СТОЙКА ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Область техники
Полезная модель относится к строительству, а именно к сооружению линий электропередачи, в частности к длинномерным несущим конструкциям, например, стойки опоры линии электропередачи.
Уровень техники.
Широко известны стальные опоры линии электропередачи со стойками многогранного сечения, выполненные из цельного листового гнутого профиля (см. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. - М.: Энергоатомиздат, 1989 г., с. 425-426, рис. 8.31).
Известна стойка опоры линии электропередачи по патенту на полезную модель №34192 [1], выполненная из двух листовых гнутых профилей, имеющая по высоте переменное поперечное сечение. Профили соединены между собой, а поперечное сечение имеет форму вытянутого шестиугольника, образованного из двух половин правильного шестиугольника, разделенного посередине его противоположных сторон, которые соединены между собой планками или раскосами. При этом расстояние в свету между половинами правильного шестиугольника выбирается из условия, что отношения моментов сопротивления сечения составного стержня стойки по осям декартовых координат лежат в пределах 1,2...2,0.
Известна стойка опоры воздушной линии электропередачи по патенту на изобретение № 2386766 [2], которая выполнена из, по меньшей мере, двух сегментов в форме частей боковой поверхности пирамиды, жестко соединенных вдоль их боковых сторон. В нижней части стойки расположены, по меньшей мере, два разнесенных на расстояние по длине стойки узла для крепления стойки на свае, выполненной в виде трубы. Каждый из узлов для крепления стойки на свае включает, по меньшей мере, два элемента крепления в виде жестко закрепленных поперечно на внутренних поверхностях сегментов стойки сегментов колец, сопряженных на участках наружного контура с внутренними поверхностями сегментов стойки, и имеющих внутренние части в форме частей окружности для сопряжения с боковой поверхность сваи. Поперечно на уровне расположения узлов для крепления стойки на свае в зоне сопряжения сегментов жестко закреплены узлы стяжки сегментов колец. Каждый узел стяжки сегментов колец выполнен в виде пары отрезков стяжных уголков, расположенных полками напротив друг друга, в которых по одной оси выполнены отверстия, через которые пропущены резьбовые крепежные элементы. Края сегментов, расположенные в продольном направлении стойки, сопряжены внахлест. Вдоль этих краев на сегментах жестко закреплены отрезки уголков, расположенные парами полками напротив друг друга, при этом в расположенных напротив друг друга полках пар уголков выполнены лежащие на одной оси отверстия, через которые пропущены резьбовые крепежные элементы для соединения сегментов между собой. Как правило, стойка выполняется из, по меньшей мере, двух последовательно жестко соединенных секций. Секции в зоне сопряжения могут быть связаны набором пластин, расположенных на поверхностях граней пирамиды, причем каждая пластина набора приварена к обеим расположенным смежно секциям. Сегменты стойки изготавливаются из листовой стали, а для сваи в виде трубы используется отрезок стальной трубы. В наилучшем варианте стойка выполнена в форме восьмигранной пирамиды.
Известна многогранная стойка опоры линии электропередачи по патенту на полезную модель № 79600 [3], которая содержит пару телескопически состыкованных полых многогранных секций, в которой верхняя часть нижней секции 1 охвачена нижней частью верхней секции 2, и диафрагму жесткости 3, закрепленную внутри верхней части секции 1. Диафрагма 3 выполнена в виде кольца с многогранным внешним контуром. Грани 4 диафрагмы 3 разделены вырезами 5, радиусы которых больше 25 мм. Ширина диафрагмы 3 не менее 0,1 усредненного внутреннего диаметра верхней части нижней секции 1, но более 100 мм, а толщина - не менее 15 мм. Диафрагма 3 закреплена сваркой.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение устойчивости конструкции шестиугольного сечения, снижение трудоемкости ее изготовления и монтажа, повышение технологичности.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, относящихся к стойкам для сооружения опор линий электропередачи.
Раскрытие полезной модели
Технический результат достигается тем, что в стойке опоры линии электропередачи, выполненной из двух листовых гнутых профилей-сегментов, имеющей по высоте переменное поперечное сечение, при этом сегменты посекционно жестко соединены между собой, а поперечное сечение имеет форму шестиугольника, образованного из двух половин правильного шестиугольника, разделенного посередине его противоположных сторон, при этом пары крайних участков сегментов стойки по всей ее длине расположены на расстоянии L друг от друга и жестко соединены между собой, согласно полезной модели сегменты стойки изнутри соединены диафрагмами жесткости, а каждая диафрагма выполнена в виде пластины с многогранным внешним контуром. При этом секции стойки жестко соединены встык, а в местах стыка, с внутренней стороны, секции скреплены элементами жесткости, выполненными в виде изогнутых пластин, зеркально повторяющих углы внутреннего контура участка секции, причем каждая пластина жестко соединена с обеими состыкованными секциями. При этом у основания стойки расположены два разнесенных на расстояние по длине стойки узла крепления для установки стойки на цилиндрической поверхности сваи, причем каждый узел крепления содержит два элемента крепления, жестко закрепленных поперечно на внутренних поверхностях сегментов стойки, и каждый элемент крепления выполнен в виде пластины сложного контура, по наружному контуру повторяющего соответствующий контур половины шестиугольника внутренних поверхностей сегментов стойки, а внутренний контур элемента крепления выполнен в форме части окружности для сопряжения с поверхностью сваи. При этом элементы креплений закреплены на сегментах косынками.
При этом каждый узел крепления для установки стойки на свае содержит два узла стяжки, расположенных на уровне элементов крепления с противоположных сторон сегментов стойки, при этом каждый узел стяжки выполнен в виде двух пар жестко закрепленных на соседних крайних участках сегментов упоров. При этом каждый упор выполнен в виде отрезка уголка, каждый одной полкой снаружи приварен к наружной поверхности соответствующего крайнего участка сегмента стойки, а во второй полке выполнено отверстие для обеспечения возможности подтягивания друг к другу упоров резьбовыми крепежными элементами, пропущенными через отверстия в полках обоих упоров.
При этом в верхней части сегменты стойки соединены диафрагмой, на поверхности которой жестко закреплен элемент крепления траверсы.
При этом по всей высоте стойки сегменты жестко связаны между собой поперечными накладками в виде уголков жесткости, приваренных краями полок с ориентацией внутренней полостью к сегментам по наружным поверхностям крайних участков сегментов стойки, с образованием протяженных сварных швов.
Краткое описание чертежей
Перечень фигур полезной модели
Фиг.1 - стойка опоры линии электропередачи, общий вид.
Фиг.2 – вид А стойки на фиг.1.
Фиг.3 - поперечное шестиугольное сечение стойки.
Фиг.4 - вид Б на фиг.1.
Фиг.5 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 1.
Фиг.6 - элемент 8.1, 8.2 крепления секций.
Фиг.7 - поперечный разрез Г-Г нижней части стойки между узлами крепления 14 стойки на свае, на фиг.1.
Фиг.8 - Вид В на фиг. 1, узел крепления стойки на свае.
Фиг.9 - сечение Д-Д секции стойки на фиг.1 плоскостью, проходящей в зоне соединения двух смежных секций стойки.
Фиг.10 - разрез Е-Е верхней секции стойки.
Фиг. 11 – диафрагма стойки.
Фиг.12 – диафрагма (вид сбоку) верхней части стойки.
Фиг.13 - вид стойки 1, установленной на свае 6.
Перечень позиций
1 – стойка;
2 - сегмент стойки;
3 - сегмент стойки;
4 - просвет L между сегментами;
5 - крепежное соединение сегментов;
6 - свая;
7 - крайние участки сегментов стойки;
8 - 8.1, 8.2- элементы крепления;
9 - резьбовые крепежные элементы;
10, 11 - упор;
12 - диафрагма жесткости средних секций;
13 - диафрагма жесткости верхней секции;
14 - узлы крепления;
15 - стяжные уголки;
16 - отрезки уголков;
17 - нижняя секция;
18 - первая средняя секция;
19 - вторая средняя секция;
20 - верхняя секция;
21 - полка упора;
22 - полка упора с отверстием;
23 - элемент жесткости;
24 - косынка;
25 - труба диафрагмы.
Осуществление полезной модели
Стойка 1 установлена на свае 6, которая выполнена из отрезка трубы, установленной в грунте (фиг. 13).
Стойка 1 (фиг.1, 2) выполнена из двух листовых гнутых профилей-сегментов 2, 3 (фиг.3) и имеет по высоте переменное поперечное сечение в форме шестиугольника, образованного из двух половин правильного шестиугольника, разделенного посередине его противоположных сторон (фиг.3). Пары крайних участков 7 сегментов 2, 3 расположены на расстоянии L (4) друг от друга по всей высоте стойки. Расстояние L выбирается в зависимости от условий эксплуатации стойки.
Для удобства транспортировки и монтажа стойка состоит из секций, например: нижняя секция 17, первая средняя секция 18, вторая средняя секция 19, верхняя секция 20 (фиг.2), жестко соединяемых встык. В местах стыка, с внутренней стороны, секции скреплены элементами жесткости 23, выполненными в виде изогнутых пластин, зеркально повторяющих углы внутреннего контура участка секции (фиг.5), причем каждая пластина 23 приварена к обеим состыкованным секциям. Пластины образуют замкнутый симметричный профиль, эффективно воспринимающий нагрузки по осям координат. Предпочтительно, чтобы пластина была выполнена с соотношением ширины развертки к длине приблизительно как 1:8.
По всей высоте стойки сегменты 2, 3 краями 7 жестко связаны между собой накладками в виде уголков 5 жесткости (фиг.1). Уголки 5 приварены краями полок с ориентацией внутренней полостью к сегментам 2 и 3 по наружным поверхностям крайних участков 7 сегментов 2 и 3 стойки с образованием протяженных сварных швов. Уголки 5 жесткости расположены поперечно сегментам 2 и 3 стойки (фиг.4)
Сегменты стойки по высоте соединены диафрагмами жесткости 12, закрепленными внутри секции стойки 1 (фиг.1). Каждая диафрагма 12 выполнена в виде пластины с многогранным внешним контуром (фиг. 11). Каждая диафрагма 12, 13 закреплена внутри секции сваркой (фиг.9).
В верхней части сегменты стойки соединены диафрагмой, на поверхности которой по меньшему диаметру приварен элемент крепления траверсы, выполненный в виде трубы 25 (фиг.10, 12).
У основания стойки расположены два разнесенных на расстояние по длине стойки узла 14 крепления для установки стойки на цилиндрической поверхности сваи (фиг.1, 2). Каждый узел крепления содержит два элемента крепления 8.1, 8.2, жестко закрепленных поперечно на внутренних поверхностях сегментов 2 и 3 стойки 1 (фиг.7). Каждый элемент крепления 8.1, 8.2 выполнен в виде пластины сложного контура (фиг.6). Элемент крепления 8.1, 8.2 по наружному контуру повторяет соответствующий контур половины шестиугольника внутренних поверхностей сегментов 2 и 3 стойки 1. Внутренний контур элемента крепления 8.1, 8.2 выполнен в форме части окружности для сопряжения с поверхностью сваи. Элементы креплений закреплены на сегментах 2 и 3 косынками 24 (фиг.8).
Каждый узел крепления содержит два узла стяжки (фиг.7), расположенных на уровне элементов крепления 8.1 и 8.2 с противоположных сторон корпуса стойки, каждый из которых выполнен в виде двух пар жестко закрепленных на соседних крайних участках 7 сегментов 2, 3 упоров 10, 11 (фиг.7, 8). Каждый упор 10, 11 выполнен в виде отрезка уголка, каждый одной полкой 21 (фиг.7, 8) снаружи приварен к наружной поверхности соответствующего крайнего участка 7 сегмента 2 или 3 стойки, а во второй полке 22 выполнено отверстие для обеспечения возможности подтягивания друг к другу упоров 10, 11 резьбовыми крепежными элементами 9, пропущенными через отверстия в полках 22 обоих упоров 10, 11, что облегчает установку стойки на свае.
Монтаж стойки опоры линии электропередачи осуществляют следующим образом.
В заводских условиях при помощи поперечных накладок соединяют профили стойки опоры, соблюдая проектное расстояние L в свету между сегментами, являющимися половинами правильного шестиугольника. Диафрагмы жесткости 12, закрепленные внутри секции стойки, а также элементы жесткости 23, выполненные в виде изогнутых пластин, увеличивают жесткость стойки. В результате образуется жесткий каркас стойки опоры линии электропередачи.
Подготовленная для установки стойка 1 монтируется на предварительно установленной свае 6, которая располагается между узлами крепления 14 до упора торца сваи в элементы 8.1, 8.2, после чего пары элементы 8.1, 8.2 обоих узлов крепления 14 стягиваются резьбовыми элементами 9, упоры 10 и 11 сближаются, а расстояние L уменьшается, благодаря чему стойка жестко фиксируется на свае. Элементы 8.1 и 8.2 обхватывают сваю в двух точках, в результате чего ось стойки опоры точно совпадает с осью сваи.
Промышленная применимость
Все детали стойки изготавливаются по обычным для деталей таких конструкций технологиям.
Изготовление профилей стойки из секций мерной длины позволяет выпускать опоры любой длины, используя только стандартное оборудование (листогибы шириной до 3000 мм), экономя средства на станочном парке и оснастке. Повышается технологичность производства, экономия на капитальных вложениях. Элементы жесткости (поз. 23) усиливают место стыка секций, диафрагмы (поз. 9, 12) повышают устойчивость шестиугольного профиля к деформации при изгибающих нагрузках.
Источники информации
1. Патент на полезную модель № 34192, Стойка опоры линии электропередачи. Опубликовано 27.11.2003 – наиболее близкий аналог.
20.04.2010
2. Патент на изобретение № 2386766, Стойка опоры воздушной линии электропередачи. Опубликовано .
3. Патент на полезную модель № 79600, Многогранная стойка опоры линии электропередачи. Опубликовано: 10.01.2009.