Монтаж сельских электроустановок - Земляные работы и установка опор ВЛ 0,4кВ

Первой рабочей операцией по установке собранной опоры является разбивка котлована или проверка правильности разбивки, если она выполнена ранее.
Размеры котлована и необходимое заглубление опоры указываются в чертежах в зависимости от размеров опор, числа и марки (сечения) укрепляемых на опоре проводов, характеристики грунта, способа производства земляных работ (копанием или бурением) и способа закрепления опор (с ригелями или без ригелей).
При разработке грунта копанием рыхление нарушает его естественную структуру и после обратной засыпки грунт имеет малую плотность. При бурении котлована стенки его сохраняют естественную плотность грунта. Поэтому пробуренный котлован обеспечивает лучшую заделку опоры и при бурении предусматривается меньшее заглубление опор, чем при копании котлованов.
В таблице 14 приведена ориентировочная величина заглубления промежуточных деревянных опор с приставками или без приставок (цельных). Если в проекте нет специальных указаний, то величина заглубления анкерных деревянных опор принимается на 5% больше привеченной в таблице 21, а концевых и угловых опор — на 20%
Железобетонные опоры, масса которых больше, чем деревянных, а центр тяжести расположен выше, нужно закреплять особенно прочно. Поэтому их заглубляют не менее чем на 1,8—2 м и для большей устойчивости к стойкам прикрепляют небольшие плиточные ригели, умещающиеся в пробуренном котловане
В слабых грунтах подземные ригели ставят и для деревянных опор. Если ригели не умещаются в котлованы, образуемые бурением, то опору ставят в откопанный котлован нужных размеров, который после монтажа опоры и ригелей засыпают плотным привозным грунтом.
Рытье котлованов цилиндрической формы в нормальных грунтах в летнее время рациональнее всего выполнять при помощи бурильно-крановой машины; сразу же вслед за бурением устанавливают опоры той же машиной. Работы выполняют звеном из четырех рабочих (трое электромонтеров и машинист) в такой последовательности (рис. 16).

1. Прибыв к пикету с бурильно-крановой машиной, проверяют собранную опору и выкладывают ее в нужное положение, если это не сделано при сборке опоры.
2. Приводят машину в рабочее положение для бурения, устанавливают машину буром над пикенытм колышком (показывающим центр котлована) и бурят котлован строго вертикально на нужную глубину. Машинист выполняет все операции по указанию (по сигналам) электромонтера, старшего в звене.
3. Стропят опору выше ее центра тяжести. На расстоянии 2,2—2,8 м от основания опоры привязывают оттяжки длиной по 15 м (хлопчатобумажные или пеньковые канаты), которые при подъеме опоры разводят в стороны под углом 120°.
4. Машину приводят в положение для подъема опоры; зацепляют строп за грузовой крюк; поднимают опору; опускают ее в котлован, направляя оттяжками; разворачивают опору в такое положение, чтобы траверсы оказались поперек оси ВЛ.
5. Выверяют опору (табл. 15) и засыпают котлован с послойным трамбованием. Снимают строп при помощи шеста или пользуясь полуавтоматическим стропом, оттягивая приводной тросик с земли. Приводят машину в транспортное положение и переезжают к следующему пикету.

При установке сложных (подкосных) опор стойку устанавливают так же, как и одностоечную опору в приведенной ранее последовательности.

Рис. 16. Установка железобетонной опоры с помощью бурильно-крановой машины:
а — установка машины на пикете; б — бурение котлована под стойку опоры; в — строповка стойки; г — подъем стойки; д — выверка и закрепление опоры; е — установка машины для бурения котлована под подкос; ж — организация работы по установке сложной опоры; 1— положение машины при бурении и установке стойки; 2 — пикетный колышек стойки; 3 — стойка СНВ; 4 — место инструментов и приспособлений; 5 — подкос; 6 — положение машины при установке подкоса; 7 — пикетный колышек подкоса; Э5; Э3; Э2 — электромонтеры пятого, третьего и второго разрядов.

Таблица 14
Ориентировочные размеры заглубления промежуточных деревянных опор (без ригелей) ВЛ до 1000 В

Затем выбуривается котлован для подкоса с наклоном согласно чертежу опоры; стропят и поднимают подкос; опускают его наклонно в котлован, а другой конец (с узлом крепления к стойке) подают крановой стрелой к стойке; электромонтер поднимается на стойку и закрепляет к ней подкос.
После этого засыпают (с послойным трамбованием)  котлован-подкоса и снимают строп.
Наиболее производительны бурильно-крановые опоры на автомобильном ходу, но машины на гусеничном ходу имеют лучшую проходимость. С 1976 г. промышленность выпускает бурильно-крановую машину на гусеничном ходу Б КМ-2,5/2, заменившую ранее выпускавшиеся машины типа БКГО-67, и другие. Машина смонтирована на базе трактора ДТ-75М-С4 и используется, кроме бурения котлованов диаметром до 500 мм в грунтах I—IV категорий, в том числе и в грунтах с сезонным промерзанием на глубину до 1 м, также на установке опор воздушных линий массой до 2000 кг и длиной до 13 м.
Таблица 15
Нормы и допуски на выверку опор

В комплекте машины, кроме того, предусмотрена подвеска бульдозерного оборудования для земляных планировочных работ.
Для подъема и опускания грузовой стрелы, заглубления и вытаскивания бура, управления бульдозерной лопатой и выносными опорами (аутригерами) используются гидроцилиндры, которые через гидросистему машины подключаются к гидросистеме трактора.

Техническая характеристика машины БКМ-2,5/2
Наибольшая глубина бурения, мм          2 500
Диаметр буров . 350, 500
Грузоподъемность крановой стрелы, кгс   2 000
Вылет стрелы в рабочем положении, мм   3 900
Наибольшая высота подъема груза, мм . .         7 200
Габариты машины в транспортном положении, мм
длина 12 400
ширина . 2 600
высота 3 800
Масса машины (с бульдозером), кг .      8870
Удельное давление на грунт, кг/см2           0,7
Скорость движения машины, км/ч   5,08—6,5

Машина обладает хорошей проходимостью и обеспечивает в летнее время комплексное выполнение работ по бурению котлованов и установке 20—25 опор в смену. После рытья каждого котлована машину нужно развернуть на 180° и снова подогнать к пикету для установки опоры, поэтому производительность БКМ-2,5/2 несколько ниже, чем у машин БКГМ, Д-453, Д-458.
Если нет бурильных машин или невозможно подъехать к месту установки опоры, применяют легкие переносные мотобуры или копают котлованы вручную. При этом вместо лопат рациональнее использовать ручной бур, который можно сделать из подручных материалов. К тому же в пробуренном котловане опора будет закреплена прочнее и долговечнее.
Одним буром можно выкопать 20—30 котлованов, после чего бур ремонтируют.
Бур изготавливают из трубы диаметром 40—45 мм, к концу которой крепят режущий цилиндрический нож из листовой стали. За другой конец двое рабочих вращают бур с помощью ворота. При наполнении цилиндра землей бур вынимают из котлована и землю выбрасывают. Твердый грунт предварительно рыхлят ломами и выбрасывают ковш- лопатами, которые также значительно облегчают работу по сравнению с обычными лопатами. Ковш-лопата состоит из двух стальных ковшей, насаженных каждый на свою деревянную рукоять длиной до 2 м; рукояти соединены перемычкой, имеющей в середине шарнир.
Объем вынимаемого грунта на каждый цилиндрический котлован составляет 0,12—0,13 м3, что в 7—8 раз меньше объема грунта, откапываемого лопатами.
Во всех случаях, как при машинном, так и при ручном бурении, диаметр бура нужно выбирать наименьшим соответственно размерам опор. Например, если конструкция опоры позволяет применять бур диаметром 30 вместо 45 см, это уменьшит объем рытья грунта вдвое, а объем работ по засыпке и трамбованию грунта — вчетверо; опора при этом будет закреплена прочнее.
Для того чтобы избежать осыпания вынутого грунта обратно в котлован и не создать излишней нагрузки на стенки котлована (которые также могут осыпаться), извлекаемый грунт следует отбрасывать от края котлована на расстояние 0,5—1 м.
Для засыпки (после установки опоры) котлована обычно используют грунт, вынутый из котлована. Такой грунт необходимо уплотнить (утрамбовать), доведя его объемную массу до 1,7 т/м, так как легкий разрыхленный грунт не обеспечивает нужной прочности закрепления опор. Для этого нужно засыпать котлован слоями толщиной не более чем по 15 см, уплотняя каждый слой трехкратным трамбованием.
Трамбовки могут быть механизированные и ручные. Последние должны быть не легче 11 кг.
Нельзя засыпать котлованы мерзлым грунтом, так как в нем есть лед, остающийся несмотря на самое тщательное трамбование. Летом, после оттаивания, на месте льда образуются пустоты, ослабляющие закрепление опор. В случае засыпки котлованов мерзлым грунтом, неизбежно смешанным со льдом и снегом, весной на линии могут произойти наклоны и повреждения опор, поэтому такая засыпка не допускается строительными нормами и правилами. Растительный и мягкопластичный грунты также для засыпки непригодны.
Если вынутый из котлована грунт промерз, то надо либо привезти другой грунт, либо разработать в стороне от опоры специальный котлован, взять оттуда талый грунт для засыпки, а затем этот дополнительный котлован засыпать излишним (промерзшим) грунтом.
В зимних условиях для засыпки рекомендуется использовать песчано-гравийную смесь или крупнозернистый песок, предохраняя их от промерзания при доставке и хранении.
Особенно тщательно нужно укреплять подкос, который испытывает во время эксплуатации постоянное давление и может постепенно погрузиться в грунт. Во избежание этого при установке подкоса в песках пылеватых плотных и средней плотности и в пластичных супесях средней плотности необходимо выполнить на дне котлована подкоса подушку толщиной 0,3 м из щебня или гравия.
Иногда приходится делать свайные, лежневые или другие закрепления.
Например, в случаях, когда болотистые грунты затрудняют рытье котлованов, но допускают забивку деревянных свай, могут применяться свайные закрепления. На неглубоких болотах с подстилающимися глинистыми грунтами применяют длинные сваи, забиваемые через болото в плотный грунт. Такая свая служит приставкой к стойке опоры, которую укрепляют после подъема бандажами к приставке. Подъем стойки облегчается, если стойку временно скрепить с приставкой болтом, который будет служить шарниром для подъема стойки способом поворота вокруг такого шарнира. После установки постоянных бандажей монтажный болт снимают.
Для забивки свай обычно применяют копры на тракторах. Дерево для свай выбирают прямое, прямослойное, без гнили, трещин и прочих дефектов. Деревянные сваи (кроме изготовленных из лиственницы зимней рубки) необходимо антисептировать.
Верхний конец сваи срезают строго перпендикулярно оси, иначе свая будет при погружении отклоняться от заданного направления. Для защиты сваи от размочаливания при забивке на ее верхний конец ставят предохранительный оголовок.
На севере, в районах с многолетнемерзлыми грунтами, в которые забить сваи очень трудно, применяют метод свободного опускания свай в скважины достаточного для этого размера. Скважины заливают пульпой из воды и песка или глины, и сваи вмерзают.
На неглубоких болотах с близким выходом скальных пород на дневную поверхность, где легко можно брать камень, а также на заболоченных поймах рек с возможным ледоходом используют конструкцию ряжевого типа (рис. 17),   загружаемую камнем.
На более глубоких торфяных болотах применяют свайное закрепление в сочетании с лежнями. Лежневую опору (рис. 17) собирают вручную.

Рис. 17. Ряжевое закрепление опоры на болоте, подстилаемом скальным грунтом.

Рис. 18. Лежневое закрепление деревянной опоры на свайной приставке.
Вначале погружают сваю (приставку), затем укладывают продольные и поперечные лежни. Стойку поднимают, поворачивая ее вокруг монтажного болта, заложенного в верхнюю часть приставки (на рисунке показан пунктиром). Подкосы закрепляют после выверки опоры на створу линии.
На топяных и трясинных болотах устанавливают плавучие опоры.
Единичные одностоечные опоры в порядке исключения при отсутствии средств механизации или при затрудненном подъезде (сады, огороды и др.) можно устанавливать вручную при помощи монтерских ухватов в котлованы, вырытые уступами (рис. 19). Установка опор вручную относится к работам, связанным с повышенной опасностью. Во избежание травм категорически воспрещается:
находиться или работать во время подъема опоры в котловане;
упирать концы ухватов в грудь или другие части тела, а также держать их на весу;
находиться под поднимаемой опорой или проходить под ней;
допускать к работе необученных рабочих, а также рабочих моложе 18 лет;
нарушать приведенные далее технологические указания. Бригада по установке опор (с приставками или цельных) вручную комплектуется из рабочих, чье здоровье и знания
соответственно проверены.
Число рабочих, включая бригадира, должно составлять не менее семи человек при длине опоры до 9,5 м и девять человек при длине опоры 11,5 м. Во всех случаях максимальная масса опоры, приходящаяся на одного рабочего (не считая бригадира), не должна превышать 50 кг.

Рис, 19. Расстановка рабочих и раскладка ухватов при подъеме одностоечной деревянной опоры вручную:
1 — деревянная стойка опоры; 2 — подкладка; 3 — рабочие места четырех пар рабочих; 4 — приставка; 5 — котлован; 6 — упорная доска; 7 — ухваты.

Все работы выполняются только под наблюдением бригадира и по его командам. До начала работ бригадир обязан: осмотреть инструменты, заменить неисправные; осмотреть и подготовить рабочее место; проверить собранную опору и вырытый котлован; проинструктировать бригаду по безопасным способам производства работ, прорепетировать условные команды и жесты.
Перед подъемом опору кладут приставкой вниз над котлованом со стороны ступенек. Под верхушку ставят подкладку. В котлован опускают упорную доску длиной 2,5 м, шириной 25—30 см, к которой почти вплотную придвигают торец приставки или комель опоры.
По команде бригадира «Становись!» рабочие (по четыре человека при длине опоры до 11,5 м или по три человека при длине опоры до 9,5 м) становятся по обе стороны опоры. Ухваты при этом лежат в указанном на рисунке 19 порядке на расстоянии 2,5 м от оси опоры. Рабочие большего роста становятся на расстоянии 1,5 м от верхушки (4 я пара), а меньшего роста — за ними, считая от верхушки к комлю 3, 2 и 1-я пары.
По команде «Приготовиться!» рабочие берут опору плотно руками (в рукавицах) и по следующей команде «На плечо взяли!» одновременно поднимают опору на плечо, становясь лицом к котловану.
По следующей команде бригадира «Взяли выше!» все рабочие, приподнимая опору на руках, передвигаются на 1—2 шага вперед и снова укладывают опору на плечо. Таким способом опору поднимают до тех пор, пока верхушка ее окажется на 2,5—3 м над землей.
После этого по команде бригадира «Первая пара, взять ухваты!» двое рабочих, стоящих в первой паре от котлована, осторожно освобождаются, по одному с каждой стороны, берут ухваты с ручками длиной 2,5 м и подставляют их под опору, вбивая шипы ухватов на расстоянии 1—1,5 м от верхушки и надежно упирая концы ручек в землю (во избежание скольжения по мерзлому грунту в зимнее время применяют ухваты с наконечниками на ручках). При этом нижняя часть ухватов не должна приближаться к проекции на землю на расстояние менее 1,2—1,5 м. Угол между осью опоры и ухватом должен составлять 110—120°.
По команде бригадира «На ухваты ставим!» все рабочие, включая двух с ухватами, приподнимают опору до такого положения, при котором ухваты станут под прямым углом к оси опоры.
Приподнимая опору, нельзя отрывать концы ухватов от земли и приближать их к проекции оси опоры на землю ближе чем на 1,2—1,5 м.
Двое рабочих (первая пара), убедившись, что поставленные ими ухваты стоят надежно, говорят бригадиру: «Готово», продолжая прочно держать ухваты.
По следующей команде «Вторая пара, взять ухваты!» следующие двое рабочих (стоящие ближе к котловану) осторожно освобождаются, берут ухваты с ручками длиной м и подставляют их под опору, вбивая шипы ухватов на расстоянии 0,5—1 м от верхушки. При этом угол между осью опоры и ухватом длиной 3,5 м будет равен примерно 120°.

Как и в предыдущей операции, нижние концы ухватов не должны приближаться к проекции опоры на землю на расстояние менее 1,2—1,5 м.
По команде бригадира «Взяли выше!» все восемь рабочих (четверо — руками и четверо — ухватами) поднимают опору до такого положения, при котором ухваты с ручками длиной 3,5 м станут под углом, близким к прямому, к оси опоры, а ухваты длиной 2,5 м — под углом примерно 70°.
Вторая пара рабочих, убедившись, что поставленные ими ухваты 3,5 м стоят надежно, говорят бригадиру (как и при предыдущей операции) «Готово!», продолжая прочно держать ухваты. Затем первая пара рабочих с ухватом 2,5 м по команде бригадира «Перебивай!» осторожно освобождает свои ухваты и подставляет их, вбивая шипы в опору, несколько ближе к комлю, под углом примерно 120°.
При последующей команде бригадира «На ухваты ставим!» общими усилиями поднимают опору до такого положения, при котором ухваты 2,5 м станут примерно под прямым углом к оси опоры.
Приподнимая и подставляя таким образом по командам бригадира поочередно то длинные, то короткие ухваты, опору поднимают до тех пор, пока ее верхушка поднимется над землей на высоту 4—4,5 м, и закрепляют на 4 ухвата.
Затем бригадир подает команду «Третья и четвертая пара, взять инструменты!». По этой команде рабочие 3-й и 4-й пары отходят от опоры, берут оставшиеся длинные (4,5 и 5,5    м) ухваты и попарно вбивают шипы ухватов в опору и ставят ухваты на землю под углом 120° к оси опоры. После этого бригадир в описанном ранее порядке подает команды на подъем опоры до 70—80° по отношению к земле; чередование подъемных инструментов бригадир определяет по мере поднятия верхушки опоры и освобождения той или другой пары ухватов.
Когда опора будет установлена на дно котлована и поднята на угол 70—80°, первая пара рабочих по команде бригадира переносит два ухвата длиной по 4,5 м на противоположную сторону для торможения опоры и предотвращения ее падения.
По команде бригадира «Ставим вертикально!» опору ставят вертикально и удерживают в таком положении на протяжении всего времени выверки и закрепления опоры.
Затем по командам бригадира выполняется выверка опоры. Если верхушка опоры отклонена от вертикали, то бригадир поднятой рукой указывает, куда нужно подать верх опоры. По этой команде слегка отпускают один из ухватов, а противоположный придвигают ближе. Если от створа отклонен комель, то с помощью длинных ухватов слегка пошатывают опору, наклоняя ее в сторону, противоположную необходимому смещению комля так, чтобы опора упиралась в верхний край котлована, но не ударялась об него! Эта операция выполняется по команде бригадира, подаваемой опущенной рукой, указывающей в сторону смещения опоры. Развертывание опоры большой осью приставки перпендикулярно створу линии выполняют с помощью рычага.
Когда опора выверена, бригадир дает условную команду «Так держать!», поднимая высоко обе руки и резко опуская их вниз.          
После этого бригадир подходит к рабочим и дает команду «Первой паре взять лопаты!». Двое рабочих относят короткие ухваты в сторону, берут лопаты и начинают засыпать котлован. Затем один из них и бригадир берут трамбовки и уплотняют грунт, в то время как один продолжает засыпку.
После окончания засыпки котлована с послойной трамбовкой грунта бригадир дает команду: «Снять ухваты!», на чем работа заканчивается.
На протяжении всего процесса подъема бригадир обязан:

1. Следить за тем, чтобы опора не зависала на упорной доске. В случае ее зависания бригадир, предупредив рабочих, легким постукиванием по опоре ломиком или трамбовкой опускает ее в нормальное положение.
2. Следить за правильностью установки ухватов и правильным расположением рабочих, не допускать перехода рабочих с одной стороны опоры на другую.
3. Следить за безопасностью рабочих, а в случае, грозящем падением опоры (поломка ухвата и т. п.), подать команду: «Убегай!». При этой команде рабочие, находящиеся с правой стороны, должны убегать вправо, а рабочие, расположенные с левой стороны,— влево. Все рабочие при этом бегут в сторону, противоположную падению опоры. Бежать по ходу падения опоры ни в коем случае нельзя.

Бригада по установке деревянных опор длиной до 11,5м вручную обеспечивается следующими инструментами: ухватами по 2 шт. с рукоятками длиной 2,5; 3,5; 4,5 и 5,5 м (последние только для опор длиной свыше 9,5 м) упорной доской 250x30x4 см; штыковыми лопатами (не менее 2 шт.); трамбовками (по числу лопат) и ломиком-монтировкой. Толщина рукояток ухватов в верхнем отрубе (На который насаживается стальное полукольцо с шипами-зубцами) должна быть не менее 5 см. Рукоятку изготовляют из сухой прочной березы или древесины других твердых пород.

Рис. 20. Постоянные знаки, укрепляемые или наносимые на опоры:

а — предупредительный плакат; б — порядковый номер опоры, выполненный цифровыми знаками из полиэтилена, прибитыми к деревянной опоре; в — штамп для нанесения знаков краской на поверхность железобетонных опор; 1 — наборные цифры; 2 — держатель (рамка); 3 — рукоятка.

К дефектам, при которых ухваты бракуются, относятся: трещины, надломы, загнивание и другие дефекты ручек; изломы, трещины и другие дефекты в местах сварки или корпусе ухвата, облом или затупление шипов; изгиб или облом рогов (концов) и проушин ухвата; свободная посадка на рукоятку (ухват болтается на ручке); отсутствие или затупление наконечника на комле рукоятки в зимнее время.
Описанным выше способом можно устанавливать только деревянные опоры и только в прямоугольные выкопанные котлованы. В пробуренные котлованы опоры устанавливать этим способом нельзя. Опоры с приставками проще устанавливать раздельно, то есть сначала установить в пробуренный (ручным фрезбуром) котлован приставку и затем после закрепления приставки поднять стойку опоры. Используемые при этом приспособления применяются также и при смене загнивших деревянных стоек опор. Приспособления, используемые при монтаже сельских электроустановок, описаны в недавно изданной книге [4].
На опорах ВЛ 0,4 кВ должны быть нанесены или укреплены на высоте 2,5—3 м от земли постоянные знаки (надписи), указывающие порядковый номер и год установки опоры. Кроме того, на опорах, устанавливаемых на расстоянии от кабельных линий связи менее половины высоты опоры, должны быть на такой же высоте специальные предупредительные плакаты (рис. 20, а). Размер такого плаката при его изготовлении из листового металла или пластического материала 210x280 мм, а при нанесении на поверхность бетона 290x390 мм. Фон плаката белый, слово «Осторожно» выполняется красной краской, остальные слова и рамка — черной. При нанесении на поверхность железобетонной опоры фон можно не делать.
Цифровые знаки рисуют обычно черной масляной или эмалевой краской по белому или светло-желтому фону. Если высота железобетонных приставок достаточна, то знаки могут быть нанесены на поверхность бетона. В случае небольших по высоте приставок знаки наносят на стойку опоры. Для деревянных стоек обычно применяют металлические пластины (листовая сталь 0,5 мм) со знаками. Вместо металлических пластин можно использовать по полиэтиленовые цифры, прибиваемые к опоре гвоздями. Такие знаки изготовляют стандартных размеров толщиной 3—4 мм, с двумя-четырьмя отверстиями для гвоздей.
На деревянных опорах, пропитанных креозотом, постоянные знаки и предупредительные плакаты нужно укреплять так, чтобы в жаркую погоду на них не попадали потоки креозота. Для этого можно, например, к опоре прибить небольшую деревянную подкладку толщиной 1 см, а к ней прибить пластину (лист) со знаками.
Маркировать железобетонные опоры можно нанесением цифр и плакатов непосредственно краской на бетон по трафаретам, однако производительнее способ тиснения знаков при помощи штампов, изготовленных из мягкой резины, губчатого капрона или войлока. Из этого материала изготовляют цифры, которые в нужной комбинации, указывающей год установки или номер опоры, вкладывают в рамку (рис. 20, в). Год установки обычно указывают сокращенно, например 78 вместо 1978 г. Для нанесения цифр используют типографскую краску или черный лак.
Маркировку опор рациональнее выполнять не после установки опор, а в процессе их сборки (на земле).