6. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОПОР НА КРЕПКИХ СКАЛАХ
Если крепкие скалы монолитны, не имеют трещин, расслоений, выветриваний и других дефектов, лучшими способами закрепления на них опор являются такие, при которых используется прочность скалы. Для передачи нагрузок, передаваемых опорой, в скалу заделываются специальные болты, называемые скальными, которые воспринимают вырывающую нагрузку за счет расклинивания нижнего конца и бетонирования.
Применяемые в настоящее время способы позволяют просто и надежно закреплять на скалах все типы опор. Для анкерования скальных болтов в крепкой скале диаметры шнуров D и глубина заложения болтов в скалу L принимаются в зависимости от диаметров d скальных болтов (рис. 25)
Рис. 24. Закрепление на скалах одностоечных опор 110—330 кВ с оттяжками.
а, б — схемы закрепления при различной глубине заложения скалы; в. г — металлические колонка н подножник; д. е, ж — анкеры для крепления оттяжек с двумя, четырьмя и шестью скальными болтами.
Остальные размеры болтов принимаются по проекту. Диаметры болтов больше 42 мм не применяются. Конструктивные элементы закрепления на скалах металлических опор приведены на рис. 24 и 25.
Способ закрепления стойки одностоечных опор с оттяжками не зависит от величины нагрузки, а связан только с глубиной залегания скалы. При залегании скалы на глубине до 0,3 м стойка закрепляется на металлической колонке (рис. 24,а), если скала располагается на глубине от 0,4 до 1,8 м, то применяются укороченные железобетонные подножники высотой 1,2 или 2,0 м (рис. 24,6). На отдельных ВЛ с труднодоступными трассами применяются металлические подножники (рис. 24, г).
Для исключения возникновения недопустимых больших местных напряжений между скалой и подошвой плиты колонка устанавливается на подливку из бетона, а подножник — на слой песка толщиной 100 мм. Для фиксации положения опоры и воспринятия горизонтальных нагрузок колонка приваривается к четырем анкерным шпилькам.
Конструкция закрепления оттяжек опор зависит от величины тяжения по оттяжкам и не связана с глубиной залегания скалы.
Каждый анкерный элемент фундамента для закрепления оттяжек состоит из двух, четырех или шести скальных болтов (в отдельных случаях для закрепления оттяжек угловой опоры применяется по восемь болтов диаметром 30 мм), балки или плиты и U-образных болтов (рис. 24Д е, ж). Анкерные элементы с шестью и восемью скальными болтами применяются с целью возможности использования скальных болтов диаметром не более 30 мм. К каждому анкерному элементу посредством U-образных болтов прикрепляются одна или две оттяжки. U-образные болты прикрепляются к оси, расположенной в середине анкера, благодаря чему нагрузка равномерно распределяется между скальными болтами.
Для закрепления свободностоящих металлических опор на скале устраиваются железобетонные колонки, концы арматуры которых обязательно анкеруются в скалу, при закреплении легких промежуточных опор и высоте не более 200 мм колонки выполняются из бетона.
Рис. 25. Закрепления на скале металлических анкерных и угловых свободностоящих опор.
а — скальный болт; б, в — схемы фундаментов опор в плане и возможные варианты закрепления опорных узлов двумя скальными болтами (болты показаны кружками); г — бетонная колонка для закрепления промежуточной опоры; д — железобетонная колонка.
Применение металлических колонок вместо железобетонных затруднительно ввиду того, что до измерений на пикете неизвестна необходимая высота колонок под каждую ногу опоры. На рис. 25 изображены схемы закрепления анкерных и угловых свободностоящих опор, а также приведена конструкция железобетонной колонки.
Для упрощения производства работ при согласовании с проектной организацией иногда применяется следующее:
- При подвеске более легких проводов, чем те, на которые рассчитана опора, каждая пята опоры закрепляется только двумя скальными болтами вместо четырех (рис. 25,6).
- При угле поворота трассы более 20р прижатые пяты опоры закрепляются только двумя скальными болтами, и при этом иногда глубина заделки этих болтов в скалу несколько уменьшается (рис. 25,в). Колонки высотой более 1,5 м обычно не делают. Концы арматуры колонки анкеруют в скалу на глубину 300—500 мм. Независимо от применения арматуры и высоты колонки глубина заложения в скалу болтов не уменьшается.
Рис. 26. Закрепление железобетонных промежуточных опор 35— 220 кВ на скале.
а, б —крепление ствола опоры с оттяжками; в—анкер для крепления оттяжки (с одним болтом); г, д, е — конструкции закрепления опор при залегании подстилающей скалы иа глубине более 1.5 м.
Железобетонные опоры, как правило, на трассах со скальными грунтами не применяются, однако в практике строительства отдельные железобетонные опоры 35— 220 кВ закрепляются на скалах.
При залегании скалы у поверхности земли или на глубине до 1,5 м опоры закрепляются с помощью оттяжек, расположение которых и способы крепления к опоре аналогичны применяемым при закреплении опор на болотах.
Стойки опор при залегании скалы у поверхности закрепляются с помощью металлического хомута, прикрепленного к скале двумя болтами (рис. 26,а); для исключения возникновения больших местных напряжений в нижнем торце стойки под ней делается бетонная подливка.
При расположении скалы на глубине до 1 —1,2 м опоpa устанавливается в котлован, вырытый до поверхности скалы, и засыпается песком, между скалой и стойкой должен быть слой песка не менее 100 мм для равномерного распределения давления по торцу стойки (рис. 26,6).
Крепление оттяжек производится к анкерам, конструкции которых принимаются в зависимости от величин тяжений, действующих по оттяжкам.
При подвеске легких проводов на одноцепных опорах 35—110 кВ применяется одноболтовой анкер (рис. 26,в), в остальных случаях применяются двухболтовые анкеры. Если скала залегает на 1,5—2,5 м, рекомендуются способы закрепления опор, изображенные на рис. 26,г, д, е, стойка опоры устанавливается в пробуренный котлован и заглубляется на 0,15—0,2 м в верхний слой скалы, который обычно бывает ослаблен трещинами и расслоениями.
Перед началом работ производится осмотр места расположения фундамента и, если на поверхности скалы имеется слой мягкого грунта, последний удаляется, снимается также верхний слой скалы, если он имеет трещины, расслоения и другие дефекты.
Производится разметка центров скальных болтов. Высокая точность требуется при устройстве анкеров для крепления оттяжек, так как диаметр отверстий в плитах ненамного больше диаметра скальных болтов (увеличение диаметра отверстий требует установку под гайки специальных шайб и приварку их к плитам). Поэтому при устройстве многоболтовых анкеров для разметки применяют шаблоны.
Бурение шпуров производится пневмоперфораторами, для питания которых необходим компрессор, обычно ЗИФ-55 (наибольшие размеры шпура: диаметр 60 мм, глубина 1500 мм) или ручными мотоперфораторами С-359М, свободно переносимыми по трассе двумя рабочими (наибольшие размеры шпура: диаметр 45 мм, глубина 900 мм). Готовый шпур полностью заполняется жидким цементным раствором, приготовленным из одной части цемента и двух частей песка.
Сразу после этого легким ударом кувалды клин слегка загоняется в прорезь скального болта, затем болт клином вниз ставится на дно шпура, после чего несколькими ударами кувалды по верхнему торцу скальный болт расклинивается. Нагружать скальный болт можно только через 25—30 дней (после затвердевания бетона).
