Опоры граненые складывающиеся
Опоры граненые складывающиеся: конструкция, применение и нормативная база
Опоры граненые складывающиеся (ОГС) представляют собой специализированный тип металлических опор воздушных линий электропередачи и освещения, основным отличительным признаком которого является шарнирное соединение между фундаментом и конической многогранной стойкой. Данная конструктивная особенность позволяет осуществлять оперативный подъем и опускание (складывание) опоры для проведения монтажных, ремонтных работ или замены оборудования без применения тяжелой автовышки и без производства земляных работ в непосредственной близости от фундамента. ОГС изготавливаются методом гибки и сварки из листовой высокопрочной стали, что обеспечивает высокую механическую прочность при относительно малом весе и материалоемкости.
Конструктивные особенности и составные элементы
Конструкция типовой граненой складывающейся опоры является модульной и включает в себя несколько ключевых компонентов.
- Фундаментный стакан (оголовок фундамента): Заливается на месте установки опоры. Имеет ответные элементы (проушины, цапфы) для крепления шарнирного узла. Обеспечивает передачу нагрузок от опоры в грунт.
- Шарнирный узел (опорно-поворотное устройство): Сердцевина конструкции. Представляет собой высокопрочный стальной узел, соединяющий фундаментный стакан со стойкой опоры. Включает в себя оси, подшипники скольжения или качения, фиксирующие элементы (шпильки, пальцы). Рассчитан на многократные циклы складывания/подъема и длительную эксплуатацию в условиях знакопеременных нагрузок.
- Стойка опоры (тело): Коническая многогранная конструкция, выполненная из гнутых стальных листов. Количество граней обычно составляет 8, 12 или 16. Коническая форма обеспечивает оптимальное распределение механических напряжений. На стойке закрепляются траверсы, кронштейны для светильников, элементы для крепления проводов и арматуры.
- Траверсы: Консольные элементы для подвески проводов ВЛ или светильников. Могут быть жестко приваренными к стойке или съемными.
- Механизм фиксации в рабочем положении: Обеспечивает жесткую связь между стойкой и фундаментом после подъема опоры. Чаще всего представляет собой систему тяг (раскосов) с резьбовыми регулировочными элементами или специальные фиксирующие шпильки, которые стопорят шарнирный узел.
- Система противовесов (опционально): Для опор большой высоты и массы может применяться противовес, облегчающий процесс ручного или механизированного подъема.
- Снижение затрат на обслуживание и ремонт: Возможность обслуживания и замены оборудования (трансформаторов, светильников, изоляторов) с уровня земли без привлечения автовышек и подъемных кранов. Это минимизирует простои, сокращает стоимость работ и повышает безопасность персонала.
- Ускорение монтажа: Установка стойки на фундамент и ее подъем могут производиться с помощью легкой техники (манипулятора) или даже вручную (для опор малой мощности), что особенно актуально в стесненных условиях городской застройки, парков, на узких улицах.
- Повышенная ремонтопригодность: В случае повреждения стойки (например, при ДТП) ее можно быстро опустить, заменить на месте или отремонтировать в условиях мастерской, не разрушая фундамент.
- Универсальность фундаментов Фундаментный стакан может быть использован для установки стоек различной высоты и назначения (силовые, осветительные), что удобно при модернизации сетей.
- Высокая механическая прочность и стойкость к ветровым нагрузкам: Граненая коническая форма обеспечивает высокую устойчивость к изгибающим моментам и кручению.
- Более высокая начальная стоимость: По сравнению с неразборными гранеными или трубчатыми опорами, ОГС имеют более сложную и дорогую конструкцию за счет шарнирного узла и механизма фиксации.
- Требовательность к качеству изготовления и монтажа Недопустимы перекосы в шарнирном узле, люфты, коррозия трущихся частей. Неправильная установка фундамента (отклонение от вертикали/горизонтали) критична.
- Необходимость периодического обслуживания шарнира: Требуется контроль состояния и смазка шарнирного соединения для обеспечения легкости складывания.
- Ограничение по нагрузкам: Для сверхвысоких нагрузок (ВЛ 330 кВ и выше) применяются, как правило, неразборные конструкции из-за сложности создания шарнира, рассчитанного на экстремальные усилия.
- Воздушные линии электропередачи 6-35 кВ: В качестве промежуточных и анкерных опор в условиях, где вероятны частые ремонтные работы или сложный рельеф местности.
- Уличное и архитектурное освещение: Для установки светильников на магистралях, площадях, в парках. Позволяет быстро менять лампы и чистить оптику.
- Опоры контактной сети электротранспорта (троллейбус, трамвай).
- Опоры для подвески слаботочных сетей (СОЛТ, волоконно-оптические линии связи).
- Временные и мобильные энергетические установки, где важна скорость развертывания и демонтажа.
- Подготовка фундамента: Заливка фундаментного стакана по проекту с точным вывером положения закладных элементов (цапф шарнира).
- Установка шарнирного узла: Крепление ответной части шарнира к закладным деталям фундамента.
- Сборка стойки: Соединение стойки со шарниром в опущенном (горизонтальном) положении. Установка траверс, оборудования.
- Подъем опоры: С помощью манипулятора или лебедки опора поднимается в вертикальное положение. Процесс требует контроля за отсутствием препятствий и плавностью хода.
- Фиксация: После выверки вертикальности по отвесу или уровню производится жесткая фиксация опоры в рабочем положении с помощью штатных тяг или шпилек.
- Монтаж электрооборудования и проводов.
Преимущества и недостатки
Применение ОГС обусловлено четким перечнем технико-экономических преимуществ, однако имеет и определенные ограничения.
Преимущества:
Недостатки:
Области применения
ОГС нашли широкое применение в различных отраслях городского и промышленного хозяйства:
Нормативная база и стандарты
Проектирование, изготовление и монтаж ОГС регламентируется комплексом отечественных нормативных документов.
| Нормативный документ | Область регулирования |
|---|---|
| ГОСТ 32931-2014 (ЕН 12899-1:2007) | Стационарные вертикальные дорожные знаки. Общие технические требования. Часть методов испытаний может применяться к опорам. |
| ГОСТ Р 58033-2017 | Опоры ВЛ и освещения. Общие технические условия. |
| СП 256.1325800.2016 | Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа. |
| СНиП 2.05.02-85* | Автомобильные дороги (для опор освещения вдоль дорог). |
| ПУЭ 7-е издание | Правила устройства электроустановок. Главы 2.4, 2.5 и раздел 6. |
| Серии рабочих чертежей 3.407-115, 3.407-136 | Типовые проекты и узлы для унифицированных железобетонных и стальных опор. |
| РД 34.20.185-94 | Инструкция по проектированию ВЛ 35-750 кВ (исторический, но часто используемый документ). |
Технические характеристики (типовой ряд)
Параметры ОГС варьируются в широких пределах в зависимости от назначения. Ниже приведены усредненные данные для распространенных моделей.
| Параметр | Опоры освещения | Опоры ВЛ 10 кВ (промежуточные) |
|---|---|---|
| Высота, м | 8 – 12 | 9.5 – 11 |
| Количество граней | 8, 12 | 12, 16 |
| Масса стойки, кг | 180 – 400 | 350 – 700 |
| Материал | Сталь Ст3, 09Г2С | Сталь 09Г2С, 17Г1С |
| Толщина металла, мм | 3 – 4 | 4 – 5 |
| Защитное покрытие | Горячее цинкование (не менее 80 мкм), грунт-эмаль | Горячее цинкование (не менее 100 мкм) |
| Расчетная скорость ветра, м/с | До 30 (для конкретного района) | До 40 (для конкретного района) |
| Тип фундамента | Монолитный стакан, свайный | Монолитный стакан |
Процесс монтажа и эксплуатации
Монтаж ОГС выполняется в несколько этапов:
В процессе эксплуатации обязателен периодический визуальный осмотр состояния шарнирного соединения, защитного покрытия, элементов фиксации. Не реже одного раза в 5 лет рекомендуется проводить пробное опускание и подъем опоры для проверки работоспособности механизма.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается граненая опора от трубчатой в контексте складывающихся конструкций?
Граненые опоры изготавливаются из листовой стали, имеют форму многогранного усеченного конуса. Они прочнее на изгиб и кручение при аналогичной массе, менее подвержены автоколебаниям («галопированию»). Трубчатые опоры (из круглой трубы) проще в производстве, но для обеспечения необходимой прочности на изгиб требуют большей толщины металла или диаметра, что увеличивает вес и парусность. Для складывающихся систем граненая конструкция является технологически более предпочтительной и надежной.
Какой ресурс у шарнирного соединения? Что выходит из строя в первую очередь?
При правильном изготовлении и регулярном обслуживании (смазка) ресурс шарнира превышает 25 лет. Первыми выходят из строя элементы без защитного покрытия (шпильки, оси), подверженные коррозии и механическому износу. Может наблюдаться заклинивание подшипников скольжения при отсутствии смазки или попадании абразива. Фиксирующие тяги могут терять натяжение, требуя периодической подтяжки.
Можно ли установить складывающуюся опору на существующий фундамент от старой, неразборной опоры?
Как правило, нет. Фундамент под ОГС проектируется специально: он имеет уникальные закладные детали для крепления шарнира, рассчитанные на специфические нагрузки (в том числе при складывании). Использование существующего фундамента возможно только после его полного обследования, усиления и монтажа адаптерной системы, что экономически и технически часто нецелесообразно.
Каковы требования к антикоррозионной защите ОГС?
Для ответственных объектов (ВЛ, магистральное освещение) обязательным является горячее цинкование всей металлоконструкции (стойка, траверсы, шарнирный узел) толщиной слоя 80-120 мкм по ГОСТ 9.307-89. Допускается комбинированное покрытие: оцинкованные детали с последующим нанесением полимерного слоя для повышения эстетики и долговечности. Для опор в слабоагрессивных средах может применяться усиленная лакокрасочная защита (грунт-эмаль в 3-4 слоя) по системе «цинк-наполненный грунт + финишная эмаль».
Существуют ли ограничения по применению ОГС в сейсмически активных районах?
Да, существуют. В районах с сейсмичностью выше 7 баллов применение ОГС требует специальных расчетов и конструктивных доработок. Основное внимание уделяется узлу фиксации в рабочем положении, который должен воспринимать не только статические, но и значительные динамические нагрузки. Часто используются дополнительные диагональные тяги или усиленные шпили. Выбор и монтаж ОГС для таких условий должны выполняться строго в соответствии с индивидуальным проектом, учитывающим СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах».
Кто имеет право производить работы по опусканию/подъему опоры?
Работы должны выполняться специально обученным и аттестованным персоналом, имеющим допуск к работам на высоте и к обслуживанию электроустановок (для ВЛ). Перед каждым опусканием необходимо получить наряд-допуск, провести инструктаж, отключить и заземлить линию (для силовых ВЛ). Работы производятся под руководством ответственного производителя работ. Использование неквалифицированного персонала строго запрещено из-за высоких рисков обручения, поражения электрическим током и повреждения оборудования.