Монтаж стальных многогранных опор
Обновлено: 27.04.2024
Узнайте больше
ПРАЙС НА ОПОРЫ ОСВЕЩЕНИЯ
Сборка опор освещения и прожекторных мачт
Металлические опоры уличного освещения и прожекторные мачты могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов) прожекторной мачты, как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки на место сборки и установки опоры освещения.
- длина телескопического стыка должна быть равна номинальной “+” или “-” допускаемое отклонение. Допускаемое отклонение указывается в конструкторской документации и как правило составляет 10-12% длины самого стыка;
- стягивание секций при монтаже прожекторной мачты провести возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.
Благодаря конусности стягиваемая нагрузка создает плотное соединение секций осветительной мачты, позволяющее передавать изгибающий момент без сдвига. Это соединение сравнимо с болтовым соединением с контролируемым моментом затяжки. Мы рекомендуем, чтобы стягиваемая нагрузка была не менее 10 тонн. Для контроля длины телескопического стыка прожекторной мачты заводы изготовители, как правило, наносят метки в пределах которых с учетом допускаемого отклонения должно произойти заклинивание секций друг относительно друга при сборке на монтаже. Если такой метки нет, то монтажники наносят ее сами при сборке опоры освещения в соответствии с инструкцией по сборке или монтажной схемой, которые разрабатывает завод-изготовитель и прилагает к отгрузочным документам.
Для облегчения сборки секций при установке осветительных столбов их оснащают специальными проушинами, которые используют для закрепления ручных талей или домкратов, создающих стягивающее усилие. При стягивании секций прожекторной мачты несколькими домкратами или талями необходимо следить за равномерностью приложения нагрузки, чтобы избежать завалов и раннего заклинивания секций, которые трудно восстановить.
Если проушин нет, то сборку можно выполнить с помощью лебедки, путем прокладки стягивающего троса внутри секций конструкции и закрепления к стягивающему ригелю и опорному фланцу.
- перед началом сборки необходимо проверить, чтобы поверхность в зоне телескопического стыка не имела грязи и каких либо неровностей;
- секции прожекторной мачты на месте установки и монтажа поочередно укладывать на деревянные подкладки, предварительно выставленные в горизонтальном положении;
- стягивание секций производить в соответствии с инструкцией по сборке данной опоры.
Установка опор освещения и прожекторных мачт
Строповку секций при установке опоры уличного освещения производят ленточными текстильными стропами или металлическими тросами, пропущенными в резино-тканевые рукава. Использование голых металлических тросов не допускается, это может привести к нарушению покрытия, а также к соскальзыванию при монтаже осветительной опоры, используя способ строповки «на удав».
После сборки стойки освещения производится установка кронштейнов, лестниц и площадок обслуживания. По окончании укрупненной сборки элементов осветительной опоры, установка опоры освещения может производиться как всборе, так и укрупненными частями. Выбор способа монтажа опоры наружного освещения зависит от конструктивного решения мачты, места установки и технического оснащения строительно-монтажной организации.
Установка опор уличного освещения и прожекторных мачт должен производиться в строгом соответствии с проектом производства работ, включающим технологические карты и схемы на производство отдельных видов работ, разработанным специализированными организациями. Конструкции прожекторных мачт и столбов наружного освещения должны подаваться на монтаж оцинкованными (или с лакокрасочным покрытием) и очищенными от грязи, льда, масла и ржавчины. Стальные конструкции подлежат проверке на месте установки. Допускаемые отклонения от проектных размеров стальных конструкций должны соответствовать требованиям технических условий и действующих строительных норм.
Опоры уличного освещения и прожекторные мачты могут быть смонтированы на фундаменты различного конструктивно-технологического решения, в зависимости от конкретных грунтовых условий согласно отчета о инженерно-геологических изысканиях и нагрузок от конкретной опоры.
Проектирование металлических опор ЛЭП и фундаментов
Типовые унифицированные опоры ЛЭП зачастую не удовлетворяют всем требованиям, которые предъявляются при прокладке линии электропередачи в конкретных специфических условиях. Специфика линии или трассы требует внесение соответствующих конструктивных изменений в проект опорной конструкции или же разработку нового решения. Индивидуальное проектирование опор ЛЭП позволяет учесть все особенности - от дизайна конструкции до возможности ведения того или иного метода монтажа.
Металлические опоры ЛЭП и фундаменты к ним проектируются на основе и с учётом:
- результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
- сведений о сейсмичности района строительства;
- данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности металлических опор и фундаментов и условий их эксплуатации;
- действующих на стальные многогранные опоры и фундаменты нагрузок;
- условий существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
- экологических требований;
- размеров земельных участков для размещения конструкций ВЛ;
- технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее эффективное использование стальных опор и фундаментов.
Конструктивные особенности многогранных опор ЛЭП
Минимальная толщина стенки стальных многогранных опор ВЛ напряжением 110-500 кВ применяется не менее 5 мм. Нижний диаметр стойки гнутой опоры (диаметр фланца) приниматься с учётом предполагаемого типа и габаритных размеров фундамента. Стойки граненных опор могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты опоры. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки. При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение. При соединении секций многогранных оцинкованных опор ВЛ с помощью телескопического стыка ориентировочная длина стыка принимается в зависимости от диаметров соединяемых секций: равной полутора - двум диаметрам (ориентировочно 1.8 среднего диаметра соединяемых секций).
При проектировании учитывается возможное отклонение длины стойки за счёт допуска на длину телескопического стыка при соединении секций при монтаже. Допускаемое отклонение составляет 10-12% от длины стыка.
Оцинкованные металлические опоры ВЛ с телескопическим соединением имеют детали для стягивания секций и обеспечения плотной посадки. Стягивание секций рекомендуется производить возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.
В конструкциях опор электропередач используются фланцевые соединения с расположением болтов по окружности (в стыках секций стоек между собой и с фундаментом) и по контуру прямоугольника (в узлах примыкания многогранных траверс к стойке опоры).
Фланцевое соединение секций стойки между собой обеспечивает точное соответствие высоты стойки, полученной при монтаже опоры, её проектному значению.
Многогранные опоры ВЛ повторяют классификацию типовых металлических опор ЛЭП в соответствии с ПУЭ.
По конструктивному решению многогранные опоры могут быть свободно стоящими и опорами на оттяжках.
Свободностоящие многогранные столбы ЛЭП могут быть одностоечными или многостоечными (двух- и трёхстоечными).
Двухстоечные свободностоящие многогранные опоры могут быть портальными с внутренними связями: гибкими или жёсткими.
По типу соединения секций между собой многогранные опоры разделяются на опоры с телескопическим и опоры с фланцевым соединениями.
Траверсы оцинкованных опор могут быть выполнены многогранными, решётчатыми или изолирующими. В случае многогранного исполнения траверс их соединение со стойкой опоры выполняется фланцевым. Многогранные траверсы могут крепиться к стойке опоры перпендикулярно или наклонно вверх или вниз. Сами многогранные траверсы могут быть прямыми или изогнутыми.
В случае решётчатого исполнения траверс, соединения траверс со стойкой и элементов траверс между собой выполняются болтовыми.
Изолирующие траверсы, предназначенные для изоляции и крепления проводов к опоре, крепятся к стойке многогранной опоры с помощью специально разработанных узлов крепления на основе сварного и болтового соединений.
Провода фаз могут крепиться к траверсам с использованием изоляторов или непосредственно к изолирующим траверсам.
При креплении проводов фаз с использованием изоляторов возможны следующие варианты: вертикальная, V-образная и Λ-образная гирлянды изоляторов. V-образные гирлянды изоляторов располагаются поперёк оси ВЛ в межфазном пространстве. Λ-образные гирлянды располагаются вдоль оси ВЛ.
Проектирование фундаментов опор ЛЭП
Конструктивно-технологические решения фундаментов опор ЛЭП являются индивидуальными конструкциями и зависят от конкретных грунтовых условий и нагрузки от конкретной опоры. Среди существующих решений можно выделить ряд основных, самых распространенных фундаментов:
- из одиночных стальных свай-оболочек;
- из одиночных буронабивных свай;
- свайные из винтовых свай с металлическим ростверком;
- свайные из стальных свай-оболочек с металлическим ростверком;
- с монолитным железобетонным ростверком из винтовых, забивных или буронабивных свай, стальных свай-оболочек;
- монолитные.
Свая-оболочка, усиленная двумя ригелями
Монолитный и металлический ростверк с винтовыми сваями
При проектировании свайных фундаментов число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и физико-механических и деформационных свойств грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения нижней части ростверка с учётом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов.
Глубина заложения фундаментов из одиночных буронабивных свай или стальных свай-оболочек при диаметре сваи от 0.7 до 2.5 м может достигать 15-20 м в зависимости от нагрузок на фундамент и грунтовых условий. Оптимальная глубина заложения фундаментов - 4-6 м.
Рекомендуемое количество буронабивных свай или стальных свай-оболочек большого диаметра (не менее 500 мм) в свайных фундаментах с ростверком составляет две, три, четыре, шесть и более; малого диаметра (менее 500 мм) и винтовых свай - две, четыре, восемь, двенадцать и более. Рекомендуемая длина свай в свайных фундаментах - до 12 м.
Конструирование фундаментов многогранных опор
Выбор конструкции и размеров закрепления многогранных опор должен осуществляться с учётом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе монтажных нагрузок), а также технологии строительства.
Отличительной особенностью закрепления многогранных одностоечных опор является значительная концентрация усилий на кольцевой базе ствола опоры. Основной расчётной нагрузкой на фундамент многогранной опоры является изгибающий момент в уровне поверхности грунта.
Для восприятия больших величин изгибающих моментов рекомендуется конструировать свайные фундаменты из одиночных свай большого диаметра (свай-оболочек или буронабивных свай) или многосвайные фундаменты с максимально возможным расстоянием между сваями.
Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю.
При конструировании свайных фундаментов необходимо соблюдать условие ограничения минимального расстояния между сваями: расстояние между осями свай должно быть не менее 3-х диаметров сваи. Для винтовых свай расстояние должно быть не менее 3-х диаметров лопасти сваи.
Фундаменты из буронабивных свай большого диаметра следует проектировать преимущественно в виде одиночных свай.
Фундаменты из стальных свай-оболочек в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде одиночных свай или свайных кустов. Рекомендуемое количество стальных свай-оболочек в кустах: две, три, четыре, шесть и более.
Фундаменты из винтовых свай следует проектировать в виде свайных кустов. Рекомендуемое количество винтовых свай в кустах: две, три, четыре, шесть и более.
Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки.
При проектировании фундаментов из стальных свай-оболочек и буронабивных свай большого диаметра необходимую несущую способность свай рекомендуется обеспечивать за счёт увеличения глубины погружения сваи, а не за счёт увеличения её диаметра.
В песках, а также в твёрдых, полутвёрдых и тугопластичных глинистых грунтах рекомендуется применять безригельное закрепление.
Стальные сваи-оболочки в этих случаях рекомендуется погружать с минимальным нарушением структуры грунта (без выемки грунта или с устройством скважины диаметром, равным диаметру стальной сваи-оболочки).
При применении фундаментов с ригелями ригели должны быть установлены перпендикулярно равнодействующей нагрузок на опору. Направление равнодействующей нагрузок на опору при одинаковом тяжении проводов и тросов в смежных пролётах совпадает с биссектрисой угла, смежного с углом поворота трассы ВЛ.
В зависимости от конструктивных особенностей закрепляемой опоры применяются фундаменты с монолитным железобетонным или металлическим ростверками.
Железобетонные ростверки применяют для обеспечения жёсткости фундамента, а также для уменьшения давления на грунт при восприятии больших величин изгибающих моментов.
Металлические ростверки применяют для фундаментов из стальных свай-оболочек и винтовых свай.
Железобетонный или металлический ростверк может быть расположен ниже уровня поверхности земли для улучшения эстетического вида фундамента (видна только его опорная часть) и его экологичности (на поверхности земли проектируются зелёные насаждения), уменьшения землеотвода. В этом случае необходимо принять дополнительные меры по гидроизоляции и защите от коррозии расположенных ниже уровня поверхности земли элементов фундамента.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на фундаментную конструкцию.
При проектировании фундаментов из стальных свай-оболочек и буронабивных свай на основаниях, включающих органо-минеральные и органические грунты, следует назначать глубину погружения нижних концов свай больше глубины заложения слоёв этих грунтов. Расчёт фундаментной конструкции должен проводиться по схеме высокого свайного ростверка без учёта несущей способности органо-минеральных и органических грунтов.
Монтаж стальных многогранных опор
Многогранная опора - опора со стойкой (стойками), выполненными в виде полых усечённых пирамид из стального листа с поперечным сечением в виде правильного многогранника.
Многогранные опоры ЛЭП производятся на напряжения: 10 кВ, 35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ
Многогранные опоры могут применяться во всех климатических условиях по СНиП 23-01.
Виды многогранных опор и их элементов
По конструктивному решению многогранные опоры могут быть свободно стоящими и опорами на оттяжках.
Свободностоящие опоры могут быть одностоечными или многостоечными (двух- и трёхстоечными).
Двухстоечные свободностоящие опоры могут быть портальными с внутренними связями: гибкими или жёсткими.
По типу соединения секций между собой опоры разделяются на опоры с телескопическим и опоры с фланцевым соединениями. Траверсы многогранных опор могут быть выполнены многогранными, решётчатыми или изолирующими. В случае многогранного исполнения траверс их соединение со стойкой опоры выполняется фланцевым. Многогранные траверсы могут крепиться к стойке опоры перпендикулярно или наклонно вверх или вниз. Сами траверсы могут быть прямыми или изогнутыми. В случае решётчатого исполнения траверс соединения траверс со стойкой и элементов траверс между собой выполняются болтовыми соединениями.
Изолирующие траверсы, предназначенные для изоляции и крепления проводов к опоре, крепятся к стойке опоры с помощью специально разработанных узлов крепления на основе сварного и болтового соединений.
Провода фаз могут крепиться к траверсам с использованием изоляторов или непосредственно к изолирующим траверсам. При креплении проводов фаз с использованием изоляторов возможны следующие варианты: вертикальная, V-образная и Λ-образная гирлянды изоляторов. V-образные гирлянды изоляторов располагаются поперёк оси ВЛ в межфазном пространстве. Λ-образные гирлянды располагаются вдоль оси ВЛ.
Базовые конструкции многогранных опор ЛЭП
- Одноцепная и двухцепная одностоечные промежуточные опоры.
- Двухцепные одностоечные анкерноугловые опоры.
- Одноцепные одностоечные анкерно-угловые опоры.
- Одноцепная двухстоечная промежуточная опора с внутренними связями.
- Одноцепные трёхстоечные анкерно-угловые опоры.
Конструкции многогранных опор (примеры ВЛ 330 кВ)
- Одноцепная промежуточная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-1.
- Двухцепная промежуточная опора ВЛ 330 кВ МП330-2.
- Одноцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ330-1
- Двухцепная анкерно-угловая опора ВЛ 330 кВ МУ 330-2
Стандарты организации ОАО «ФСК ЕЭС» по многогранным опорам:
- «Руководство по проектированию многогранных опор и фундаментов к ним для ВЛ напряжением 110-500 кВ» СТО 56947007-29.240.55.054-2010
- «Методические указания по оценке эффективности применения стальных многогранных опор и фундаментов для ВЛ напряжением 35-500 кВ». СТО 56947007-29.240.55.096-2011
- «Элементные сметные нормы и единичные расценки по монтажу многогранных опор для ВЛ напряжением 110-500 кВ и фундаментов к ним»
Существует конструктивно-техническое решение опор ВЛ, объединяющее в себе решётчатые и многогранные конструкции. Верхняя часть комбинированной стойки представляет собой многогранник из стального листа, нижняя более интенсвно расширяющаяся к основанию для передачи нагрузок на закрепление из нескольких фундаментов, имеет решетчатую конструкцию.
Основные узлы многогранных опор
Телескопический стык многогранных секций
Узел примыкания многогранной траверсы к стойке опоры
Фундаменты для многогранных опор лэп
Многогранные опоры и фундаменты к ним должны проектироваться на основе и с учётом:
- результатов инженерно-геологических изысканий для строительства;
- сведений о сейсмичности района строительства;
- данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности опор и фундаментов и условий их эксплуатации;
- действующих на опоры и фундаменты нагрузок;
- условий существующей застройки и влияния на неё нового строительства;
- экологических требований;
- размеров земельных участков для размещения ВЛ;
- технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее эффективное использование опор и фундаментов.
Соединения опоры с фундаментом осуществляется с помощью фланцевого соединения. Большинство существующих решений является индивидуальными конструкциями, рассчитанными на конкретные грунтовые условия и нагрузки от конкретной опоры.
Ниже приведены примеры фундаментов многогранных опор ВЛ напряжением 35-500 кВ.
- Фундамент из одиночной стальной сваи-оболочки, погружаемой в пробуренный котлован
- Фундамент из сваи-оболочки, усиленный двумя ригелями
- Фундамент из вибропогружаемой свои-оболочки
- Фундамент из буронабивной сваи.
- Двенадцатисвайный фундамент из буронабивных свай.
- Фундамент из винтовых свай с металлическим ростверком.
- Фундамент из винтовых свай с монолитным железобетонным ростверком.
Проектирование многогранных опор лэп
Стальные конструкции многогранных опор следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-23 и ПУЭ. Промежуточные опоры могут быть гибкой и жесткой конструкции; анкерные опоры должны проектироваться жёсткими. К опорам жёсткой конструкции относятся опоры, отклонение верха которых (без учёта поворота фундамента) при воздействии расчётных нагрузок по второй группе предельных состояний не превышает 1/100 высоты опоры. При отклонении верха опоры более 1/100 высоты опоры относятся к опорам гибкой конструкции.
Минимальная толщина стенки стальных многогранных опор ВЛ напряжением 110-500 кВ должна быть не менее 5 мм. Нижний диаметр стойки многогранной опоры (диаметр фланца) должен приниматься с учётом предполагаемого типа и габаритных размеров фундамента (с учётом сортамента стальных труб, используемых в фундаментных конструкциях типа свая-оболочка). Стойки многогранных опор могут состоять из одной, двух или нескольких секций в зависимости от требуемой высоты опоры. Максимальная длина секций (длина отправочных элементов), как правило, составляет не более 12 м и обуславливается удобством их транспортировки.При соединении секций между собой возможно два варианта исполнения: фланцевое и телескопическое соединение.
При соединении секций многогранных опор с помощью телескопического стыка ориентировочная длина стыка принимается в зависимости от диаметров соединяемых секций: равной полутора - двум диаметрам (ориентировочно 1.8 среднего диаметра соединяемых секций). Данный размер уточняется расчетом и результатами испытаний. При проектировании необходимо учесть возможное отклонение длины стойки за счёт допуска на длину телескопического стыка при соединении секций при монтаже. Допускаемое отклонение составляет 10-12% от длины стыка.
Конструкции опор с телескопическим соединением должны иметь детали для стягивания секций опоры и обеспечения плотной посадки. Стягивание секций рекомендуется производить возрастающей нагрузкой с шагом, зависящим от диаметра соединяемых секций, до прекращения перемещения секций относительно друг друга.
В конструкциях многогранных опор используются фланцевые соединения с расположением болтов по окружности (в стыках секций стоек между собой и с фундаментом) и по контуру прямоугольника (в узлах примыкания многогранных траверс к стойке опоры).
Фланцевое соединение секций стойки между собой обеспечивает точное соответствие высоты стойки, полученной при монтаже опоры, её проектному значению
Расчёт фланцевых соединений выполняется методом конечных элементов с учётом требований СНиП II-23. Для уменьшения концентрации напряжений в пластине фланца (уменьшения её толщины) рекомендуется усиливать фланец рёбрами жёсткости.
Количество и диаметр болтов, толщины фланцевых плит определяются расчётом и уточняются по результатам испытаний. По усилиям в болтах должна быть проверена прочность швов, прикрепляющих ребра к фланцу и ребра к стойке по методике СНиП II-23.
Соединения продольных стыковых швов секции опоры выполняются в заводских условиях автоматической сваркой под слоем флюса по ГОСТ 11533 или полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Другие сварные соединения элементов опоры допускается выполнять полуавтоматической сваркой в среде защитного газа по ГОСТ 11533. Сварочные материалы по своим механическим характеристикам должны соответствовать применяемым маркам стали.
При проектировании сварных соединений следует:
- Обеспечивать свободный доступ к местам выполнения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;
- Выбирать такой способ сварки, назначать толщину швов и их взаимное расположение так, чтобы в конструкциях возникали возможно меньшие собственные напряжения и деформации от сварки;
- Избегать сосредоточенности большого числа швов в одном месте;
- Принимать минимально необходимое число и минимальные размеры сварных швов;
- Продольные стыковые сварные швы наружной стороны нижней секции и внутренней стороны верхней секции в местах телескопического соединения, должны быть зачищены заподлицо с основным материалом;
- Размеры и форму сварных угловых швов следует принимать по указаниям п. 12.8 СНиП II-23.
При выборе расположения фаз проводов необходимо учитывать большую деформативность одностоечных многогранных опор по сравнению с решётчатыми стальными опорами. В соответствии с ПУЭ деформации опор при воздействии нагрузок второй группы предельных состояний не должны приводить к нарушению установленных ПУЭ наименьших изоляционных расстояний от проводов до заземленных элементов опоры, до поверхности земли и пересекаемых инженерных сооружений.
При изготовлении, транспортировании, монтаже и эксплуатации многогранных элементов опоры (секций стойки и траверс) необходимо обеспечить пространственную неизменяемость, прочность, устойчивость и жёсткость опор в целом и их отдельных элементов.
Нижние сечения секций стоек должны иметь временные съемные диафрагмы для сохранения геометрических размеров поперечных сечений секций при транспортировке.
При проектировании новой многогранной опоры необходимо задать следующие параметры опоры:
- Количество стоек опоры и наличие связей между ними;
- Общую высоту стойки опоры;
- Количество секций стойки опоры;
- Высоту каждой секции стойки;
- Толщину каждой секции стойки;
- Количество граней секций;
- Верхний и нижний диаметры стойки;
- Материал изготовления опоры (расчётное сопротивление стали);
- Тип соединения секций опоры (фланцевое или телескопическое);
- Геометрические параметры траверс и способ их соединения со стойкой.
Установка, монтаж опор освещения
и прожекторных мачт
Читайте также: