Меню Рубрики

Установка железобетонных опор в болотистой местности

Закрепление железобетонных и металлических опор

Действующие на опору контактной сети нагрузки передаются на грунт. При этом напряжения в грунте должны быть такими, чтобы не приводили к разрушению его и к наклону опоры, иначе невозможна нормальная эксплуатация контактной сети.

Все типы и виды устройств, обеспечивающие устойчивость опоры, называют закреплениями опор в грунте. Если такое устройство состоит из нескольких отдельных частей, то под закреплением опоры понимают совокупность всех этих частей.

Опоры контактной сети могут быть закреплены непосредственной заделкой их нижней (фундаментной) части в грунт или с использованием различных фундаментов — массивных элементов, заглубляемых в землю примерно на 2 м и более.

Часть грунта, воспринимающую давление фундамента, называют основанием. Основания, грунт которых используется в естественном состоянии, называют естественными. Если для повышения несущей способности уплотняют или упрочняют основание, то его называют искусственным (например, свайным). Основаниями фундаментов опор контактной сети служат грунты в естественном состоянии.

Расстояние от подошвы фундамента до поверхности грунта в месте его установки называют глубиной заложения фундамента (глубиной заделки опор — при непосредственной установке ее в грунт). Глубину заложения фундамента определяют расчетом; наименьшее ее значение ограничивают экономическими соображениями, а также условиями промерзания грунта.

За расчетную поверхность грунта при расчете одиночного фундамента принимают горизонтальную плоскость, проходящую через точку пересечения вертикальной оси фундамента с поверхностью грунта, а при наличии насыпного неуплотненного слоя (песчаный балласт, шлак и пр.) — с нижней поверхностью этого слоя.

Проектированию закреплений опор контактной сети в грунте предшествуют геологические и гидрогеологические изыскания, на основании которых определяют физические и механические характеристики грунтов.

Существующие способы закрепления опор контактной сети в грунте можно разделить на две основные группы: закрепления, при которых подземная часть опоры или фундамент работают на выворачивание (рис. 12.1, а), и закрепления, при которых часть фундаментов работает на выдергивание из грунта, а другие — на вдавливание в грунт (рис. 12.1, б, в, г).

Закрепления опор по схемам рис. 12.1, а в основном применяют для консольных опор и опор жестких поперечин, несущих сравнительно небольшие нагрузки и передающих небольшие усилия на грунт. Закрепления по схемам рис. 12.1, б, в, г используют для консольных, анкерных и опор гибких поперечин.

Рис. 12.1. Схемы различных способов закрепления опор:

а — непосредственное и на одиночных фундаментах; б — с помощь анкера; в — на двух фундаментах; г — на сваях

Консольные железобетонные опоры устанавливают непосредственно в грунт в заранее отрытые или пробуренные котлованы, а в условиях сульфатной агрессивности грунтов — на одиночные фундаменты.

Схемы установки опор длиной 13,6 м на насыпях и в выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 12.2. На этом рисунке ВГР — верх головки рельса; УОФ — условный обрез фундамента; РПГ — расчетная поверхность грунта; ВЛ — верх лежней; ДК — дно котлована. При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают. Для усиления закрепления опор применяют лежни — железобетонные плиты шириной 500 мм и длиной 1000 мм (тип I) или 1800 мм (тип II), устанавливаемые вертикально по отношению к опорам. Лежни крепят к опоре мягкой проволокой диаметром 6 мм.

Струнобетонные центрифугированные опоры контактной сети могут быть соединены с фундаментом только телескопическим (стаканным) стыком. Такое соединение после омоноличивания стыка делает конструкцию неразъемной, что является ее недостатком, так как значительно затрудняет замену опоры при ее повреждении.

Рис. 12.2. Схемы установки опор длиной 13,6 м на насыпи (а) ив выемке (б)

Для установки центрифугированных железобетонных консольных опор и опор жестких поперечин применяют трехлучевые ТС (рис. 12.3, а, б) и двутавровые ДС стаканные фундаменты, а также сваи со стаканным оголовком.

Рис. 12.3. Трехлучевой стаканный фундамент

Фундаменты ТС разработаны взамен фундаментов ДС. По сравнению с двутавровыми трехлучевые фундаменты при одной и той же длине и несущей способности по грунту дают значительное снижение (в среднем на 23 %) расхода бетона фундаментов.

Маркировка фундаментов принята в одну строчку, например ТС-8-0-3,5, и характеризует тип, нормативный изгибающий момент в килоньютон-метрах (кН·м) и длину фундамента в метрах. Буквенные индексы ТС и ДС означают соответственно трехлучевой стаканный и двутавровый стаканный.

Фундаменты ТС и ДС состоят из двух основных конструктивных частей: верхней — стакана и нижней — фундаментной части. Верхняя часть фундаментов представляет собой железобетонный стакан прямоугольного сечения. Размеры фундамента 0,67×0,67 м приняты исходя из условия работы гидрозахвата вибропогружателя агрегата АВСЭ. Нижняя фундаментная часть у фундаментов ТС имеет трехлучевое сечение с расположением лучей в плане через 120° один относительно другого. Лучи имеют толщину стенки в крайней внешней части луча 80 мм и 90 мм — в месте схождения лучей в центральной части сечения. Один луч на конце имеет уширение для ориентации при установке фундамента: уширенным лучом фундамент устанавливают «от пути». Сопряжение верха фундамента (стакана) с нижней трехлучевой частью выполнено в виде пирамидального конуса.

Схемы установки опор длиной 10,8 м на фундаментах ТС на насыпях и в выемках при ширине земляного полотна 5,8 м показаны на рис. 12.4. На этом рисунке L — длина фундамента; hр — глубина его заложения; ОП — опорная плита, устанавливаемая под анкерными опорами (другие обозначения см. рис. 12.2). При установке опор на насыпях с габаритом 3,4 м грунт присыпают.

Рис. 12.4 Схемы установки опор длиной 10,8 м с фундаментами типа ТС на насыпи (а) и в выемке (б)

Читайте также:  Установка замков от иномарки в уаз 31519

Рис. 12.5. Сваи типов С-8И и С-10И

Свайные фундаменты состоят из двух основных конструктивных элементов: железобетонной сваи (рис. 12.5) сечением 350×350 мм длиной 8 или 10 м (соответственно марки сваи С-8И или С-10И; буквенный индекс С означает свая, цифровой индекс — длину сваи в метрах, второй буквенный индекс И — в конструкции сваи есть какие-то изменения) и двухблочного железобетонного оголовка стаканного типа из блоков СТ-1. Один блок оголовка закрепляют на свае после ее забивки, а другой — на опоре посредством омоноличивания бетоном. Объединены блоки оголовка монтажными элементами с последующим омоноличиванием стыков.

Свайные фундаменты для установки центрифугированных железобетонных опор используют в тех случаях, когда доля постоянной нагрузки на опору в суммарной превышает 35 % и устройство присыпки к насыпи невозможно или технически нецелесообразно, а также при сложных геологических условиях (сильно обводненные грунты, сильно пучинистые грунты — при ежегодном пучении грунта на 100 мм и более).

Устанавливают опоры длиной 10,8 м на сваях со стаканным оголовком в соответствии с рис. 12.6. На этом рисунке 1 — стойка опоры; 2— стаканный оголовок; 3 — свая; НС — низ стойки опоры; ВС — верх сваи; ВГР — верх головки рельса; УГВ — уровень грунтовых вод.

Рис. 12.6 Схемы установки опор дли­ной 10,8 м на сваях С-8И и С-10И со стаканным оголовком на насыпи

Трехлучевые и свайные фундаменты изготавливают из бетона марки 400 или из сталеполимербетона.

Для закрепления оттяжек анкерных железобетонных опор в грунте (см. рис. 12.7) используют трехлучевые анкеры ТА (Т — трехлучевой, А — анкер), двутавровые ДА (Д — двутавровый), стоечные СА с плитой в основании (С — стоечный) и свайный СА (С — свайный).

В качестве основного типа принят трехлучевой анкер ТА (рис. 12.7). Анкер изготовляют таких же размеров, как фундамент ТС, но без стаканной части. Для закрепления оттяжек в верхнюю часть анкера перед бетонированием закладывают проушины из полосовой стали. Верхняя часть анкера представляет собой железобетонный оголовок прямоугольного сечения 0,67 х 0,67 м. Выпускают анкеры длиной L 4 и 4,5 м, их соответственно обозначают ТА-4 и ТА-4,5. Длину анкера выбирают в зависимости от нормативного усилия в оттяжках анкерной опоры, условного расчетного сопротивления грунта, ширины земляного полотна и места установки опоры.

Рис. 12.7. Анкеры для оттяжек железобетонных опор типа ТА

По сравнению с применявшимися ранее двутавровыми анкерами ДА анкеры ТА при одной и той же несущей способности по грунту дают значительное снижение расхода бетона.

Стоечные анкеры типов СА-4,5-1 и СА-4,5-2 состоят из стойки и плиты. Стойки и плиты изготавливают раздельно, а при установке соединяют сваркой.

Стоечные анкеры устанавливают на условно благоприятных (II тип) и неблагоприятных (III тип) участках земляного полотна при уровне грунтовых вод выше 2,8 м.

Свайный анкер СА-10 с поперечным сечением 0,35 х 0,35 м и длиной 10 м (расход бетона М-300 составляет 1,25 м 3 , стали — 399 кг, масса сваи 3,13 т) применяют в случаях, когда устройство присыпки грунта к насыпи невозможно или технически нецелесообразно, а также при сложных геологических условиях. Глубина забивки свайного анкера по условиям устойчивости на выпучивание должна быть не менее 9 м.

Опоры гибких поперечин с нормативными изгибающими моментами 450 кН·м и более устанавливают на свайно-ростверковые фундаменты. Такие фундаменты состоят из железобетонной плиты-ростверка (рис. 12.8) и четырех — восьми свай сечением 0,3 х 0,3 м и длиной 5, 6, 8 или 10 м.

Рис. 12.8. Железобетонный ростверк

Имеется семь типов свай. В их обозначении, например С5-1, С19-2, буквы С — свая, первая цифра — длина сваи в метрах, вторая — условный тип армирования (прочность) сваи. В обозначении ростверков, например , буква П указывает, что ростверк предназначен для промежуточных опор гибких поперечин, ПА — для анкерных; цифры в числителе — нормативный изгибающий момент в килоньютон-метрах (кН·м), в знаменателе — высота опор в метрах.

Сваи погружают в грунт, пропуская их через отверстия в ростверке, и соединяют с ним сваркой. Металлическую опору на ростверке закрепляют анкерными болтами. Применение свайно-ростверковых фундаментов позволяет значительно сократить затраты труда и расход материалов на установку металлических опор на станциях.

В тех случаях, когда отсутствует возможность сооружения свайно-ростверковых фундаментов (наличие сложных подземных коммуникаций, грунты с большим количеством включений валунов и т.п.), для установки опор гибких поперечин и опор используют блочные закапываемые фундаменты РФ, состоящие из двух различных блоков (рис. 12.9). Блоки фундаментов РФ выпускают семи типов, В обозначении фундаментов, например РФ1-1, РФ4-2, буквы Р—раздельный, Ф — фундамент, первая цифра указывает условно размеры фундамента, вторая — диаметр, количество и расположение анкерных болтов.

Рис. 12.9. Фундамент типа РФ для металлических опор гибких поперечин

Металлические опоры и устанавливают на типовые закапываемые призматические фундаменты П2-2.

Заделка в грунт железобетонных (одиночных и спаренных) стоек жестких поперечин должна обеспечивать устойчивость их поперек и вдоль пути. В случае необходимости установки по изгибающему моменту вдоль пути лежней их устанавливают перпендикулярно к оси пути, располагая симметрично с обеих сторон стоек.

Закрепление опор в грунте в особых условиях.

К особым условиям закрепления опор относят следующие схемы и условия установки опор контактной сети: в пучинистых грунтах и в районах вечной мерзлоты, на свежеотсыпанных насыпях и в слабых грунтах с условным расчетным сопротивлением менее 0,1 МПа, в скальных грунтах, в болотистых грунтах, на насыпях нестандартного очертания, с откосом круче 1:1,5.

Рис. 12.10. Способы закрепления опор контактной сети в слабых грунтах:

Читайте также:  Установка wilo multicargo hmc 305

а — блочный фундамент с уширенной полкой; б — свая-стойка со сборным стаканным ого­ловком; в — двухсвайный фундамент с ростверком и висячими сваями; 1 — присыпка; 2 — торф; 3 — корка; 4 — глина

Установка опор и анкеров в пучинистых грунтах и в районах вечной мерзлоты.

При расположении уровня грунтовых вод на глубине 2,3 м ниже бровки земляного полотна опоры устанавливают в котлованы, огражденные деревянными коробами, с засыпкой пазух дренирующим грунтом. Во время работ изготовленные щиты пропитывают антисептиками или обмазывают битумом, собирают короба таким образом, чтобы между щитами не было щелей, перед опусканием короба в котлован имеющиеся в коробах отверстия заделывают битумом, для засыпки коробов используют гравий или щебень с примесью частиц размером менее 0,1 мм не более 3 % и с наибольшими фракциями не более 50 мм.

В сильно обводненных грунтах, когда установка опор с деревянными коробами затруднена, опоры устанавливают с противопучинной или полиэтиленовой обмоткой, чередующейся с несмерзающейся смазкой. Противопучинную обмотку устраивают на глубину активной зоны пучения, но не менее 2 м; пазухи котлована засыпают непучинистым грунтом.

При уровне грунтовых вод на глубине 2,8 м и ниже применяют анкеры ТА, выше 2,8 м — стоечные анкеры СА-4,1-1 или СА-4,5-2 в зависимости от сил морозного пучения.

Закрепление опор в слабых грунтах.

Фундаменты опор контактной сети в слабых грунтах располагают так, чтобы они находились в слое обычных грунтов. Допускается использование фундаментов, низ которых располагается в слое торфа.

Для закрепления консольных опор и стоек жестких поперечин в слабых грунтах применяют следующие конструктивные решения:

блочные фундаменты с уширенной полкой (1,3 м) и опорной плитой (рис. 132, а); для повышения несущей способности таких фундаментов и уменьшения глубины промерзания с полевой стороны устраивают присыпку шириной 1м;

свайные фундаменты из одиночных свай-стоек сечением 0,25х 0,35 м длиной от 6 до 10 м, которые опираются на плотный грунт, расположенный ниже слабого (рис. 132, б);

двухсвайные фундаменты с ростверком и висячими сваями сечением 0,3×0,3 м, длиной не менее 6 м (рис. 132, в); нижняя поверхность ростверка должна опираться на непучинистые грунты (тело земляного полотна) и иметь расстояние от верха слабого грунта не менее 0,5 м. Такие фундаменты применяют при расположении нижнего горизонта слабых грунтов на глубине 10 м от верха головки рельсов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8838 — | 7649 — или читать все.

источник

Установка железобетонных опор в болотистой местности

Строительство ЛЭП на болотах, в слабых и вечномерзлых грунтах отличается от строительства в нормальных геологопочвенных и климатических условиях рядом факторов. Важнейший из них — низкая несущая способность грунтов в летнее время, т.е. в период основного строительного сезона, что вызывает необходимость использования для строительства специальной высокопроходимой техники и устройства для ее прохождения специальных лежневых дорог или зимников. Кроме того, усложняются способы закрепления опор, методы раскатки и подвески проводов. Таким образом, для сооружения ЛЭП в этих условиях требуется гораздо больше трудовых затрат при более коротком строительном сезоне.

К болотистым и слабым грунтам относят обводненные пылеватые пески (плывуны), обводненные заиленные или заторфованные грунты, торфяники, текуче-пластичные глинистые грунты и др. Несущая способность таких грунтов составляет 10-100 кПа.

Слабые грунты и болота на определенной глубине имеют плотный подстилающий грунт или даже скальное основание. В зависимости от глубины, на которой расположен подстилающий слой, определяется глубина болот, а в зависимости от глубины болот устанавливается способ закрепления опор.

В районах Западной Сибири, где расположены крупнейшие нефтяные месторождения страны, откуда берут начало нефтепроводы, глубина болот достигает 10-12 м.

Вечномерзлыми или многолетнемерзлыми грунтами называют грунты, которые находятся в мерзлом состоянии в течение трех лет и более. По сравнению с обычными грунтами, содержащими три компонента — твердые минеральные частицы, воду и газы -мерзлые грунты содержат еще четвертый компонент — лед, который придает совершенно новые свойства.

В районах вечномерзлых грунтов расположены основные газовые месторождения Западной Сибири. В этих зонах мощность вечномерзлых грунтов достигает 100- 200м.

В условиях вечномерзлых грунтов оттаивание поверхностного слоя грунта в теплое время года приводит к тому, что его несущая способность снижается, а часто даже полностью теряется. Глубина оттаивания зависит от наличия растительного покрова и его состава, от вида грунта и его влажности, а также от ориентации местности (склона) относительно солнечных лучей. В районах прохождения газопроводов до границы с Уралом глубина оттаивания составляет 2-3 м для песчаных грунтов, 1,5-2,3 м для глинистых и 0,3-0,7 м для торфяных.

Вечномерзлые грунты имеют и еще одну неприятную особенность — пучение, т.е. увеличение объема при промерзании. Пучение грунта обусловлено тем, что объем льда превышает объем находившейся в грунте воды на 9%. Сильнее всего грунт пучится в слое на глубине 40-100 см от поверхности, но заметное пучение происходит и на больших глубинах — до 2 м и более.

Пучение грунтов — процесс в основном обратимый, т.е. при оттаивании грунт снова проседает. Но выжимание опор ЛЭП давлением льда вверх — процесс практически необратимый. Больше того, это выжимание накапливается, что может привести к падениям опор [8].

Транспортные работы в условиях слабых грунтов осложняются трудной проходимостью трассовых проездов и дорог. Строительство ЛЭП на таких грунтах осуществляется, как правило, зимой с устройством временных дорог, называемых зимниками.

Зимник — это сезонная дорога. Прокладывают ее в конце осени, когда начинает замерзание почвы, ручьев и рек. Действует он до весеннего ледохода, т.е. в течение примерно 5-6 мес. Для ускорения промерзаний болот, верхний слой снега счищают болотоходными бульдозерами или просто уплотняют его гусеничными машинами-тягачами, тракторами и бульдозерами.

Читайте также:  Установка кондиционера без вакууматора

Прокладывается зимник генеральными подрядными организациями -трубостроителями или специальными подразделениями по инженерной подготовке трассы в непосредственной близости от трассы трубопровода.

Материалы и конструкции для строительства ЛЭП вывозят по зимникам теми же средствами, что и при строительстве в нормальных условиях.

При работе на слабых грунтах и болотах в теплое время года для прохождения транспортных средств устраивают лежневые дороги, для чего вдоль дороги выстилают хворост и лесосечные отходы, поверх поперек оси дороги через 0,5 м укладывают бревна-лаги диаметром 12-14 см и длиной 4-5 м. Затем к лагам крепят при помощи стальных ершей колесопроводы из бревен диаметром 16-18 см, укладываемых вдоль оси дороги. При использовании на строительстве только гусеничной техники колесопроводы не устраивают, но лаги укладывают вплотную друг к другу. Устройство лежневых дорог, как правило, предусматривается проектом и сметами на строительство трубопровода в целом или на строительство вдольтрассовой ЛЭП.

В условиях болот и слабых грунтов транспортные работы проводятся гусеничной техникой с пониженным давлением на грунт, например, болотоходным трактором Т-100 МБ с давлением гусениц на грунт 27 кПа, болотоходом «Тюмень» с давлением на грунт 32 кПА, тягачами-транспортерами ГТ-Т и плавающими тягачами ГАЗ-71. При устройстве лежневых дорог можно использовать автомобили повышенной проходимости «Урал-375», КрАЗ-255, ЗИЛ 131.

Опоры, барабаны с проводом и кабели привозят на волокушах или пенах, которые представляют собой металлические листы, загнутые вверх в передней части. Для жесткости пены к листу приваривают металлические уголки или швеллеры. Спереди, на загнутом конце, устраивают дышло для зацепления пены за тяговый механизм.

Устройство лежневых дорог — дело трудоемкое и дорогое, поэтому материалы и механизмы оказывается рациональнее транспортировать к месту работ при помощи вертолетов.

Все рабочие, участвующие в наземных работах, связанных с вертолетными перевозками, должны изучить специальную инструкцию, пройти практическое обучение и сдать экзамены для получения допуска к таким работам.

Тип вертолета выбирается в зависимости от массы перевозимых материалов и конструкций. Наиболее часто на строительстве ЛЭП используются вертолеты МИ-8.

Все перевозимые грузы должны быть взвешены, если их масса не обозначена на упаковке или на самой конструкции. Строповку грузов следует производить так, чтобы обеспечивалось горизонтальное положение грузов при транспортировке.

Руководить работами по перевозке должен командир полета, по сигналам которого осуществляется взлет вертолетов.

Строительно-монтажные работы при строительстве ЛЭП на болотах и вечномерзлых грунтах отличаются тем, что закреплять опоры в котлованы в этих условиях практически невозможно. Для этого используют сваи, ригели и лежни. Способы закрепления опор определяются проектной организацией в зависимости от характеристик болот и мерзлот и приводятся в проектах линий. При строительстве ЛЭП для трубопроводов в большинстве случаев используют различные варианты сварных закреплений.

В качестве свай применяют отработанные бурильные трубы или отбракованные спиральношовные трубы диаметром 377 мм.

Заглубляют сваи забивкой, задавливанием или вибропогружением в отверстие, выполняемое бурильной машиной.

Для забивки свай можно использовать различные сваебойные установки, однако в этом случае для каждого удара необходимо вторично запускать молот. В автоматическом режиме молот сваебойного агрегата не может работать вследствие того, что сваи из труб не дают достаточного отказа. Кроме того, сваебойные агрегаты довольно массивны, маломаневренны и поэтому не нашли широкого применения.

Специалистами строительно-монтажных организаций сконструированы и изготовлены установки для вибропогружения свай. Одна из таких установок изображена на рис. 46. Установка смонтирована на базе трелевочного трактора ТТ-4, высокая проходимость которого позволяет применять установку для погружения свай в летний период, а зимой — исключить промораживание трассы. В установке используется принцип вибрации, создаваемый двигателем с дебалансами. Вибрация двигателя через наковальню, предохраняющую верх сваи от деформации, передается на сваю, а усилия, возникающие при вибрации, способствуют ее заглублению.

Рис. 46. Вибропогружатель на базе трелевочного трактора:

1 — тяговый трос лебедки; 2 — кронштейн; 3 — двигатель с дебалансами; 4 — наковальня;

5 — направляющая стрела; 6 — свая; 7 — рама

Устройство для погружения свай вдавливанием смонтировано на гусеничном транспортере повышенной проходимости, который одновременно используется как транспортное средство. Для подъема свай и их установки в вертикальное положение применяют смонтированную на платформе крановую установку. Вдавливание сваи осуществляется через наголовник при помощи системы блоков и тросов.

Отверстие для заглубления свай бурят тракторной бурильной машиной при помощи специальных буровых головок с резцами из твердого сплава. Такими буровыми головками можно бурить котлованы диаметром 400 или 600 мм в мерзлом и талом грунте I-III категорий.

Опоры в сваях закрепляют металлическими плиточными ригелями М-11. Ригели закрепляют на опоре после того, как она будет выверена путем раскрепления деревянными клиньями в трубной свае. Затем эти ригели привариваются к торцу сваи по всему ее периметру.

Заземление опоры осуществляется приваркой заземляющего выпуска стойки к трубе.

Раскатывают провода при помощи высокопроходимых трелевочных тракторов, а в весенне-летний период используют плавающий гусеничный транспортер ГАЗ-71.

Для монтажа проводов ЛЭП в заболоченной местности в летний период можно использовать вертолеты.

При организации работ по строительству ЛЭП на болотах, слабых и вечномерзлых грунтах для устройства свайных оснований создается специальное звено, оснащаемое транспортными средствами, крановыми установками и установками для погружения свай.

Бригады, занятые на строительстве ЛЭП, должны быть обеспечены утепленными вахтовыми машинами или передвижным отапливаемым помещением — вагончиком, тепляком и др.

источник

Добавить комментарий