СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ КРЕПЛЕНИЯ СТАЛЬНОЙ ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ К ФУНДАМЕНТУ
METHOD TO INCREASE RELIABILITY AND DURABILITY OF FIXATION OF POWER TRANSMISSION LINE STEEL SUPPORT TO FOUNDATION

Изобретение относится к области энергетики, железнодорожного транспорта, объектам связи, в частности к фланцевому креплению стальных опор, мачт и других аналогичных конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе, к фундаментам.
В Российской Федерации эксплуатируется или находится в стадии строительства несколько сотен тысяч стальных опор линий электропередачи, контактной сети железнодорожного транспорта, антенно-мачтовых сооружений связи трубчатого или многогранного сечения.
Нормативная долговечность таких опор составляет 50 лет и достигается, как правило, оцинковкой металлоконструкций опор с толщиной покрытия 100-200 мкм, в зависимости от условий эксплуатации.
Фланцевая конструкция стыка трубчатых или многогранных опор является основным типом крепления их к фундаментам. Как показывают результаты обследований, долговечность опор линий электропередач с фланцевым креплением к фундаментам существенно ниже нормативной долговечности опор из-за коррозии крепежных элементов, закладных деталей фундаментов и разрушения бетона надземных частей фундаментов.
Известно крепление трубчатых и многогранных опор к фундаментам с использованием сопряжения фланца на опоре с фланцем на закладной детали, выступающей из фундамента, при помощи болтов (А.Г.Соколов. Опоры линий передачи. Госстройиздат, Москва, 1961 г., стр.116-117, рис.101,б; В.Костиков. «Фундамент-основа всего», «Бизнес-навигатор», приложение к общероссийской газете «Энергетик», №5(10) 31.10.2008 г., стр.21).
Этот известный способ крепления опоры линии электропередачи к фундаменту принят за прототип предлагаемого изобретения.
Недостатками известного способа крепления опоры линии электропередачи к фундаменту являются:
- Интенсивная коррозия закладной детали, которая выступает из фундамента на 100-150 мм и постоянно увлажняется стекающими по опоре атмосферными осадками. В узком зазоре между поверхностью фундамента и фланцем, расположенным на уровне поверхности грунта, происходит отложение агрессивных солей и частиц пыли, которые при систематическом увлажнении вызывают сильную коррозию металла. Величина коррозионного износа стали в таких условиях, по данным обследований, составляет до 150-300 мкм в год, в зависимости от условий эксплуатации. Эти величины коррозионного износа уже через 15-20 лет эксплуатации опоры вызывают необходимость выполнения сложного ремонта или усиления закладной детали для восстановления ее несущей способности.
- Разрушение бетона надземной части фундамента, который также находится под воздействием процессов увлажнение-высыхание, замораживание-оттаивание из-за периодического увлажнения его атмосферными осадками, стекающими по опоре на фундамент. Эти воды выносят на фундамент растворы агрессивных к бетону солей, которые откладываются на поверхности опоры в районах промышленных предприятий, морского побережья и др. Низкая долговечность бетона фундаментов опор линий электропередачи при его периодическом увлажнении является следствием принятой технологии бетонирования таких фундаментов в полевых условиях, при которой практически невозможно получить бетонную конструкцию с характеристиками, обеспечивающими ее надежную и долговечную эксплуатацию (морозостойкость F 200-300, водонепроницаемость W 8-12). В результате уже через 20-25 лет эксплуатации до 50% фундаментов, по данным обследований, требуют ремонта или усиления.
- Низкая вандалоустойчивость болтового крепления опор линий электропередачи, которые, как правило, располагаются на неохраняемых территориях и могут быть выведены из строя при помощи обычного гаечного ключа.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков известного способа крепления опоры линии электропередачи, в частности повышение надежности и долговечности крепления до таковых показателей самой опоры, а также обеспечение вандалоустойчивости этого крепления.
Поставленная цель достигается тем, что крепежные элементы и фундамент защищают от увлажнения стекающими по опоре атмосферными осадками отливом из коррозиестойкого материала, надземную часть закладной детали фундамента защищают от коррозии твердеющим, морозостойким материалом. Покрытием из такого же материала защищают крепежные элементы от актов вандализма.
Поставленная цель осуществима для различных конструктивных решений опор, как для сплошных, так и для решетчатых, чтобы получить заявленный технический результат.
При возведении новых линий электропередачи целесообразно выполнять отлив из материала с гарантийным сроком не менее 50 лет между фланцами, в процессе монтажа опоры, который защитит от увлажнения атмосферными стоками, стекающими с опоры, закладную деталь и фундамент. В качестве дополнительного элемента защиты от коррозии закладной детали и фундамента от разрушения согласно изобретению предусматривается заполнение зазора между фланцем и поверхностью фундамента твердеющим, морозостойким материалом, который готовят и укладывают в полевых условиях. Защиту крепежных элементов от актов вандализма выполняют покрытием верхней поверхности фланцевого соединения вместе с крепежными элементами слоем аналогичного твердеющего материала, который укладывают с уклоном от опоры к краям этого соединения.
Заявленный способ повышения надежности и долговечности крепления опоры линии электропередачи к фундаменту поясняется фигурой 1, где изображены:
схема конструктивных элементов крепления опоры к фундаменту, поясняющая технологию осуществления изобретения путем установки отлива между фланцами при монтаже опоры; элементы крепления опоры включают фундамент 1, закладную деталь 2, опору 3, отлив 5, крепежные элементы (болты) 6, обетонировку закладной детали 4 и антивандальный защитный слой 7.
Согласно предложенному изобретению повышение надежности и долговечности крепления опоры линии электропередачи к фундаменту осуществляется в следующей последовательности:
При сооружении линии электропередачи, по фигуре 1, выполняют фундамент 1 с закладной деталью 2, имеющей фланец в верхней части. Перед установкой опоры 3 между фланцами закладной детали 2 и опоры 3 устанавливают отлив 5, изготовленный из коррозионно-стойкого материала. Затем закрепляют опору 3 при помощи крепежных элементов 6 к закладной детали 2. После чего кольцевой зазор между поверхностью фундамента 1 и фланцем закладной детали 2 заполняют морозостойким, твердеющим материалом 4. Крепежные элементы 6 на верхнем фланце соединения защищают от актов вандализма покрытием 7 из ремонтно-строительного бетона, который укладывают с уклоном от опоры к краям фланца.
Преимуществами предлагаемого способа повышения надежности и долговечности крепления стальной опоры линии электропередачи к фундаменту являются:
1. Устранение «слабого» звена в системе опора-фундамент за счет повышения уровня надежности и долговечности крепления до уровня долговечности опоры не менее 50 лет, что достигается использованием защитой опорных конструкций от увлажнения и применением коррозионно-стойких материалов.
2. Минимальные затраты денежных средств и трудозатрат для повышения в 2-2,5 раза надежности и долговечности эксплуатации опор линий электропередачи. Так, например, для повышения долговечности крепления одной опоры к фундаменту в 2 раза требуется установить отлив из оцинкованной стали весом до 5 кг и один мешок сухой ремонтно-строительной смеси весом 20 кг, из которой в полевых условиях, с использованием средств малой механизации, выполняют защитное покрытие с высокими характеристиками, обеспечивающими надежную эксплуатацию крепления не менее чем 50 лет.
3. Снижение эксплуатационных затрат, так как повышение долговечности крепления в 2-2,5 раза, соответственно, снижает затраты на ремонтно-восстановительные работы по этим креплениям, которые в настоящее время составляют большую часть затрат на обеспечение надежной эксплуатации строительных конструкций линий электропередачи.
4. Возможность использования изобретения для повышения вандалоустойчивости их крепления к фундаментам.
Возможность промышленного использования и получения заявленного технического результата от внедрения предложенного изобретения вытекает из использования для его реализации известных технологий, технических решений и материалов, новое сочетание которых и обеспечивает получение технического и экономического эффекта.