЭП являются индивидуальными конструкциями и зависят от конкретных грунтовых условий и нагрузки от конкретной опоры. Среди существующих решений можно выделить ряд основных, самых распространенных фундаментов:
  • из одиночных стальных свай-оболочек;
  • из одиночных буронабивных свай;
  • свайные из винтовых свай с металлическим ростверком;
  • свайные из стальных свай-оболочек с металлическим ростверком;
  • с монолитным железобетонным ростверком из винтовых, забивных или буронабивных свай, стальных свай-оболочек;
  • монолитные.
Свая-оболочка

Свая-оболочка

Свая-оболочка, усиленная двумя ригелями

Свая-оболочка, усиленная двумя ригелями

Вибропогружаемая сваи-оболочки

Вибропогружаемая сваи-оболочки

Буронабивная свая

Буронабивная свая

Многосвайный буронабивной

Многосвайный буронабивной

Монолитный и металлический ростверк с винтовыми сваями

Монолитный и металлический ростверк с винтовыми сваями

Опора ЛЭП

При проектировании свайных фундаментов число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и физико-механических и деформационных свойств грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения нижней части ростверка с учётом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов.
Глубина заложения фундаментов из одиночных буронабивных свай или стальных свай-оболочек при диаметре сваи от 0.7 до 2.5 м может достигать 15-20 м в зависимости от нагрузок на фундамент и грунтовых условий. Оптимальная глубина заложения фундаментов - 4-6 м.
Рекомендуемое количество буронабивных свай или стальных свай-оболочек большого диаметра (не менее 500 мм) в свайных фундаментах с ростверком составляет две, три, четыре, шесть и более; малого диаметра (менее 500 мм) и винтовых свай - две, четыре, восемь, двенадцать и более. Рекомендуемая длина свай в свайных фундаментах - до 12 м.

Конструирование фундаментов многогранных опор

Выбор конструкции и размеров закрепления многогранных опор должен осуществляться с учётом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе монтажных нагрузок), а также технологии строительства.
Чертеж фундамента опоры ЛЭП
Отличительной особенностью закрепления многогранных одностоечных опор является значительная концентрация усилий на кольцевой базе ствола опоры. Основной расчётной нагрузкой на фундамент многогранной опоры является изгибающий момент в уровне поверхности грунта.
Для восприятия больших величин изгибающих моментов рекомендуется конструировать свайные фундаменты из одиночных свай большого диаметра (свай-оболочек или буронабивных свай) или многосвайные фундаменты с максимально возможным расстоянием между сваями.
Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю.
При конструировании свайных фундаментов необходимо соблюдать условие ограничения минимального расстояния между сваями: расстояние между осями свай должно быть не менее 3-х диаметров сваи. Для винтовых свай расстояние должно быть не менее 3-х диаметров лопасти сваи.
Фундаменты из буронабивных свай большого диаметра следует проектировать преимущественно в виде одиночных свай.
Фундаменты из стальных свай-оболочек в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде одиночных свай или свайных кустов. Рекомендуемое количество стальных свай-оболочек в кустах: две, три, четыре, шесть и более.
Фундаменты из винтовых свай следует проектировать в виде свайных кустов. Рекомендуемое количество винтовых свай в кустах: две, три, четыре, шесть и более.
Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки.
При проектировании фундаментов из стальных свай-оболочек и буронабивных свай большого диаметра необходимую несущую способность свай рекомендуется обеспечивать за счёт увеличения глубины погружения сваи, а не за счёт увеличения её диаметра.
В песках, а также в твёрдых, полутвёрдых и тугопластичных глинистых грунтах рекомендуется применять безригельное закрепление.
Стальные сваи-оболочки в этих случаях рекомендуется погружать с минимальным нарушением структуры грунта (без выемки грунта или с устройством скважины диаметром, равным диаметру стальной сваи-оболочки).
При применении фундаментов с ригелями ригели должны быть установлены перпендикулярно равнодействующей нагрузок на опору. Направление равнодействующей нагрузок на опору при одинаковом тяжении проводов и тросов в смежных пролётах совпадает с биссектрисой угла, смежного с углом поворота трассы ВЛ.
В зависимости от конструктивных особенностей закрепляемой опоры применяются фундаменты с монолитным железобетонным или металлическим ростверками.
Железобетонные ростверки применяют для обеспечения жёсткости фундамента, а также для уменьшения давления на грунт при восприятии больших величин изгибающих моментов.
Металлические ростверки применяют для фундаментов из стальных свай-оболочек и винтовых свай.
Железобетонный или металлический ростверк может быть расположен ниже уровня поверхности земли для улучшения эстетического вида фундамента (видна только его опорная часть) и его экологичности (на поверхности земли проектируются зелёные насаждения), уменьшения землеотвода. В этом случае необходимо принять дополнительные меры по гидроизоляции и защите от коррозии расположенных ниже уровня поверхности земли элементов фундамента.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на фундаментную конструкцию.
При проектировании фундаментов из стальных свай-оболочек и буронабивных свай на основаниях, включающих органо-минеральные и органические грунты, следует назначать глубину погружения нижних концов свай больше глубины заложения слоёв этих грунтов. Расчёт фундаментной конструкции должен проводиться по схеме высокого свайного ростверка без учёта несущей способности органо-минеральных и органических грунтов.

ТАКЖЕ ЗАКАЗЫВАЮТ:

Опоры освещения

Граненные стальные столбы и опоры для наружного освещения улиц и дорог, парков и скверов, стадионов и спортивных площадок, аэропортов, вокзалов, промышленных складов.

Прожекторные мачты

Специализированные прожекторные мачты для профессионального освещения открытых территорий. Стальные, без применения железобетона.

Порталы ОРУ

Проектирование порталов ОРУ на базе стальных многогранных опор. Изготовление типовых порталов.