Диплом в сборе (1229381), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

При проектировании может быть применена конструкция бандажа, состоящего из незамерзающей консистентной смазки типа ЦИАТИМ-201 или 221, защитного кожуха из морозостойкого композитного материала, и прослойки, препятствующей попаданию влаги в бандаж.

В качестве гидроизоляции может применяться нетканый геотекстиль, который изготовляется из искусственных или натуральных полимеров и характеризуется хорошей водопроницаемостью.

Защитный кожух возможно выполнить из сегментов «Пеноплэкс», стянутых полимерными лентами вокруг фундамента опоры. Сегменты состоят из экструдированного(экструзионного) пенополистирола. Его характеристики могут изменяться в широких пределах, в зависимости от добавляемых в него примесей. Этот материал обладает необходимыми нам характеристиками:

– минимальное водопоглощение;

– высокая прочность на сжатие;

– долговечность;

– морозостойкость;

– экологичность.

Для металлического завинчиваемого фундамента опоры защитный кожух может быть собран из серийно выпускаемого набора из пяти пенополистирольных сегментов и двух-трех слоев геотекстиля пропитанного незамерзающей консистентной смазкой ЦИАТИМ, заполняющего пространство между фундаментом и кожухом и запертого с торцов кожуха уплотнительным термопластичным шнуром и морозостойким герметикам.

Надземную часть опоры на 0,5-1м от поверхности земли окрашивают в черный цвет. В период пучения опора будет греться сильнее и будет быстрее отогревать массы грунта, в которых закреплена, тем самым уменьшая силы смерзания бандажа и с сезонно талым грунтом в зоне его пучения.

При использовании этого метода силы смерзания сезонно-талого грунта действуют на бандаж, а не на боковую поверхность фундамента. При поднятии сезонно талого слоя будет подниматься противопучинный бандаж, а опора останется на месте за счет собственного веса сил трения с вечномерзлым грунтом.

Проверка устойчивости закопанных и свайных фундаментов опор на выпучивание выполняется по формуле (3.29) п.3.4:

где – нормативное значение касательной силы морозного пучения грунта ( = 80 кН/м² – на неблагоприятных участках).

В случае применения противопучинного бандажа будет действовать на поверхность бандажа, на опору же будет передаваться меньшая часть силы, зависящая от силы трения между опорой и бандажом.

Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов определяется по формуле (4.1) п.4.2:

где - расчетная удельная касательная сила пучения, кПа (кгс/см²).

Так же как и в предыдущем случае эта сила будет действовать на бандаж, а на фундамент будет передаваться только ее часть, обусловленная силой вязкого трения.

5.1.2 Расчет сил трения в бандаже

Трение – явление сопротивления относительному перемещению тел, возникающее в зоне соприкосновения их поверхностей. Вязкое трение возникает в случае, если одно из тел - жидкая или газообразная среда.

Сила сопротивления, возникающая при движении тела в вязкой среде, обладает определенными свойствами и называется вязким трением. При вязком трении отсутствует сила трения покоя. Сила вязкого трения, действующая на тело, направлена противоположно скорости этого тела относительно среды.

При малой величине скорости движения тела относительно среды, сила сопротивления прямо пропорциональна этой скорости:

(5.1)

где – коэффициент динамической вязкости; – скорость движения тела; S – площадь боковой поверхности части фундамента, по которой происходит сдвиг; Z – перечная толщина слоя.

В данной формуле S и Z будут постоянными величинами, а и будут изменяться в зависимости от температуры смазки и скорости движения бандажа относительно фундамента опоры.

Для смазки ЦИАТИМ-201 коэффициент динамической вязкости при температуре минус 500 С не более 1100 Па·с.

Рассчитаем силу вязкого трения для бандажа с толщиной смазки 1мм, установленного на глубину сезонно талого грунта, при температуре не ниже минус 500 С и скорости подъема грунта 100 мм/сутки.

5.2 Установка опор в слабых грунтах и 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- 200 м.

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.

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 месяцев. Для ускорения промерзаний болот, верхний слой снега счищают болотоходными бульдозерами или просто уплотняют его гусеничными машинами-тягачами, тракторами и бульдозерами.

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 ЛЭП.

В условиях болот и слабых грунтов транспортные работы проводятся гусеничной техникой с пониженным давлением на грунт. При устройстве лежневых дорог можно использовать автомобили повышенной проходимости.

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.

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 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.

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. 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.

Компанией «ENSTO» разработано специальное крепление опор для установки в слабых грунтах и болотистой местности – основание для опор SH184, трехлапчатое, выполненное из стали горячей оцинковки. Основание для опор SH184 имеет увеличенную площадь соприкосновения с грунтом, что позволяет предотвратить «выталкивание» опор слабыми грунтами.

Благодаря применению такого решения возможно значительно снизить затраты на обслуживание линий электропередач, проходящих в заболоченных областях.

Характеристики

Список файлов ВКР