Фундамент опоры линий электропередач

Фундамент опоры линий электропередач предназначен для повышения эксплуатационных качеств одноцепных промежуточных опор на подтапливаемых, заболачиваемых и прочих слабых грунтах, а также усиления их несущей способности, пониженной из-за физических повреждений или ослабления окружающего опору грунта.
Полезная модель относится к области строительства и ремонта опор линий электропередач.
Известны различные способы усиления несущей способности опор линий электропередач в слабых грунтах.
В соответствии с проектом «Закрепление железобетонных промежуточных опор ВЛ 10 кв в болотистых грунтах» (проектом 23.0087-00 ОАО «РОСЭП») железобетонная опора вставляется в фундамент-сваю из трубы диаметром 377 мм, заглубленной в минеральный грунт не менее чем 3 м при глубине болота до 9 м.
Известно изобретение «Опора и способ ее возведения» (патент РФ №2504616), по которому опора крепится к заглубленной в грунте плите. Однако данное техническое решение не приемлемо для заболачиваемых грунтов.
Известен способ «Временная быстровозводимая и демонтируемая опора воздушных линий электропередачи 35-110 кв» (патент РФ №2539042). Согласно изобретению опора удерживается в вертикальном положении с помощью жестких раскосов. Раскосы, в свою очередь, через специальное отверстие крепятся к опорной пластине, которая удерживается на поверхности спиралью, ввинчиваемой в грунт.
Недостатком перечисленных способов является недостаточная способность конструкций противостоять подвижности грунтов.
В соответствии с «Ведомственные строительные нормы строительства магистральных и промысловых трубопроводов линии связи и электропередачи (ВСН 015-89)» (ВНИИСТ 01/08/2009) закрепление анкерно-угловых опор в болотистых грунтах производится путем погружения в грунт металлической трубы диаметром 325-377 мм, установки в нее железобетонной опоры и придания дополнительной устойчивости с помощью трех равнонаправленных и заглубленных в грунт металлических труб диаметром 152 мм и соединенных с опорой с помощью хомута и гибких оттяжек. В случае проседания опоры в грунт гибкие оттяжки перестают выполнять свои удерживающие функции, что может привести к потере устойчивости опоры.
В качестве прототипа выбран «Способ усиления опоры линии электропередачи» (патент РФ №2435917). Заявленный способ предназначен для ремонта и временного усиления несущей способности существующих опор линии электропередач на трассе до замены на новую опору. Согласно данному изобретению опора линии электропередачи закрепляется за счет оттяжек или подкосов, закрепленных одним концом через хомут на опоре и другим концом на винтовой свае, заглубленной в грунт. Однако на просадочных и болотистых местах железобетонная опора может дальше проседать, в то время как винтовые сваи останутся на месте и вследствие этого могут ослабнуть связи между опорой и винтовыми сваями, а значит, ухудшится устойчивость опоры. В прототипе опора удерживается с помощью двух винтовых свай, которые удерживают опору в перпендикулярной плоскости к линии электропередач и не препятствуют наклону опоры в продольном направление. Кроме того, прототип заявляется как временная опора на ограниченный срок эксплуатации до капитального ремонта опоры.
Полезная модель направлена на повышение устойчивости опор линий электропередач.
Технический результат заключается в возможности устанавливать железобетонные опоры в подтопляемых и заболоченных местах, болотах до глубины 5 м, в мерзлых грунтах.
Поставленная задача достигается тем, что фундамент опоры линий электропередач, состоящий из железобетонной опоры, усиливающих элементов, анкеров-труб согласно полезной модели дополнительно содержит центральную трубу-сваю, в которую вставлена железобетонная опора, крестообразную конструкцию из труб меньшего диаметра, которая болтовыми соединениями закреплена через опорный лист к основной трубе-свае, на концах крестообразной конструкции посредством болтовых соединений закреплены заглубленные в грунт анкеры-трубы.
На фиг. 1-3 представлены общий вид, вид сбоку и вид сверху фундамента опоры линий электропередач.
Железобетонная опора вставляется в фундамент, состоящий из центральной трубы диаметром 377×9 мм, длиной 5 м. Крестообразная конструкция из труб НКТ болтовыми соединениями крепится через опорный лист к основной трубе-свае.
Анкеровка трубами НКТ в землю выполняется по радиусу 2,5 м, создавая куст висячих свай. Висячие опоры размещаются в поверхностных пластах почвы. Устойчивость таких свай достигается комбинированным способом - сопротивлением опоры висячей сваи и трением стенок о почву. Распределение нагрузок в опорах висячего типа следующее - 65-70% внешнего давления передается на грунт через боковые стенки свай, 30-35% - через опорную часть.
Затем с помощью болтовых соединений анкерные сваи соединяются с крестообразной конструкцией.
В качестве деталей крестообразной конструкции и анкерных свай применяются трубы марки НКТ - насосно-компрессорные стальные трубы, которые применяются при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Трубы НКТ изготавливаются высокогерметичными, хладостойкими, коррозионностойкими, что дает возможность использовать их в местах с более высокой влажностью.
Обработка металлоконструкций антикоррозийными составами существенно увеличивает срок службы данной конструкции.
Фундамент в виде центральной трубы и крестообразной конструкции с дополнительными анкерами-трубами на концах креста придает устойчивость опоре и предотвращает ее опрокидывание на плохих грунтах.
Преимущества подобного фундамента:
1. Устойчивость конструкции от опрокидывания (особенно в подтопляемых местностях), большая площадь опоры.
2. Увеличенная несущая способность.
3. Ускоренная сборка фундамента (1-2 дня).
4. Отсутствие «мокрых процессов» (бетонных) и сварочных работ.
5. Увеличенный срок службы данной конструкции за счет использования труб НКТ.
6. Возможность строительства линий электропередач при отрицательных температурах.
7. Установка опор с применением малой механизации силами 3-4 человек предприятия по обслуживанию электрических сетей.
Заявляемая конструкция прошла успешные испытания при строительстве линий электропередач в ПАО «Татнефть», что подтверждает промышленную применимость полезной модели.