Фундаменты опор

Железобетонные фундаменты опор ЛЭП – это несущие конструкции, которые применяются в энергетическом строительстве металлических или бетонных опор воздушных, проходящих над землей, линий электропередач с целью увеличения устойчивости опор в грунте и, как следствие, срока службы этих опор. Фундаменты воспринимают значительные весовые, ветровые нагрузки, а также нагрузки от натяжения проводов и грозозащитных тросов и передают их в грунт. У большинства металлических опор фундамент состоит из четырех отдельно расположенных элементов, расстояние между которыми принято называть базой опоры.

На основании многолетней практики энергетического строительства, проектирования и эксплуатации ВЛ определяются наиболее целесообразные и экономичные типы и конструкции опор и фундаментов соответствующих климатических и географических районов и проводится их унификация.

В наиболее часто встречающихся грунтах (пески, глины, супеси, суглинки) на территории России опоры закрепляются с помощью монолитных или сборных железобетонных, бетонных и свайных железобетонных фундаментов.

Фундаменты для опор ЛЭП делятся на два основных типа:

• Грибовидные подножники. Состоят из прямой или наклонной стойки с плитой. Бывают как монолитными, так и в сборном исполнении;
• Свайные фундаменты. Состоят из одной или нескольких (куста) свай в каждом элементе закрепления.

Грибовидные подножники

Грибовидные фундаменты опор ЛЭП отличаются надежностью и долговечностью. Простота монтажа, в отличие от свайных конструкций, позволяет устанавливать подножники в местах, куда не нельзя доставить специализированную технику для вбивания свай.

На грибовидные фундаменты действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. При вертикальном расположении стоек горизонтальные нагрузки на них создают изгибающий момент, для восприятия которого в стойку закладывается дополнительная арматура. В фундаментах, рассчитанных на большие нагрузки, стойки расположены наклонно, соответственно углу наклона пояса анкерно-угловой опоры, что дает возможность значительно уменьшить изгибающий момент и, следовательно, сократить расход арматуры.

Применение малообъемных монолитных фундаментов опор позволяет значительно сократить расход стали, по сравнению со сборными фундаментами, как на изготовление фундамента, так и на опору, так как точное расположение фундамента при его сооружении позволяет исключить сложную металлоемкую пяту. Недостатком таких фундаментов является необходимость производства бетонных работ на каждом пикете.

Свайные фундаменты

Преимущество применения свай в качестве фундаментов под опоры ВЛ достигает 50 % по сравнению с применением грибовидных подножников: скорость возведения фундамента в любых условиях в 2 раза выше; возможность выполнения в зимних условиях, так как требуется минимальный объем земляных работ; монтаж свай не требует водопонижения и замены грунта при устройстве фундаментов в болотистых и пойменных районах; энергетическое строительство часто позволяет осуществлять установку фундаментов опоры ЛЭП в стесненных условиях подстанций и рядом с существующими зданиями; возможность вывинчивания и повторного применения свай.

На все типы фундаментов опор и элементы закрепления опор действуют значительные нагрузки, которые определяются:

1. массой опоры, проводов, гирлянд изоляторов, грозозащитных тросов, а также льда, который при определенных погодных условиях может образовываться на проводах и тросах;
2. давлением ветра на опору, на провода и грозозащитные тросы;
3. горизонтальной составляющей натяжения по проводам и грозозащитным тросам (только у угловых опор);
4. натяжением проводов и грозозащитных тросов, действующим на опору при обрыве проводов или грозозащитных тросов в одном из пролетов;
5. усилиями, возникающими при монтаже опоры и при натяжении проводов (монтажные нагрузки).

Нагрузки разнообразны по величине и направлению и зависят как от типа опоры, количества и сечения подвешиваемых проводов и грозозащитных тросов, так и от того, в каких климатических условиях расположена конструкция опор ЛЭП.

По времени действия перечисленные нагрузки делятся на постоянные (весовые), действующие периодически с различной интенсивностью в разных направлениях (ветровые), аварийные, возникающие очень редко, причем время их возникновения заранее предугадать невозможно (обрыв проводов и грозозащитных тро
сов), и однократные, действующие только один раз в заранее известное время (монтажные). При определении нагрузок, действующих на фундаменты опор или закрепления опор, в расчет принимается несколько сочетаний нагрузок, действующих на опору, например: действие ветра наибольшей для данного района скорости при отсутствии льда на проводах и тросах; действие ветра при скорости, равной половине наибольшей, и наличии на проводах льда; обрыв проводов одной или двух фаз или грозозащитного троса и т. д.

Для того чтобы не утяжелять конструкцию большого количества фундаментов, их часто не рассчитывают на действие горизонтальных нагрузок. Поэтому на время монтажа фундаменты часто дополнительно укрепляются ригелями, анкерами. Дополнительно допускается не закреплять фундаменты опор на время установки опор, если величина горизонтальной монтажной нагрузки меньше горизонтальной нагрузки, действующей в процессе эксплуатации опоры или при установке опоры в период, когда верхний слой земли промерз на глубину не менее 0,5 м.

Горизонтальные нагрузки воспринимаются: монолитными бетонными фундаментами опор – весом фундамента; подножниками – весом фундамента и весом грунта; подножниками с ригелем – как весом фундамента, так и весом грунта и давлением ригеля на грунт, что создает дополнительное сопротивление перемещению подножника в грунте; сваями – за счет давления боковой поверхности сваи на грунт.Опрокидывающий момент, действующий на стойку железобетонной опоры, передается на грунт боковой поверхностью стойки или ригеля.

Необходимая прочность закрепления опор определяется как грунтовыми условиями, так и прочностью конструкций самих фундаментов. Применение железобетона в качестве материала для изготовления фундаментов обусловлено высокими показателями по прочности и сопротивлению динамическим нагрузкам. Опоры, устанавливаемые на железобетонные фундаменты, могут выдерживать значительные нагрузки, вызываемые агрессивным климатом.

Железобетонные фундаменты опор изготавливаются из тяжелого бетона, классом прочности на сжатие не ниже В30, морозостойкости – не ниже F150-200, водонепроницаемости – не ниже W4. Для увеличения прочности бетон фундаментов армируется стальными каркасами из нержавеющей стали.

К производству железобетонных фундаментов предъявляются достаточно высокие требования на всех этапах производства, и обеспечивается пооперационный технологический контроль.

Сборные фундаменты для стальных свободностоящих опор ЛЭП серии 3.407.1-144 маркируются буквами Ф (фундамент) или ФП (фундамент повышенный). Затем следуют две цифры, разделенные знаком «х», и обозначающие площадь основания фундамента опоры в метрах, и записанные через дефис цифры «2» (указывает на количество болтов в оголовке – 2) или «4» (количество болтов – 4). Буква «А», а также сочетание «А5» или «А-350», обозначают тип оголовка фундамента – под анкерно-угловые опоры, и площадь базы 250 или 350 мм соответственно.

Грибовидные фундаменты опор серии 3.407.1-157 для узкобазых металлических порталов маркируются буквенно-цифровым обозначением, включающим условное наименование изделий (Ф – фундамент) и габаритные размеры – длину и ширину – в дециметрах.

Малозаглубленные фундаменты серии 3.407.1-159 маркируются буквенно-цифровым значением, где:

• Ф – фундамент;
• МФ – малозаглубленный фундамент;
• ФК – фундамент укороченный;
• Далее следуют цифры: у малозаглубленных фундаментов первая цифра после буквы обозначает ширину плиты в метрах, вторая цифра – длину плиты в метрах; у укороченных – первая цифра 1, 2, 3 и т.д. обозначает типоразмер.
• Буквенный индекс «О» обозначает вертикальный штырь, дробь 1/5 или 1/10 после буквы – наклон штыря к вертикали, соответственно 1:5 или 1:10.

Маркировка вибрированных свайных фундаментов опор серии 3.407.9-146 образуется из сочетания буквы Ф, обозначающей фундамент опоры, двух цифр, через точку, определяющих количество и тип свай, следующих за ними и записанных через дефис цифр, обозначающих область применения и записанной через дефис последней цифры или комбинации цифр, определяющей параметры металлических деталей (только для двухсвайных и четырехсвайных фундаментов).

Напряженные и центрифугированные сваи маркируются: С – вибрированная свая, СН – вибрированная преднапряженная свая, ЦС – центрифугированная свая. Далее указываются через точку диаметр изделий в сантиметрах и длина в метрах. Далее через дефис указывается тип армирования.

Маркировка унифицированных желез
обетонных фундаментов опор ЛЭП серии 3.407-115 состоит из буквенно-цифровых значений, где:

• Ф – фундамент железобетонный;
• П, К, С – тип железобетонного фундамента (повышенный, укороченный, специальный составной);
• С, Б – тип соединения деталей в составных железобетонных фундаментах ФСС, ФСБ, ФПС, ФПБ (болтовое или сварное);
• Цифры 1-6 – указывают типоразмер жб фундамента;
• О, О5, А, А5, 2, 4 – указывают на назначение конструкций фундамента: О, О5 – фундамент жб под опоры с оттяжками для ВЛ 35-330кВ или ВЛ 500кВ соответственно; А, А5 – фундамент железобетонный под анкерно-угловых опоры для ВЛ 35-330кВ или до 500кВ соответственно; 2, 4 – фундамент опоры ж/б с 2 или 4-мя отверстиями в башмаках под промежуточные опоры;
• н/с – конструкция фундаментов железобетонных с навесной плитой (н) или с разъемной стойкой (с);
• м – конструкция фундамента жб с модернизированным наголовником;
• 48/350 – указывает на диаметр 48 мм или базу болтов наголовника фундамента 350 мм.

Свайные фундаменты опор серии 3.407-115 маркируются неполным или полным шифром.

В неполном шифре имеются три индекса, записанные через тире и определяющие:

• Первый индекс – сечение сваи: С – квадратное сечение, Ц – цилиндрическое;
• Второй индекс указывает тип армирования;
• Третий – длину сваи в метрах.

В шифре цилиндрической сваи буква «К», проставленная через тире после третьего индекса, указывает на наличие наконечника.

В полном шифре маркировка свай квадратного сечения выглядит следующим образом:

Первый индекс, проставленный через тире, указывает область применения свайного фундамента опоры в зависимости от оголовка (наголовника):

• 0 – свая со штырем под стойки опор с оттяжками;
• 1 – свая с одним длинным болтом под металлический ростверк;
• 2 – свая с двумя болтами под соответствующие металлические промежуточные опоры;
• Н – свая с оголовком в виде листа (без наголовника), применяемая для закрепления оттяжек. Цифра 1 или 2 после буквы указывает количество болтов под соответствующие металлические промежуточные или промежуточные и анкерно-угловые опоры соответственно.

Полному шифру соответствует одна из 46 марок свай, записываемых буквой С и цифрой от 1 до 46.

Маркировка цилиндрических свай в сборе: в результате сочетания 12 типов свай и 8 типов наголовников может быть образовано 96 марок свай. Марка цилиндрической сваи записывается буквами ЦС и цифрами от 1 до 96.

Шифр свайных фундаментов получается из сочетания четырех групп букв или цифр, записанных через дефис.

Первая группа показывает состав свайного фундамента;

Буква Р указывает на наличие ростверка; 2 или 4 – количество свай.

Вторая группа показывает сечение сваи:

• 25 – сечение 25х25 см,
• 35 – 35х35 мм.
• 56 – наружный диаметр 56 см.

Третья цифра или группа цифр в числителе и знаменателе показывают высоту в см балок ростверка или номер примененных швеллеров (в числителе – верхней балки, в знаменателе – нижних балок).

Последняя цифра в шифре показывает, какая деталь для крепления опоры предусмотрена в ростверке:

• 4 – четыре болта;
• 2 – два болта;
• 4т – четыре болта для крепления тяжелых анкерно-угловых опор.
• 1 – один штырь
• 0 – петля для крепления оттяжек.

Фундаменты под унифицированные опоры ЛЭП для особых грунтовых условий серии 3.407-123 маркируются буквенно-цифровым значением, где:

• БФ – буронабивной фундамент;
• БФО – буронабивной фундамент с предварительно напряженной оболочкой;
• АФ – анкерующий фундамент;
• КФ – коробчатый фундамент;
• П -поверхностный фундамент;
• Цифры 1 – 6 указывают типоразмер фундамента;

Далее через дефис указывается цифра:

• для БФ – 2 и 4 – количество болтов в оголовке;
• для БФО – 1 и 2 – тип армирования;

Также, для БФО после указания типа армирования следует буква «Н» – наголовник – с цифрой от 1 до 6, указывающей тип наголовника.

Трехлучевые фундаменты для центрифугированных ЖБИ опор контактной сети железных дорог серии 3.501.1-149 маркируются следующим образом:

• ТС – трехлучевой стаканный фундамент;
• ТСУ – трехлучевой стаканный укороченный фундамент;
• ТА – трехлучевой анкер;
• Далее через дефис указывается число – нормативный момент по прочности блока, в кНм, затем – длина блока в метрах.

Железобетонные фундаменты под металлические опоры контактной сети с гибкими поперечинами серии 3.501.1-153 маркируются буквенно-цифровым значением:

• ФР – фундамент раздельный;
• Ф – фундамент под опоры с
  двухпутными консолями;
• РС – ростверк свайный;
• Далее указываются цифры через дефис, указывающие порядковый номер изделия и тип его армирования.

Железобетонные фундаменты под металлические опоры контактной сети для районов севера серии 3.501-130 маркируются: ФТС – фундамент трехлучевой северный. Первые цифры обозначают длину блока фундамента, следующие – нормативный момент по прочности блока, соответствующий нормативной несущей способности опоры, в тсм.

В компании ГК “БЛОК” можно не только заказать фундаменты опор для энергетического строительства, но и проконсультироваться с нашими специалистами, подобрать требуемые конструкции железобетонных изделий. В нашем отделе продаж можно узнать заранее и уточнить цену ЖБИ фундаментов опор и рассчитать общую стоимость заказа. Купить фундамент ЛЭП и проконсультироваться по общим вопросам покупки и доставки Вы можете позвонив по телефонам компании ГК БЛОК: Санкт-Петербург: (812) 309-22-09, Москва: (495) 646-38-32, Краснодар: (861) 279-36-00. Режим работы компании: Пн-Пт с 9-00 до 18-00. Компания ГК БЛОК осуществляет доставку фундаментов опор по всей России прямо к объекту заказчика или на строительную площадку, если позволяет инфраструктура.