Закрепление опор линий электропередачи 35-750кВ

Виноградов Д. Е.
Закрепление опор линий электропередачи 35— 750 кВ, 1977.
Приведены основные способы закрепления металлических и железобетонных опор линий электропередачи 35—750 кВ в нормальных грунтах, на болотах, на скалах и в поймах рек, а также даны сведения о конструкциях фундаментов. Помещены данные о нагрузках на фундаменты опор и грунтах, воспринимающих нагрузки. Изложены сведения о способах производства работ и о применяемых механизмах.
Книга предназначена для рабочих и мастеров, занимающихся сооружением линий электропередачи.
1. СХЕМЫ ОПОР И ТРЕБОВАНИЯ К ИХ ЗАКРЕПЛЕНИЕМ
На линиях электропередачи (ВЛ) применяется несколько видов опор. По назначению они делятся на: промежуточные, предназначенные для поддерживания проводов;
анкерные, воспринимающие натяжение проводов и грозозащитных тросов и устанавливаемые на прямых участках трассы;
анкерные угловые — опоры, воспринимающие натяжение проводов и грозозащитных тросов, но устанавливаемые на углах поворота трассы; кроме того, на углах поворота трассы иногда устанавливаются промежуточные угловые опоры облегченной конструкции, отличающиеся способом крепления проводов к опоре;
концевые, устанавливаемые на концах ВЛ и воспринимающие тяжение по проводам и грозозащитным тросам.
В зависимости от напряжения ВЛ, сечения и количества проводов, климатических условий, а иногда и профиля трассы или геологических условий применяется много различных конструкций опор.  
Для воспринятия весовых, ветровых нагрузок и нагрузок от тяжения проводов и грозозащитных тросов, а также и для удерживания самой опоры, опоры закрепляются в грунте на фундаментах. У большинства металлических опор фундамент состоит из четырех отдельно расположенных элементов, расстояние между которыми принято называть базой опоры.
В наиболее часто встречающихся грунтах (пески, супеси, суглинки, глины), которые в дальнейшем будем называть «обычными», опоры закрепляются с помощью сборных железобетонных, бетонных и свайных железобетонных фундаментов.
Фундамент, предназначенный для закрепления опоры, состоит из стойки с плитой и называется подножником. Элемент фундамента, предназначенный для закрепления оттяжки — анкерная плита, представляет собой плиту с ребрами жесткости и рымом. Железобетонные опоры наиболее часто закрепляются путем непосредственной их установки в котлован. Свайные фундаменты состоят из одной или нескольких (куста) свай в каждом элементе закрепления. В отдельных случаях при закреплении переходных опор применяются крупнообъемные монолитные фундаменты, бетонирование которых производится в котлованах.
Схемы металлических и железобетонных опор и способы их закрепления приведены на рис. 1 и 2. Кроме приведенных на этих рисунках схем можно встретить и некоторые другие.


Рис. 1. Схемы закрепления различных металлических опор в обычных грунтах.

а— башенная промежуточная опора 35—330 кВ; б — башенная опора анкерно-угловая опора 35—330 кВ; в — П-образная промежуточно-угловая 400—500 кВ; г — трехстоечная промежуточно-угловая опора 400—500 кВ; д — анкерно-угловая опора 500—750 кВ с раздельными стойками
е — АП-образная анкерно-угловая опора 400—500 кВ; ж — одностоечная с оттяжками промежуточная опора 110—330 кБ или анкерно-угловая опора 220 кВ; з — одностоечная концевая опора с оттяжками; и — угловая опора 330 кВ; к — «Набла» промежуточная опора 750 кВ «Набла»; 1 — фундамент с анкерными болтами; 2 — фундамент со штырем; 3  —фундамент с шарниром; 4 — фундамент подкоса; 5 —анкерная плита для крепления одной или двух оттяжек; 6 — ось ВЛ.

Свободностоящие опоры (без оттяжек) прикрепляются к фундаментам с помощью двух или четырех анкерных болтов или болтов, не заделанных в бетон фундамента. Стойки опор с оттяжками устанавливаются на фиксирующие штыри опорных элементов фундамента и не закрепляются на них (кроме отдельных типов промежуточных опор ВЛ 750 кВ, соединенных с фундаментом шарниром). Оттяжки опор прикрепляются к анкерным элементам фундамента.

У опор с оттяжками (рис. \,ж—к) углы наклона оттяжек должны сохраняться неизменными, поэтому при установке опоры на косогоре или на скале, расположенной у поверхности земли, расстояние до мест расположения анкеров для крепления оттяжек должно изменяться. Так, например, при установке одностоечной опоры (рис. \,ж) на скале размер А\ должен быть уменьшен пропорционально изменению размера Н\.

Закрепление опор в грунте — наиболее трудоемкая работа, выполняемая на трассе (табл. 1), причем трудоемкость этого вида работы возрастает при прохождении трассы ВЛ по болотам и слабым грунтам. От правильного устройства и качества фундаментов опор во многом зависит надежность работы всей ВЛ. Стоимость сооружения фундаментов доходит до 20 % стоимости всей ВЛ.

Рис. 2. Схемы закрепления различных железобетонных опор в обычных грунтах.
а — одностоечная промежуточная опора 35—220 кВ; б — П-образная промежуточная опора 330 кВ; в — промежуточно-угловая опора 35—110 кВ; г, д — анкерно-угловые нормальная и повышенная опоры 110 кВ; е — концевая опора; ж — ответвительная опора 110 кВ; з — анкерно-угловая опора 300 кВ; 1 — ствол, заложенный в грунт; 2 — фундамент со штырем; 3 — анкерная плита для крепления одной или двух оттяжек; 4 — ось ВЛ.

Поэтому к закреплению опор помимо прочности и долговечности предъявляется еще целый ряд требований, основные из которых следующие:
возможность применения индустриальных методов производства работ, в результате чего достигается высокая производительность труда и снижается трудоемкость работ, выполняемых на трассе;
транспортабельность элементов фундаментов, простота и удобство их сборки;
технологичность, под которой подразумевается, что фундаменты должны состоять только из унифицированных и типовых деталей, объем земляных работ, выполняемых при устройстве фундаментов, должен быть минимальным, бетонирование на трассе, как правило, исключается, производство работ должно быть возможным в любое время года.
Таблица 1
Распределение трудозатрат по видам основных работ

Желательно, чтобы фундаменты позволяли производить установку опор и монтаж  проводов и грозозащитных тросов без временных усилений и сразу после устройства фундамента. Целесообразно также, чтобы при использовании различных фундаментов в связи с изменением грунтовых условий не приходилось применять различные конструкции приспособлений для установки опор (например, монтажных шарниров).
Кроме того, в пределах сооружаемой ВЛ или даже нескольких линий важно иметь небольшую номенклатуру деталей для закрепления опор, осуществлять работы минимальным количеством типов механизмов, исключать длительные переезды механизмов с одного места производства работ на другое. Из табл. 2 видно, что закрепление нормальных опор следует выполнять на подножниках или сваях.

Таблица 2
Особенности закрепления опор в различных грунтах