Опоры несиловые круглоконические
Опоры несиловые круглоконические: конструкция, назначение и применение
Опоры несиловые круглоконические (ОНК) представляют собой специализированные металлические конструкции, предназначенные для монтажа и поддержания линий связи, волоконно-оптических линий передачи данных (ВОЛС), уличного освещения, светофоров, рекламных конструкций и других сетей, не связанных с передачей высоковольтной электроэнергии. Их ключевая особенность – коническая форма ствола, выполненного из стали, которая обеспечивает оптимальное соотношение прочности, материалоемкости и ветровой устойчивости.
Конструктивные особенности и технология производства
Конструкция ОНК представляет собой цельногнутую коническую трубу, изготавливаемую методом радиальной гибки и продольной сварки из листовой стали. Этот процесс, известный как «раскатка», позволяет получить бесшовную на вид конструкцию с равномерной толщиной стенки по всей длине, что критически важно для распределения механических нагрузок.
Основные элементы опоры:
- Ствол (тело опоры): Коническая труба с постоянным углом конусности (обычно в диапазоне 0.8° — 1.2°). Конусность увеличивает момент сопротивления в наиболее нагруженном приземном сечении и снижает парусность в верхней части.
- Оголовок: Верхняя часть ствола, на которой монтируются кронштейны для светильников, траверсы для крепления кабелей или другие присоединительные элементы. Может быть усиленным.
- Люк (ревизионный люк): Располагается в нижней части опоры, предназначен для доступа к кабельным вводам и соединениям внутри полости ствола.
- Фундаментный стакан (пряжка): Цилиндрическая или коническая часть в основании, которая бетонируется непосредственно в фундаменте или устанавливается в заранее подготовленное фундаментное стаканное основание. Обеспечивает надежную анкеровку.
- Система кабельного ввода: Комплект герметичных сальников или уплотнительных муфт для ввода и фиксации кабелей в нижней части опоры.
- Высокая прочность и жесткость: Коническая форма обеспечивает оптимальное распределение механических напряжений от ветровой нагрузки и веса оборудования.
- Малая парусность: Уменьшенный диаметр в верхней части снижает ветровую нагрузку.
- Эстетичный внешний вид: Гладкая, без ребер жесткости форма лучше вписывается в городскую среду.
- Защита от несанкционированного доступа: Гладкая поверхность и значительная высота затрудняют подъем.
- Долговечность: При качественном горячем цинковании срок службы превышает 30 лет без необходимости обслуживания.
- Внутренняя полость: Позволяет прокладывать кабели внутри опоры, защищая их от внешних воздействий и вандализма.
- Более высокая стоимость: По сравнению с силовыми железобетонными опорами или трубчатыми цилиндрическими стойками.
- Сложность монтажа: Требует применения автокранов из-за значительного веса и габаритов.
- Необходимость качественного фундамента: Обязательно устройство монолитного бетонного фундамента с точным позиционированием закладных или стакана.
- Риск коррозии изнутри: При отсутствии дренажных отверстий или при нарушении герметичности люка возможно скопление конденсата и внутренняя коррозия.
- Уличное и дорожное освещение: Магистрали, улицы, дворовые территории, пешеходные зоны.
- Сети связи и ВОЛС: В качестве несущей конструкции для подвески оптических и медных кабелей.
- Системы организации дорожного движения (СОДД): Установка светофоров, дорожных знаков переменной информации, камер видеонаблюдения и фиксации.
- Объекты железнодорожной инфраструктуры: Освещение станций, перронов, подъездных путей.
- Промышленные и складские территории: Освещение периметра и открытых площадок.
- «Автомобильные дороги».
- Подготовка фундамента: Устройство буронабивной или сборной железобетонной конструкции с точным выведением закладных деталей или стакана. Критически важно соблюдение проектных отметок и геометрии.
- Доставка и раскладка: Осторожная разгрузка для предотвращения повреждения цинкового покрытия.
- Установка опоры: Строповка за верхнюю часть (использование мягких стропов обязательно), подъем краном и установка в стакан или на фланцы. Выверка вертикальности по отвесу или уровню с точностью не хуже 1:200.
- Фиксация: Для фланцевого типа – затяжка фундаментных болтов динамометрическим ключом. Для стаканного типа – расклинивание и последующая заливка пескобетонной смесью или инъектирование.
- Прокладка кабеля и монтаж оборудования: Ввод кабеля через герметичные сальники, протяжка внутри ствола, подключение к светильникам или коммутационной коробке в люке.
Классификация и технические параметры
ОНК классифицируются по ряду ключевых параметров, которые определяются проектом и условиями эксплуатации.
Таблица 1: Классификация опор несиловых круглоконических
| Критерий классификации | Типы / Значения | Пояснение |
|---|---|---|
| По способу установки | Фланцевые, Прямостоечные (стаканного типа) | Фланцевые крепятся к закладной детали фундамента болтами. Прямостоечные бетонируются непосредственно в грунт или вставляются в фундаментный стакан. |
| По виду защитного покрытия | Горячее цинкование, Цинконаполненный грунт, Комбинированное покрытие (цинкование + полимерная покраска) | Горячее цинкование по ГОСТ 9.307-89 – наиболее долговечный метод (до 50 лет и более). Цинконаполненные составы применяются для ремонта или в менее агрессивных средах. |
| По назначению (типу нагрузки) | Для освещения (одиночные, спаренные), Для кабелей связи (ВОЛС), Для СОДД (светофоры, знаки), Универсальные | Конструкция оголовка и расчетная нагрузка варьируются. Опоры для СОДД часто имеют специфические крепления и люки для контроллеров. |
| По высоте | От 4.0 до 12.0 метров (стандартный ряд: 6, 7, 8, 9, 10, 11 м) | Высота указывается от уровня земли до верха оголовка. Выбор зависит от ширины проезжей части, требуемой освещенности и количества подвешиваемых кабелей. |
| По толщине стенки | От 3.0 до 5.0 мм (стандартно 3-4 мм) | Толщина напрямую влияет на механическую прочность и вес конструкции. Определяется расчетом на изгибающий момент. |
Таблица 2: Основные технические характеристики типовой ОНК высотой 9 метров
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Высота, H | 9000 мм | Допуск по ГОСТ ±50 мм |
| Диаметр в верхнем сечении, Dв | 100-120 мм | — |
| Диаметр в нижнем сечении, Dн | 200-220 мм | — |
| Толщина стенки, s | 4.0 мм | По ГОСТ 10704-91 |
| Расчетный изгибающий момент у основания, M | до 40 кН·м | Зависит от марки стали и диаметров |
| Масса ствола (примерно) | 280-320 кг | Без учета комплектующих |
| Материал | Сталь марки 09Г2С, 345, 255 по ГОСТ 19281-89, ГОСТ 27772-88 | Низколегированная сталь для повышенной прочности и морозостойкости |
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами опор
Преимущества:
Недостатки:
Области применения и нормативная база
ОНК применяются в следующих инфраструктурных проектах:
Нормативная база: Проектирование, изготовление и монтаж ОНК регламентируется рядом документов:
ГОСТ Р 57231-2016 «Опоры стальные многогранные конические для светильников. Технические условия» (распространяется и на круглые сечения по многим параметрам).
СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий».
СНиП 2.05.02-85
ПУЭ (Глава 2.4, 2.5 — для освещения).
Проектная документация должна включать расчет на прочность и устойчивость с учетом ветрового района, гололедного района и типа грунта.
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж ОНК выполняется в несколько этапов:
Эксплуатация требует периодического визуального осмотра на предмет целостности покрытия, отсутствия деформаций и следов коррозии. Особое внимание уделяется зоне у основания, подверженной воздействию противогололедных реагентов и влаги.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается несиловая круглая коническая опора от силовой многогранной?
Силовые многогранные конические опоры (СМК) рассчитаны на значительные нагрузки от проводов высокого напряжения (ВЛ до 35-500 кВ), имеют большую массу, толщину металла и, как правило, многогранную форму сечения, обеспечивающую еще более высокую жесткость. ОНК предназначены для меньших нагрузок (осветительные приборы, кабели связи), имеют круглое сечение и часто более эстетичный вид.
Как правильно выбрать толщину стенки и высоту опоры?
Выбор осуществляется на основе статического расчета, который учитывает: суммарную нагрузку от навешиваемого оборудования (светильники, кабели) с учетом коэффициента надежности, ветровую нагрузку для данного района (по СП 20.13330), гололедную нагрузку, угол отклонения светильников. Высота выбирается исходя из норм освещенности (отношение расстояния между опорами к высоте подвеса) и ширины освещаемой территории. Типовые проекты содержат готовые решения для большинства ситуаций.
Какое защитное покрытие является самым надежным?
Наиболее надежным и долговечным методом является горячее цинкование по ГОСТ 9.307-89, обеспечивающее барьерную и электрохимическую (протекторную) защиту. Толщина покрытия должна быть не менее 80-100 мкм. Комбинированное покрытие (цинкование + полимерная порошковая краска) дополнительно повышает эстетику и стойкость к УФ-излучению и механическим повреждениям в агрессивных городских средах.
Можно ли использовать ОНК для подвески самонесущих изолированных проводов (СИП)?
Да, но с серьезными оговорками. ОНК может использоваться для прокладки СИП малых сечений (например, для освещения или ввода в дом), однако она не рассчитана на тяжение, характерное для магистральных силовых линий. Необходим строгий расчет нагрузки от проводов с учетом их длины, сечения и климатических условий. Чаще для этих целей применяют специальные силовые опоры или более мощные универсальные конструкции.
Что такое «прямостоечный» метод установки и в чем его преимущества?
Прямостоечный (или стаканный) метод предполагает установку нижней части опоры (пряжки) непосредственно в заранее отлитый фундаментный стакан с последующей расклинкой и бетонированием. Преимущества: более высокая надежность и жесткость соединения с фундаментом, отсутствие выступающих фланцев и болтов, что снижает риск коррозии крепежа и вандализма. Недостаток – сложность точного позиционирования стакана на этапе устройства фундамента.
Как осуществляется обслуживание и ремонт кабеля внутри опоры?
Обслуживание осуществляется через ревизионный люк, расположенный на высоте 300-500 мм от уровня земли. Для доступа к соединениям кабеля и клеммным колодкам светильника необходимо открыть люк (часто на специальный ключ). При необходимости замены кабеля целиком, его вытягивают и заводят новый с помощью протяжного троса. Конструкция люка должна обеспечивать класс защиты не ниже IP54 после закрытия.
Заключение
Опоры несиловые круглоконические являются современным, технологичным и надежным решением для инфраструктуры городского хозяйства и связи. Их применение обеспечивает долговечность, безопасность и эстетику объектов. Ключом к успешной реализации проекта является правильный выбор параметров опоры на основе инженерного расчета, соблюдение технологии монтажа и применение качественных материалов с надлежащей защитой от коррозии. Понимание конструктивных особенностей, нормативной базы и тонкостей эксплуатации позволяет специалистам оптимально интегрировать ОНК в системы освещения, связи и СОДД, минимизируя жизненный цикл затрат.