RU232323U1 - Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а именно к типам закрепления в грунте стоек железобетонных опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП), в частности при эксплуатации воздушных линий электропередачи на обводняемых территориях и в районах с повышенным скоростным напором ветра на провода и опоры. Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи, состоящий из железобетонной опорной плиты прямоугольной формы, в центре которой расположена стойка фундамента в виде полого полуцилиндра, внутренняя часть стойки фундамента является зоной расположения стойки опоры, перпендикулярно железобетонной опорной плите, вдоль её короткой стороны, симметрично друг другу с двух сторон стойки фундамента расположены два плоских ребра по высоте стойки фундамента со скосом в верхней их части, отличающийся тем, что в стойке фундамента расположен глухой опорный стакан, крепление стойки опоры к стойке фундамента осуществляется одним крепёжным поясом, состоящим из струбцины, облегающей стойку опоры по наружной её поверхности и прижимающей её к стойке фундамента болтами с шайбами, гайками и контргайками, входящими в отверстия плоских рёбер симметрично с двух сторон стойки фундамента, в местах соприкосновения головок болтов с поверхностью плоских рёбер и проушин струбцины предусмотрены стальные пластины, при этом стальные пластины являются частью железобетонной арматуры фундамента и изготавливаются при его армировании. Общая высота фундамента равна глубине копаного котлована. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение устойчивости опор в обводненных грунтах и в районах повышенной ветровой нагрузки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а именно к типам закрепления в грунте стоек железобетонных опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП), в частности при эксплуатации воздушных линий электропередачи на обводняемых территориях и в районах с повышенным скоростным напором ветра на провода и опоры.

Ближайшим аналогом к предлагаемой полезной модели является железобетонный фундамент [1] высотой 3 м, состоящий из опорной плиты прямоугольной формы с размерами сторон 3,5×2,7м, в средней части этой плиты располагается стойка в виде полуцилиндра, в нижней части стойки у её основания в стыке с опорной плитой имеется углубление цилиндрической формы диаметром равным внутреннему диаметру стойки и высотой равной толщине фундамента в основании стойки, эта выемка представляет собой нижний сквозной опорный стакан, куда устанавливается нижняя часть стойки опоры при её монтаже в фундамент, внутренняя поверхность стойки фундамента является зоной контакта с наружной поверхностью стойки опоры, перпендикулярно опорной плите фундамента и симметрично друг другу вдоль короткой стороны опорной плиты располагаются два плоских ребра со скосами в верхней их части, высотой равной высоте стойки фундамента, толщина рёбер одинакова по всей их высоте. Крепление стойки опоры к стойке фундамента осуществляется двумя крепёжными поясами снизу и вверху стойки фундамента, каждый крепёжный пояс состоит из струбцины, облегающей наружную поверхность стойки опоры и присоединяемый к рёбрам фундамента крепёжными болтами с гайками и контргайками, болты входят в отверстия в рёбрах фундамента.

Недостатком данного технического решения является наличие сквозного опорного стакана, позволяющего пяте стойки опоры опираться на грунт. Такое расположение стойки опоры создаёт вероятность её вертикального перемещения и увеличения угла поворота опоры при значительном обводнении грунта или ослаблении крепления стойки опоры к стойке фундамента из-за вибрации опоры под действием знакопеременной ветровой нагрузки. Наличие такого положения вынуждает изготовлять в дополнение к верхнему крепёжному поясу и нижний. Это увеличивает массу опоры, что нежелательно при эксплуатации ЛЭП на обводнённых участках трасс, т.к. увеличивает удельное давление опоры на грунт, что способствует «просадке» опоры и её дополнительному повороту.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение устойчивости опор в обводненных грунтах и в районах повышенной ветровой нагрузки.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности функционирования воздушных линий электропередачи при эксплуатации на обводняемых участках трасс и в районах с повышенным скоростным напором ветра за счёт снижения продолжительности аварийных отключений этих линий по причинам нарушения устойчивости железобетонных опор, по продолжительности операций при замене их повреждённых стоек.

Это достигается фундаментом железобетонной опоры воздушной линии электропередачи, состоящим из железобетонной опорной плиты прямоугольной формы, в центре которой расположена стойка фундамента в виде полого полуцилиндра, внутренняя часть стойки фундамента является зоной расположения стойки опоры, перпендикулярно железобетонной опорной плите, вдоль её короткой стороны, симметрично друг другу с двух сторон стойки фундамента расположены два плоских ребра по высоте стойки фундамента со скосом в верхней их части, отличающийся тем, что в стойке фундамента расположен глухой опорный стакан, крепление стойки опоры к стойке фундамента осуществляется одним крепёжным поясом, состоящим из струбцины, облегающей стойку опоры по наружной её поверхности и прижимающей её к стойке фундамента болтами с шайбами, гайками и контргайками, входящими в отверстия плоских рёбер симметрично с двух сторон стойки фундамента, в местах соприкосновения головок болтов с поверхностью плоских рёбер и проушин струбцины предусмотрены стальные пластины.

При этом стальные пластины являются частью железобетонной арматуры фундамента и изготавливаются при его армировании.

При этом общая высота фундамента равна глубине копаного котлована.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема фундамента для железобетонной опоры воздушной линии электропередачи вид спереди.

На фиг. 2 представлена схема фундамента для железобетонной опоры воздушной линии электропередачи вид сверху.

На фиг. 3 представлена схема крепления стойки опоры к стойке фундамента верхним крепёжным поясом.

На фиг. 4 представлен общий вид фундамента.

1 – опорная плита;

2 – стойка фундамента;

3 – глухой опорный стакан;

4 – плоское ребро;

5 – стойка опоры;

6 – струбцина;

7 – болт;

8 – шайба;

9 – гайка;

10 – контргайка;

11 – стальная пластина (с внешней стороны плоского ребра);

12 – стальная пластина (с внутренней стороны между плоским ребром и струбциной);

13 – стальная пластина (с внешней стороны струбцины);

14 – зазор;

δ – величина зазора;

D_опоры – номинальный диаметр стойки опоры;

D_опоры+ Δ – номинальный внутренний диаметр стойки фундамента.

Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи состоящий из железобетонной опорной плиты 1 прямоугольной формы размерами сторон, например, 3,5×2,7 м, предназначенной для расположения в грунте длинной стороной параллельно траверсе опоры, в центре которой расположена стойка фундамента 2 в виде полого полуцилиндра, внутренняя часть стойки фундамента 2 является зоной расположения стойки опоры 5, перпендикулярно железобетонной опорной плите 1, вдоль её короткой стороны, симметрично друг другу с двух сторон стойки фундамента 2 расположены два плоских ребра 4 по высоте стойки фундамента 2, выполняющие роль ригеля, со скосом в верхней их части, в стойке фундамента 2 расположен глухой опорный стакан 3 диаметром, равным внутреннему диаметру стойки опоры и высотой, равной толщине опорной плиты 1 фундамента, например, 250 мм, для предотвращения горизонтального сдвига и «проседания» стойки опоры 5. При этом крепление стойки опоры 5 к стойке фундамента 2 осуществляется одним крепёжным поясом, состоящим из струбцины 6, облегающей стойку опоры 5 по наружной её поверхности и прижимающей её к стойке фундамента 2 болтами 7, например, М24, с шайбами 8, гайками 9 и контргайками 10, входящими в отверстия плоских рёбер 4 симметрично с двух сторон стойки фундамента 2. Для предотвращения возникновения трещин в местах соприкосновения головок болтов 7 с поверхностью плоских рёбер 4 и проушин струбцины 6 предусмотрена стальная пластина 11, которая находится с внешней стороны плоского ребра 4, стальная пластина 12, которая находится с внутренней стороны между плоским ребром 4 и струбциной 6, и стальная пластина 13, которая находится с внешней стороны струбцины 6, стальные пластины 11, 12 и 13 являются частью железобетонной арматуры фундамента и изготавливаются при его армировании.

Общая высота фундамента равна, например, 3,2 м, что соответствует глубине копаного котлована.

Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи работает следующим образом.

Предлагаемый фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи (фиг. 1, фиг. 2) включает в себя опорную плиту 1, в которой предусмотрено углубление цилиндрической формы, называемое глухим опорным стаканом 3, куда устанавливается пята стойки опоры 5 при монтаже в фундаменте. D_опоры – номинальный размер диаметра стойки опоры 5, который равен, например, диаметру основания типовой центрифугированной стойки СК22.1-1.1 железобетонной опоры ПБ 35-3.1т или других аналогичных опор из этого размерного ряда [2]. Размер внутреннего диаметра стойки фундамента 2 увеличен на величину Δ, по сравнению с наружным диаметром стойки опоры 5, таким образом, чтобы стойка опоры 5 при монтаже легко вошла в стойку фундамента 2, при этом номинальный внутренний диаметр стойки фундамента 2 будет равен D_опоры + Δ, при этом угол поворота стойки опоры 5 от её вертикального положения не должен превышать максимально допустимый по техническим нормативам величины 0,02 рад [3]. Внутренняя поверхность глухого опорного стакана 3 является зоной контакта наружной поверхности основания стойки опоры 5 и служит для предотвращения горизонтального сдвига стойки опоры 5 в фундаменте, а также для центрирования стойки опоры 5 при установке в стойку фундамента 2. Опирание пяты стойки опоры 5 на дно глухого опорного стакана 3 предотвращает «проседание» стойки опоры 5 в грунте при его обводнении или при ослаблении крепления стойки опоры 5 к стойке фундамента 2. Толщина стенки стойки фундамента 2 принята равной толщине типовой центрифугированной стойки СК22.1-1.1.

Перпендикулярно опорной плите 1 фундамента вдоль короткой стороны ее стороны располагаются плоские ребра 4, выполняющие роль ригеля, обеспечивают препятствие перемещению фундамента за счёт отпора грунта обратной засыпки при действии горизонтальной сдвигающей силы на поверхности уровня земли [4]. Плоские рёбра 4 также выполняют роль ригелей увеличивая сопротивление перемещению фундамента в грунте под действием горизонтальных сдвигающих сил также служат для крепления стойки опоры 5 к стойке фундамента 2. В отличие от ригеля АР-6 рёбра выполнены одинаковой толщины по всей их ширине и высоте. Это обеспечивает запас прочности по напряжениям изгиба в вертикальной и горизонтальной плоскостях при работе фундамента.

На фиг. 2 показано крепление, которое осуществляется одним верхним крепёжным поясом. Болты 7 входят в отверстия в проушинах струбцины 6 и плоских рёбер 4. Для предотвращения возникновения трещин в местах соприкосновения головок и стержней болтов 7 с поверхностью плоских рёбер 4 и проушин струбцины 6 предусмотрены стальные пластины 11, 12 и 13. Стальные пластины 11, 12 имеют толщину, например, 10 мм, стальная пластина 13 имеет толщину, например, 5мм. Стальные пластины 11, 12 и 13 изготавливаются при армировании фундамента стальной арматурой, являясь частью арматуры фундамента. Контргайка 10 нужна для предотвращения ослабления крепления стойки опоры 5 к стойке фундамента 2 при раскачке стойки опоры 5 под действием знакопеременной ветровой нагрузки.

Струбцина 6 может быть изготовлена, например, из железобетона или из стали, по аналогии с деталями крепления ригеля АР-6 к стойке опоры 5 при установке в грунт в цилиндрическом котловане или в котлованах с нарушенной структурой грунта [5]. Верхняя часть прямоугольной опорной плиты 1 фундамента изготовлена в форме трапеции (фиг. 4) для получения нижнего глухого опорного стакана 3. Трапецеидальная форма верхней части опорной плиты 1 обеспечивает также большую поверхность соприкосновения опорной плиты 1 с грунтом обратной засыпки в котловане, улучшая устойчивость фундамента. Зазор 14 между струбциной 6 и плоским ребром 4 служит для обеспечения возможности затяжки крепления с целью лучшего облегания поверхностей стойки опоры 5 и стойки фундамента 2. Зазор 14 равен величине δ, как обозначено на фиг. 3.

Фундамент с глухим опорным стаканом 3 имеет один верхний крепёжный пояс крепления стойки опоры 5 к стойке фундамента 2, что достаточно для надёжного крепления. При необходимости замены стойки опоры 5 её демонтаж осуществляется в обратной последовательности. Наличие одного крепёжного пояса уменьшает массу фундамента, что положительно сказывается на эксплуатации ЛЭП в обводнённых грунтах.

Таким образом, использование предлагаемого фундамента железобетонной опоры воздушной линии электропередачи за счёт применения глухого опорного стакана 3 в конструкции фундамента под нижней частью стойки опоры 5 позволит повысить устойчивость железобетонных опор на обводняемых участках трасс и в районах с повышенным скоростным напором ветра, снизить продолжительность аварийных отключений воздушных линий электропередачи при замене повреждённых стоек железобетонных опор, что в целом будет способствовать повышению эффективности функционирования воздушных ЛЭП в экстремальных условиях их эксплуатации.

Литература

1. Инновационный патент №30810 Фундамент опор линий электропередачи. Заявка №2014/1926.1 Зарегистрировано в гос. реестре изобретений РК от 24.12.2015г. бюл. №12.

2. ГОСТ22,687.3 Стойки железобетонных центрифугированных для высоковольтных линий электропередачи. Конструкции закладных изделий и подпятников. – 1986.

3. Северо-западное отделение института «Энергосетьпроект» Типовые проектные решения 407-03-252. Закрепление в грунтах унифицированных железобетонных опор ВЛ 35-110кВ- Минэнерго СССР. – 1981.

4. Реут М.А. Справочник по проектированию линий электропередачи 2-е издание.

5. Виноградов Д.Е. Закрепление опор линий электропередачи 35-750 кВ – М.: Энергия, 1980.-269 с.

Claims (3)

1. Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи, состоящий из железобетонной опорной плиты прямоугольной формы, в центре которой расположена стойка фундамента в виде полого полуцилиндра, внутренняя часть стойки фундамента является зоной расположения стойки опоры, перпендикулярно железобетонной опорной плите, вдоль её короткой стороны, симметрично друг другу с двух сторон стойки фундамента расположены два плоских ребра по высоте стойки фундамента со скосом в верхней их части, отличающийся тем, что в стойке фундамента расположен глухой опорный стакан, крепление стойки опоры к стойке фундамента осуществляется одним крепёжным поясом, состоящим из струбцины, облегающей стойку опоры по наружной её поверхности и прижимающей её к стойке фундамента болтами с шайбами, гайками и контргайками, входящими в отверстия плоских рёбер симметрично с двух сторон стойки фундамента, в местах соприкосновения головок болтов с поверхностью плоских рёбер и проушин струбцины предусмотрены стальные пластины.

2. Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи по п.1, отличающийся тем, что стальные пластины являются частью железобетонной арматуры фундамента и изготавливаются при его армировании.

3. Фундамент железобетонной опоры воздушной линии электропередачи по п.1, отличающийся тем, что общая высота фундамента равна глубине копаного котлована.