Винтовые сваи под опоры контактной сети
Винтовые сваи под опоры контактной сети
Фундаменты на винтовых сваях разработаны институтом ОАО «СевЗап НТЦ», предназначены для монтажа унифицированных башенных и многогранных опор ВЛ. Типовые конструкции указанных фундаментов разработаны в связи с поиском максимально экономичных способов оперативного возведения сооружений ЛЭП, и изготавливаются по рабочим чертежам проектов шифр № 20006тм (том 2, 3, 4, 5, 9); № 20015тм (том 1 и 2)
Особенности применения свайных фундаментов серии 20006тм
Установка свободностоящих промежуточных, анкерно-угловых опор ВЛ 35-500кВ башенного типа производится на фундаментах из одной, двух, трех и четырех или шести винтовых свай. Закрепление оттяжек и стоек опор ВЛ с оттяжками - на фундаментах из одной, двух, трех и четырех винтовых свай. Монтаж многогранных опор ВЛ напряжением до 110кВ - на фундаментах из двух винтовых свай.Конструкция фундамента на винтовых сваях 20006тм
Фундамент на винтовых сваях серии 20006тм включает в себя:
винтовые сваи без наголовников (широко- и узколопастные сваи с сварным или литым наконечником); детали ростверка (верхние, средние, нижние балки); верхние и нижние столики для монтажа свай; опорные узлы и элементы закрепления оттяжек, анкерные болты.Винтовые сваи, по верхней части, объединяются при помощи ростверка. Ростверк в свою очередь выполнен в виде металлических балок, расположенных на разных высотных уровнях. Верхние балки, на которые крепятся детали опоры ВЛ, оснащаются узлами крепления башмаков опор и оттяжек. Все места крепежные детали, соединяющие ростверк со сваей обладают повышенной надежностью и долговечностью. Для восприятия больших горизонтальных нагрузок винтовые сваи в фундаментах располагают под углом к вертикали (козловой тип).
Все конструкции фундамента серии 20006тм в заводских условиях покрываются антикоррозионными цинкосодержащими составами. Однако, необходимость сборки балок нижнего яруса ростверка и завинченных свай с применением большого объема сварных работ, а также работ по подгонке и резке усиливающих косынок, требует обработки сварных швов антикоррозийным покрытием после монтажа. Таким образом не все конструкции свайного фундамента поставляются в заводской готовности.
Маркировка фундамента на винтовых сваях
- n - число свай в фундаменте;
- Ф - фундамент;
- D - диаметр лопасти сваи в мм;
- d - диаметр ствола сваи в мм;
- Lс - длина сваи в м;
- Nв - верхняя балка № швеллера;
- Nс - средняя балка № швеллера;
- Nн - нижняя балка № швеллера;
- n - тип опорной плиты или количество отверстий.
Для фундамента данной серии используются усовершенствованные винтовые сваи с литым наконечником. Для вечномерзлых грунтов рекомендованы узколопастные конструкции литых наконечников, для грунтов с сезонным промерзанием применяются сваи с широколопастными наконечниками.
| Цена на стальные ростверки опор ЛЭП и винтовые сваи зависит от марки стали и антикоррозионного покрытия конструкций. | Узнать цену ростверков | Узнать цену винтовых свай |
Фундаменты на винтовых сваях для свободностоящих промежуточных опор
Фундаменты на винтовых сваях для свободностоящих анкерно-угловых опор
Фундаменты на винтовых сваях для промежуточных опор на оттяжках
- с вертикальным штырем
- с наклонным штырем
Фундаменты на винтовых сваях под оттяжки
Металлические детали двухсвайного фундамента серии 20006тм для свободностоящих промежуточных опор
Цена на стальные ростверки фундаментов опор ЛЭП зависит от марки стали конструкций.
Металлические детали шестисвайного фундамента серии 20006тм для свободностоящих анкерно-угловых опор
Цена на стальные ростверки фундаментов опор ЛЭП зависит от марки стали конструкций.
Фундаменты из винтовых свай под опоры ЛЭП, ВЛ и контактной сети
Статья содержит информацию об истории применения фундаментов из винтовых свай под опоры ЛЭП, ВЛ и контактной сети, а также о ключевых принципах проектирования оснований подобных объектов, используемых в работе специалистами компании «ГлавФундамент».
Содержание статьи:
Впервые свайно-винтовые фундаменты были применены при строительстве опор ЛЭП, ВЛ и контактной сети еще в 60-е годы 20 века.
Тогда все исследования в этой области были направлены на поиск конструкций свай, обеспечивающих снижение энергоемкости процесса их погружения. Поэтому значительная часть лопасти располагалась на конусе (стальная винтовая свая с одной лопастью в 1,25 витка, начинающейся на скошенной части ствола и плавно увеличивающейся в ширину, изобретенная Виктором Железковым).
Действительно, такое расположение лопасти облегчает погружение сваи даже в грунты с высокой плотностью, но ее несущая способность при этом существенно снижается. Это происходит из-за технологических особенностей погружения и конструктивных параметров сваи: во время установки возникают изгибающие моменты, являющиеся прямым следствием случайных эксцентриситетов, а вдоль ствола появляются зоны разуплотнения (пустоты и «зазоры» в контактной области «ствол-грунт»), что в процессе работы либо обеспечивает в незначительной степени, либо вовсе не обеспечивает (при использовании свай малых и средних диаметров) мобилизацию сил сопротивления грунта по стволу.
Чтобы свести к минимуму воздействие перечисленных факторов и повысить несущую способность приходилось увеличивать диаметр ствола и лопасти, что в свою очередь вело к увеличению материалоемкости.
За прошедшие годы подход к проектированию и строительству фундаментов опор ЛЭП, ВЛ и контактной сети из винтовых свай изменился. Многие специалисты отказались от увеличения диаметров ствола и лопасти, как единственного метода повышения несущей способности, добиваясь соответствия требованиям проектной документации путем назначения более оптимальных геометрических и конструктивных параметров винтовых свай.
Тем не менее, результаты расчетов данных конструкций винтовых свай на вдавливающие, выдергивающие и горизонтальные нагрузки аналитическими методами, базирующимися на табличных значениях коэффициентов, демонстрируют значительные расхождения с результатами, полученными во время полевых испытаний грунтов натурными сваями.
В связи с этим специалисты компании «ГлавФундамент» при оценке несущей способности используют численное моделирование статических испытаний грунтов сваями: создание расчетных схем для численного моделирования позволяет получать достоверные результаты, когда расхождение в величине несущей способности даже для слабых грунтов не превышает 20%.
Приведем в качестве примера расчет несущей способности винтовых свай для фундаментов опор ЛЭП (трассы ВЛ 110 кВ) на территории Русского месторождения, которое является уникальным по величине запасов нефти (геологические запасы составляют около 1,4 млрд тонн, извлекаемые запасы – 422 млн тонн).
Перед сотрудниками компании «ГлавФундамент» стояло несколько задач:
выполнить численные расчеты несущей способности винтовых свай по грунту на вдавливающие и выдергивающие нагрузки и по материалу;
выполнить аналитический расчет на действие сил морозного пучения;
выполнить прочностные расчеты узла соединения сваи с ростверком из стальных элементов.
1. Климатические условия района строительства
Район по скоростному напору ветра III. Нормативное ветровое давление 650 Па, скорость ветра – 32 м/с.
Район по гололеду III. Нормативная толщина стенки гололеда 20 мм.
Сейсмическая активность района 5 баллов.
2. Инженерно-геологические условия района строительства
Участок строительства располагается на территории Ямало-Ненецкого автономного округа.
Район изысканий относится к долине реки Таза, пойму которой слагают аллювиальные отложения, находящиеся как в многолетнемерзлом, так и в талом, обычно сильно увлажненном состояниях.
Залегающие с поверхности мерзлые толщи развиты очень широко, их мощность в пределах поймы изменяется от 5-10 м до 150-200 м, но на большей ее части не превышает 50 м. среднегодовые температуры многолетнемерзлых пород на большей части территории колеблются от 0 до -2ºС.
По результатам инженерно-геологических изысканий и последующего анализа пространственной изменчивости частных значений показателей физико-механических свойств грунтов грунты участка строительства выделены в 22 инженерно-геологических элемента:
супесь пластичная с прослоями суглинка;
супесь текучая с прослоями песка;
супесь текучая с примесью органических веществ;
песок мелкий средней степени водонасыщения, средней плотности;
песок мелкий насыщенный водой, средней плотности;
глина твердомерзлая слабольдистая слоистой криотекстуры;
суглинок твердомерзлый слабольдистый слоистой криотекстуры с прослоями песка;
суглинок твердомерзлый слабольдистый слоистой криотекстуры с примесью органических веществ;
суглинок твердомерзлый льдистый слоистой криотекстуры с прослоями глины;
суглинок твердомерзлый сильнольдистый слоистой криотекстуры;
супесь твердомерзлая слабольдистая слоистой криотекстуры с прослоями песка;
супесь твердомерзлая слабольдистая слоистой криотекстуры с примесью органических веществ;
супесь твердомерзлая льдистая слоистой криотекстуры;
супесь твердомерзлая сильнольдистая слоистой криотекстуры;
песок мелкий твердомерзлый слабольдистый массивной криотекстуры;
песок пылеватый твердомерзлый слабольдистый массивной криотекстуры с прослоями супеси;
торф пластичномерзлый среднеразложившийся слабольдистый слоисто-сетчатой криотекстуры;
торф средней влажности среднеразложившийся нормальнозольный.
В гидрогеологическом отношении район изысканий расположен в северной части Западно-Сибирского артезианского бассейна, на территории Тазовского бассейна, отличительная особенность которого – расположение в пределах зоны развития многолетнемерзлых пород.
3. Оценка геотехнической ситуации на участке строительства
Чтобы оценить геотехническую ситуацию, специалистам необходимо было рассмотреть основные факторы, которые могли привести к развитию деформации проектируемых опор.
Преобладающее значение среди них имели:
1. Наличие в основании опор мощной толщи слабых глинистых грунтов.
В основании проектируемых опор залегают слабые глинистые отложения текучей и текучепластичной консистенции, мощность которых в основании сооружения достигает 9 м.
Так как указанные грунты обладают существенной сжимаемостью и малой водопроницаемостью, большие неравномерные осадки основания за счет их дополнительного нагружения могут продолжаться десятки и даже сотни лет.
2. Наличие грунтов, подверженных силам морозного пучения.
Чтобы обеспечивалась устойчивость конструкций фундамента на действие касательных сил морозного пучения, они должны обладать необходимым сопротивлением на действие выдергивающих нагрузок.
4. Назначение винтовых свай
Учитывая сложные климатические и грунтовые условия района строительства, а также специфику возводимого сооружения, специалисты отдела научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок компании «ГлавФундамент» рекомендовали под объект сваи широколопастные многолопастные составные (из труб переменного сечения) со следующими конструктивными и геометрическими параметрами:
диаметр лопастей – 500-1000 мм;
толщина лопастей – 14 мм;
конфигурация лопастей – для текучепластичных грунтов;
диаметр ствола – 159-325 мм;
толщина стенки ствола – 10 мм;
длина винтовой сваи – 5 000-10 000 мм.
Выбор толщины металлопроката обусловлен значительной коррозионной активностью грунтов (КАГ) площадки строительства. Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте выполняется проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».
Подбор конфигурации лопасти, соответствующей грунтовым условиям площадки строительства, позволяет минимизировать нарушения структуры грунта в процессе установки винтовой сваи, что обеспечивает соответствие несущей способности требованиям проектной документации (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).
4.1. Оценка несущей способности свай по грунту
Стандартная методика оценки несущей способности винтовых свай в соответствии с СП 24.13330.2011 базируется на упрощенных моделях взаимодействия грунтов и свай, поэтому не обладает достаточной точностью.
Это требует проведения численных расчетов, позволяющих моделировать работу сваи в полевых условиях. В связи с этим для оценки несущей способности многолопастных модификаций специалисты отдела НИОКР использовали системы автоматизированного проектирования (САПР), базирующиеся на методе конечных элементов.
В первую очередь для оценки несущей способности сваи по грунту выбирается определяющая модель грунта. В данном случае была выбрана упруго-пластичная модель с критерием разрушения Кулона – Мора.
Затем выполняется моделирование в трехмерной (пространственной) постановке. Моделируются следующие виды воздействия:
для оценки несущей способности на вдавливание;
для оценки несущей способности на выдергивание.
По результатам расчета было установлено, что при использовании указанных модификаций винтовой сваи условие по обеспечению несущей способности на действие вдавливающих и выдергивающих нагрузок обеспечивается с запасом.
На этом этапе также были смоделированы расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей. Необходимость расчета обусловлена сложной зависимостью этих параметров от грунтовых условий и характера нагрузок от строения (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).
4.2. Устойчивость на воздействие сил морозного пучения
Проверка на устойчивость на воздействие касательных сил морозного пучения проводится в соответствии с СП 25.13330.2011 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».
Расчет был выполнен для наихудших грунтовых условий. В результате было установлено, что устойчивость сваи на воздействие касательных сил морозного пучения выполняется с запасом.
4.3. Оценка несущей способности свай и металлических ростверков по материалу
Для расчета прочности и жесткости (по материалу) элементов ростверка и винтовых свай также в системах автоматизированного проектирования были созданы трехмерные модели.
По результатам численного моделирования можно сделать вывод, что максимальные эквивалентные напряжения (180 МПа) не превышают значение расчетного сопротивления стали (235 МПа). Следовательно, условие по обеспечению несущей способности стальных элементов выполняется с запасом.
4.4. Расчет элементов ростверка по деформациям
В соответствии с СП 63.13330.2012 расчет металлических элементов по деформациям производят из условия, по которому прогибы или перемещения конструкций от действия внешней нагрузки не должны превышать предельно допустимых значений прогибов или перемещений.
Было установлено, что условие по деформации выполняется.
4.5. Выводы и рекомендации
Результаты расчетов свидетельствуют о возможности применения рекомендованных многолопастных составных винтовых свай и металлических ростверков.
Для окончательных расчетов несущую способность винтовых свай было рекомендовано принимать по результатам испытаний свай статической нагрузкой в соответствии с ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний грунтов сваями».
Винтовые сваи в энергетике
Завод металлоконструкций "АтомСтройКом" - проектирование, изготовление и монтаж винтовых свай для ЛЭП и других объектов энергетики.
При этом, более 32% ЛЭП уже отработали свой нормативный срок. В 2012 году, этот показатель достиг 42%.
Для нормального обновления электросетей, с учетом их старения, в России ежегодно необходимо производить замену 4-5% линий электропередачи.
Фундамент ЛЭП
Но, помимо ремонта и обновления существующих сетей, необходимо строить и новые, которые будут отвечать современным требованиям по распределению электроэнергии. Отсюда и новые технологии строительства ЛЭП с использованием винтовых свай с литым наконечником.
 |  |  |
Важнейшая причина аварийного состояния воздушных линий электропередачи 6-10 кВ - повреждение опор ЛЭП, которые установлены в сложных условиях (обводненные и засоленные грунты), которые являются причиной коррозии бетона, а также падение опор ЛЭП в условиях пучинистых грунтов, когда грунты попросту выталкивают недостаточно заглубленные опоры.
Если же воздушные линии установлены на деревянных опорах, процесс их аварийности значительно выше.
Вообще, существует закономерность аварийности ЛЭП. Так, для ВЛ 6-10 кВ на ж\б стойках, количество отключений на каждые 100 метров протяженности ВЛ составляет 6-7 раз в год, а в некоторых районах и более 20 раз в год. Воздушные же линии 35-500 кВ значительно более надежны, и основных причин здесь две:
- применение стальных опор;
- применение фундаментов на винтовых сваях.
Фундаменты на винтовых сваях намного меньше подвержены износу и деформаии, а при этом являются еще и более экономичными за счет быстроты возведения и минимального использования рабочей силы.
Кроме того, если применять стальные опоры на винтовых сваях с литым наконечником, можно вдвое (до 100 метров) увеличить габаритный пролет за счет более высокой механической прочности.
Да, винтовые сваи с литым наконечником имеют более высокую стоимость, чем железобетонные опоры, но в районах со сложными условиями строительства основная составляющая цены, это не стоимость материалов для строительства, а затраты на транспорт и монтажные работы. В связи с этим, строительство ЛЭП в условиях крайнего севера обходится в любом случае дешевле, чем при использовании железобетонных оснований.
Следующее преимущество винтовых свай с литым наконечником в качестве фундамента ЛЭП кроется в том, что он является экологичным и не вредит окружающей среды. При устройстве фундамента на винтовых сваях для ЛЭП не нужно проводить дорогостоящие земляные работы, а это существенная экономия на отсутствии необходимости в привлечении тяжелой техники.
Фундамент на винтовых сваях для ЛЭП исключает так называемые "мокрые процессы", т.к. не используется бетон, что в условиях северных территорий крайне важно. Винтовые сваи также дают возможноть строить ЛЭП в непосредственной близости к уже имеющимся строениям и сооружениям.
Произведенные расчеты, показали, что использование винтовых свай обеспечивает экономию металлоконструкций в 1,7 раза, арматурной стали – в 1,4 раза, провода – в 1,2 раза, цемента – в 2,7 раза по сравнению с проектной сметой, составленной для устройства железобетонного свайного основания.
Винтовые сваи для ЛЭП
В настоящее время в основном применяются два типа анкеров и свай: одно- или двухвитковые винтовые сваи – для обычных (талых) грунтов и многовитковые – для твердомерзлых грунтов:
Двухвитковые лопастные сваи для талых и с сезонным промерзанием грунтов
Сваи с широкими плоскими лопастями для талых грунтов (см. рис. 1) достаточно просты в производстве и позволяют отказаться от тяжелой осевой пригрузки. Для монтажа этого типа винтовых свай требуется меньший крутящий момент вследствие постепенного развития винтовой лопасти. Все это сокращает производственный цикл, улучшает восприятие горизонтальных нагрузок и несущую способность свай на сжатие и выдергивание на 15–20 %, и, как итог, увеличивает сроки эксплуатации ВЛ, построенных на фундаментах из винтовых свай лопастного типа.
Для изготовления винтовых свай для ЛЭП используются трубы диаметром от 159 мм до 500 мм с толщиной стенки 8, 10, 12, 14 мм.
Так, например сваи винтовые диаметром 219 мм и лопастью 500 мм были применены трестом «Севзапэлектросетьстрой» еще в 1983–1984 гг. на заболоченных участках ВЛ 330 кВ «Новгород – Юго-Западная» и ВЛ 110 кВ «Тихвин – Бокситогорск» и «Кретун – Окуловка». В 2003 году, т. е. через 20 лет, было проведено исследование состояния опор на участке ВЛ 110 кВ «Тихвин – Бокситогорск», которое показало, что коэффициент аварийности опор из-за дефектов фундамента составляет не более 6 %.
Винтовые сваи с узкой лопастью для вечномерзлых грунтов
Такие сваи предназначены для вечномерзлых грунтов и завинчиваются после предварительного бурения лидерной скважины. Наличие во внутренней полости винтовой части дополнительного элемента, необходимого для транспортировки осыпавшегося грунта во внутреннюю часть сваи, позволяет погружать сваю до дна пробуренной скважины, при этом отпадает необходимость бурения лидерной скважины на глубину больше проектной, что позволяет сократить сроки строительства.
Наиболее оптимальная конструкция для мерзлых грунтов - винтовая свая без конической части с диаметром лопасти 280 или 300 мм.
Работы по монтажу фундаментов на винтовых сваях под ЛЭП выполняются с использованием стандартной бурильной машины, без применения тяжелой техники, таким образом, снижается стоимость монтажных работ и значительно сокращаются сроки строительства ЛЭП.
При ремонте таких опор ЛЭП появляется еще одно преимущество винтовых свай - работы по ремонту опор могут проводиться без остановки функционирования магистрали. Соответственно, потребителей электричества такие ремонты никак не заторну,все они останутся с электричеством на время ремонтных работ.
Винтовые сваи применяются не только для строительства опор ЛЭП в электроэнергетике. Существуют и другие виды применения винтовых свай:
Специалисты компании ЗМК АтомСтройКом готовы взять на себя работы по проектированию, изготовлению и монтажу опор для ЛЭП и других объектов энергетики в любой точке России. Также, ЗМК АтомСтройКом предлагает изготовление винтовых свай для опор ЛЭП и др. объектов энергетики.
Винтовые сваи в РЖД
Винтовые сваи дают следующие преимущества в устройстве опор контактной сети:
- фундамент на винтовых сваях под опоры монтируется в кратчайшие сроки;
- винтовые сваи - единственный вариант для установки фундаментов на вечномерзлых грунтах, сложных грунтах и зимой;
- опоры контактной сети на винтовых сваях не боятся явления пучения грунтов, а значит опора будет стоять ровно, без кренов, что исключит отсутствие контакта проводов с токоприемниками электропоездов;
- благодаря высокой скорости и низкой стоимости устройства фундаментов для опор контактных сетей возможно электрофицирование большей протяженности железных дорог, что позволяет снизить себестоимость перевозок и вредные выбросы в атмосферу от дизельных установок.
Опоры и мачты освещения
С какими преимуществами технологии винтовых свай связано широкое их распространение в строительстве фундаментов для опор и мачт освещения:
- Возможность установки винтового фундамента в качестве опор и мачт освещения в условиях плотной городской застройки.
- Исключение "мокрых процессов" при строительстве фундаментов, а значит, фундамент можно построить и зимой.
Опоры радиосвязи
При возведении опор радиосвязи с использованием винтовых свай, происходит снижение трудоемкости процесса, снижение стоимости работ.
Фундаменты платформ и модульные быстровозводимые конструкции
Монтаж фундаментов выполняется в кратчайшие сроки. Возможность монтажа в зимнее время, в вечномерзлых грунтах на северных территориях.
Фундаменты наземных пешеходных переходов
Для его установки не нужно проводить дорогостоящие земляные работы и использовать дорогостоящую тяжелую технику.
Фундаменты для быстровозводимых сооружений, складов, цехов
Фундамент на винтовых сваях - это идеальное решение для быстровозводимых сооружений по нескольким причинам:
Винтовые сваи в энергетическом строительстве.
Статья посвящена вопросам применения винтовых свай и анкеров для закрепления опор ЛЭП. Раскрываются особенности и преимущества использования в электросетевом строительстве рациональных конструкций свай и анкеров, основные конструктивные параметры, которые обеспечивают надежную и эффективную эксплуатацию винтовых свай и анкерных закреплений. Доклад также содержит описание основных конструктивных особенностей и возможностей механизма погружения винтовых свай.
Опора ВЛ на винтовых сваях
По данным ОАО «РОСТЭП» на 2005 год общая протяженность распределительных линий 0,38…110 кВ в электроэнергетической системе России составляет
2,8 млн. км, из них более 1,9 млн. км составляют ЛЭП 6-10 кВ. Более 32% воздушных ЛЭП (
900 тыс.км.) отработали свой нормативный срок. По предварительным расчетам к 2010 году этот показатель достигнет 40%. Для технического обновления сетей в России с учетом процесса их старения необходимо ежегодно производить замену по- рядка 4-5 % линий электропередачи. Одновременно с этим имеется устойчивая тенденция роста потребления электроэнергии, как в промышленном, так и в коммунально-бытовом секторе. Следовательно, возникла настоятельная необходимость в реконструкции и обновлении распределительных сетей, с тем, чтобы они отвечали экономико-экологическим требованиям и современному техническому уровню распределения энергии в соответствии с потребностями пользователей. И в связи с этим задача разработки рациональных подходов к реконструкции и строительству распределительных сетей является как нельзя более актуальной.
Необходимо отметить, что основным источником аварийности воздушных линий электропередачи 6-10 кВ (они в настоящий момент имеют самый большой показатель по протяженности в России) является повреждение опор, установленных в обводненных или засоленных грунтах (за счет коррозии бетона), а также падение опор за счет выпучивания в пучинистых грунтах (традиционно применяемые опоры имеют фиксированную длину стойки, что не позволяет заглублять их более, чем на 2-3 мет- ра). Показатель аварийности воздушных линий на деревянных опорах еще на порядок выше. По данным различных источников число отключений ВЛ 6-10 кВ на опорах из железобетонных стоек на каждые 100 км длины ВЛ составляет в среднем 6-7 раз в год, а для районов со сложными природно-климатическими условиями, в частности, ХМАО-ЯНАО – более 20-ти раз в год. Воздушные линии 35-110 кВ, 220, 330 и 500кВ кВ имеют значительно более высокие показатели надежности. И это напрямую связано с двумя важнейшими техническими особенностями:
- применением стальных опор,
- устройством фундаментов на стальных винтовых сваях.
Данные опоры и фундаменты значительно менее подвержены износу и деформации, кроме того, позволяют достигать значительной экономии средств за счет снижения затрат на материалы и уменьшения сроков строительства ВЛ. Применение стальных опор в комплексе с фундаментами на винтовых сваях, в частности, дают возможность в условиях Крайнего Севера вдвое увеличить габаритный пролет за счет более высокой механической прочности (несущая способность на изгиб состав- ляет 74 кНм против 35-45 кНм для железобетонных опор), что приводит к сокращению расхода материалов и объема строительно-монтажных работ. Экономический эффект и другие преимущества применения стальных опор взамен железобетонных был уже неоднократно показан различными специалистами, в том числе компанией "ГК "Антей". Мы подробнее рассмотрим другую составляющую – фундаменты на винтовых сваях.
монтаж фундамента на винтовых сваях для опоры ВЛ
Высокая несущая способность свай на сжимающие и выдергивающие нагрузки является их значительным преимуществом, однако широкому распространению винтовых свай в строительстве долгое время препятствовали некоторые аспекты:
- недостаточно совершенная конструкция винтового наконечника и некоторая условность расчетных схем для лопасти сваи, что приводило к тому, что при погружении свай требовалась дополнительная вертикальная «пригружающая» сила;
- отсутствие универсального устройства, легкой, маневренной, высокопроходимой техники, обеспечивающей эффективное погружение винтовых свай. Большинство установок, когда-либо использовавшихся для завинчивания стальных свай, не обладают высокой производительностью.
В 2005 году завод «Стройдормаш» начал производство сварных металлических винтовых свай с плоскими лопастями, конструкция которых была разработана в Научно-исследовательской лаборатории электросетевого строительства «Института Севзапэнергосетьпроект». В настоящее время в основном применяются два типа анкеров и свай: одно или двухвитковые с диаметром лопасти 500 и 850 мм – для обыч- ных (талых) грунтов и многовитковые с диаметром лопасти 300 мм – для твердомерз- лых грунтов. Внедрение заводом «Стройдормаш» в производство свай с конструктивным решением, предложенным к.т.н. В.Н.Железковым, связано с тем, что данные сваи имеют ряд преимуществ. "ГК "Антей", активно сотрудничают с заводом «Стройдормаш» и «Институтом Севзапэнергосетьпроект», и является приемником данных технологий на территории СЗФО. Рассмотрим особенности различных типов свай.
Сваи с плоскими лопастями для талых грунтов, часть лопасти которых переходит на наконечник (рис.1), имеют меньшую материалоемкость и простую технологию изготовления. Данные сваи позволяют отказаться от тяжелой осевой пригрузки при эксплуатации ВЛ, построенных на фундаментах из винтовых свай.
Для завинчивания этого типа свай требуется меньший крутящий момент вследствие постепенного развития винтовой лопасти. Это сокращает производственный цикл, улучшает восприятие горизонтальных нагрузок и несущую способность свай по сжатию и выдергиванию на 15-20%, а, следовательно, обеспечивают большие сроки. Для изготовления стволов винтовых свай могут использоваться трубы сечением от 159 мм до 500 мм с толщиной стенки от 8, 10, 12, 14 мм. На заводе освоено производство свай с диаметром ствола 219 мм и шириной лопасти 500 мм для талых грунтов, осваивается производство других видов свай.
Рис.1 Двухвитковые винтовые сваи для обычного грунта
Результаты успешных испытаний данного типа винтовых свай были получены как исследователями ОАО «Институт «Севзапэнергосетьпроект», так и специалистами завода Стройдормаш так и специалистами "ГК "Антей". В частности, сваи с сечением трубы 219 мм и лопастью 800 были применены при строительстве двух жилых домов по адресу г. Санкт-Петербург, ул. Елизаровская д.15. Одновременно проводились испытания свай нагрузкой на сжатие и выдергивание и на несущую способность. Результаты показали, что винтовые сваи обладают значительно большей несущей способностью, нежели железобетонные и могут выдерживать значительно большие горизонтальные нагрузки.
В свою очередь есть прекрасные данные приведенные ОАО «Институт «Севзапэнергосетьпроект», сваи с сечением трубы 219 мм и лопастью 500 мм были применены трестом «Севзапэлектросетьстрой» в 1983-1984гг. на заболоченных участках ВЛ 330 кВ «Новгород – Юго-Западная» и ВЛ 110кВ «Тихвин – Бокситогорск», «Кретун – Окуловка». И Так же одновременно проводились испытания свай нагрузкой на сжатие и выдергивание, и на несущую способность. В 2003 году, т.е. через 20 лет, было проведено исследование состояния опор на участке ВЛ 110 кВ «Тихвин – Бокситогорск» и выяснено, что коэффициент аварийности опор из-за дефектов фундамента составляет не более 6%.
Применение винтовых свай позволило сократить сроки строительства более чем в 2 раза по сравнению с планируемыми, в случае применения бетонных оснований для опор контактной сети.
Винтовые сваи с диаметром трубы 219 мм, диаметром лопасти 500 мм.
применялись также на строительстве ВЛ 500кВ Сургутская ГРЭС-1 и Сургутская ГРЭС-2. Расчеты, проведенные ОАО «Институт «Севзапэнергопроект» по результатам работы на строительстве, где применялись фундаменты на винтовых сваях, показали, что использование винтовых свай позволило обеспечить экономию металлоконструкций в 1,7 раза, экономию арматурной стали в 1,4 раза, экономию провода в 1,2 раза, экономию цемента в 2,7 раза по сравнению с проектной сметой, составленной с учетом устройства железобетонного свайного основания. Это подтверждает, что применение в электросетевом строительстве металлических винтовых свай в качестве альтернативы железобетонным анкерным плитам обеспечивает значительный экономический эффект.
Рис.2. Опора контактной сети на фундаменте из двух винтовых свай
Рис.3. Опора контактной сети на фундаменте из трех винтовых свай
Далее рассмотрим винтовые сваи для твердомерзлых грунтов. Оптимальной конструкцией сваи для твердомерзлых грунтов является винтовая свая без конической части с диаметром лопасти 280 или 300 мм.
Преимущества данной конструкции винтовой сваи для мерзлых грунтов были подтверждены в ходе работ при строительстве ВЛ 110 кВ ЯГП-1 и ЯГП-5 Ямбургского газоконденсатного месторождения. Трестом «Мегионэлектросетьстрой» на этих линиях было установлено более 100 опор, общее количество погруженных анкеров и свай составило свыше 430. Кроме того, технология устройства фундаментов под опоры ЛЭП на винтовых сваях применяется в настоящий момент на Крайнем Севере Тюменской области.
Конструкторско-технологической службой ОАО «Завод «Стройдормаш» была продолжена разработка конструкции винтовых свай для мерзлоты и предложен оптимальный конструктивный вариант (рис.4).
Конструктивное решения для данной сваи имеет ряд технических преимуществ по сравнению с другими сваями, используемыми для мерзлоты (в частности, сваи, разработанные НПО «ВНИИЗеммаш»):
1. Сваи имеют максимальную несущую способность при минимальных размерах винтовой лопасти (конструкция анкера Ø 300).
2. Не требуется бурения больших лидерных скважин, сваи погружаются в мерзлые грунты без дополнительной осевой пригрузки и при минимальном крутящем моменте. Двухступенчатая лопасть анкера позволяет снизить время на завинчивание.
3. Сваи имеют меньшую материалоемкость и простую технологию изготовления.
Рис.4 Винтовая свая без конической части для вечномерзлого грунта, разработанная ОАО «Завод Стройдормаш».
Использование данного типа винтовых свай в сочетании со стальными опорами в условиях вечномерзлых грунтов дает значительный технико-экономический эффект. Большая механическая прочность стальных опор позволяет при строительстве ВЛ обеспечивать пролеты на уровне 100 м (вместо 40-45 м для железобетонных опор), а использование винтовых свай в качестве фундаментов резко сокращает объемы строительно-монтажных работ и сроки строительства ВЛ. И хотя винтовые сваи могут быть дороже железобетонных оснований, для районов со сложными условиями строительства основную составляющую цены определяет уже не стоимость материалов, а стоимость транспортных перевозок и строительно-монтажных работ, которые напрямую зависят от физических объемов работ. В условиях Севера даже строитель- ство ЛЭП 6-10 кВ на винтовых сваях обойдется значительно дешевле традиционного способа.
Немаловажен и тот факт, что технология устройства фундаментов ЛЭП на винтовых сваях является щадящей для окружающей среды, не ухудшает экологическую обстановку. По сравнению с устройством железобетонных оснований, не требуется проводить земляные работы, что позволяет экономить на привлечении дополнительной техники. Полностью исключаются мокрые процессы, что является важным в условиях Севера. Кроме того, винтовые сваи дают возможность производить установку опор сразу же после завинчивания, что значительно сокращает сроки строительства. Имеется также возможность сооружения оснований в непосредственной близости к строениям и сооружениям.
Как мы видим, преимущества винтовых свай несомненны. Однако их массовое применение в электросетевом строительстве в прежние годы сдерживалось отсутствием специального устройства для завинчивания, легкой, маневренной и производительной машины. Разработан механизм завинчивания МВ-85, который устанавливается в качестве навесного оборудования на краны, экскаваторы и манипуляторы (рис.5).
Рис.5. Механизм вращения МВ-85
МВ-85 представляет собой альтернативу существующим установкам для погружения винтовых свай (УЗА, МЗС, АЗА и др.), основным рабочим органом которых является гидрокабестан, более, чем в 3 раза уступают МВ-85 по производительности. МВ-85 представляет собой редуктор с большим передаточным отношением и двигателем от гидромотора. На входном вале механизма установлен «патрон» для фиксации винтовой сваи и обеспечения ее свободного перемещения в процессе погружения (рис.6)
Рис.6. Механизм вращения МВ-85 с патроном для фиксации сваи
Для перемещения механизма вращения МВ-85 и сваи за точку погружения и для выполнения работ по завинчиванию свай, при необходимости выполнения и подъемно-транспортных работ могут применяться краны-манипуляторы (рис.7).
Рис.7 Механизм вращения МВ-85 на кране-манипуляторе
Для случаев, когда необходимо бурения лидерных скважин под винтовые сваи или выполнение других видов буровых работ, конструкторской службой завода Стройдормаш предложено комплексное решение – универсальная бурильная машина УБМ-85 (рис.8), которая может выполнять шнековое бурение и завинчивание свай.
Рис.8. Универсальная бурильная машина УБМ-85
Применение установки УБМ-85 позволяет в полной мере реализовать все преимущества технологии устройства фундаментов на винтовых сваях в строительстве воздушных линий электропередачи и обеспечить высокую технико-экономическую эффективность этого способа строительства.
Коллектив "ГК "Антей" выражает особую благодарность ОАО «Стройдормаш» - за предоставленную информацию о ранних разработках в области строительства фундаментов на Винтовых Сваях.
Винтовые сваи под опоры контактной сети
Главная / Прайс лист на винтовые сваи для опор ЛЭП
Прайс лист на винтовые сваи для опор ЛЭП, ОРУ, АМС
Цены на винтовые сваи фундаментов опор ВЛ указаны для двух вариантов исполнения, в зависимости от выбранной марки стали и антикоррозионного покрытия. Винтовые сваи изготавливаются с антикоррозионным покрытием толщиной 120 мкм. В заявке на изготовление стальных винтовых свай необходимо указать антикоррозионное покрытие и марку стали.
Стоимость винтовых свай с учетом транспортных расходов рассчитываем по заявке.
Винтовые сваи
Компания "АтомСтройКом" с 2009 года производит винтовые сваи по собственному ТУ 25.11-001-06259934-2017 и ГОСТ Р 59106-2020 .
Нами осуществлены поставки винтовых свай на множество как частных, так и промышленных объектов. Отгрузка винтовых свай с нашего завода производится во все города и регионы России, начиная с дальнего севера, заканчивая самыми южными точками России. Кроме того, винтовые сваи от компании "АтомСтройКом" неоднократно отгружались в Республику Казахстан для строительства фундаментов, а также для закручивания их в качестве опорных элементов для освещения.
Основное применение винтовых свай от "АтомСтройКом":
- Строительство фундамента для дома, бани, беседки и т.д. (частное домостроение)
- Строительство фундамента для промышленных зданий, цехов, ангаров, складов, павильонов и др.
- Строительство фундамента для опор ЛЭП, мачт связи, опор освещения и контактной сети, опор трубопроводов и т.д.
"АтомСтройКом" - производство винтовых свай, отгрузка свай в любую точку России автотранспортом или ж/д транспортом.
При необходимости, наши специалисты смонтируют фундамент на винтовых сваях под ваше строение.
"АтомСтройКом" дает гарантию на винтовые сваи своего производства. Кроме того, винтовые сваи производятся по ГОСТ Р 59106-2020 и собственному ТУ, которое полностью регламентирует процесс их изготовления, отбраковки и контроль качества. Так, согласно ТУ, гарантия на литой наконечник для наших свай - 75 лет.
винтовые сваи цена
Цена винтовых свай прямо пропорциональна их качеству. Винтовые сваи являются фундаментом для целого строения - дома, беседки, бани, магазина, ангара, цеха и т.д. А, как известно, фундамент - наиболее важная и ответственная часть дома. Иначе, в чем смысл блеска и красоты дома, который стоит на некачественном фундаменте, и, того и гляди, начнут трескаться стены?
Винтовые сваи - отличный вариант фундамента, но сваи должны быть качественными. Цена винтовых свай - показатель этого качества. Слишком дешевые винтовые сваи - плохо. Значит они сделаны из тонкого б/у металла, значит сваи не покрыты антикоррозионным составом, значит что-то не то. Будьте внимательны при выборе винтовых свай - обращайте внимание на цену свай и их характеристики. На опыт производителя свай. На то, где их производят - в гараже? Не вариант. Ни нормальной сварки, ни хорошего металла, а соответственно, высокой надежности, несущей способности, прочности вы не получите.
Цена винтовых свай всегда показательна.
Винтовые сваи СВЛ
Винтовые сваи для обычных грунтов с сезонным промерзанием имеют маркировку СВЛ - свая винтовая литая. Если же свая имеет сварной наконечник - СВС, т.е. свая винтовая сварная.
Такие винтовые сваи используются в обычных грунтах, и применимы для любых местностей и любых построек. Винтовые сваи СВЛ используют в гражданском строительстве и в промышленности. Так, винтовые сваи СВЛ могут являться фундаментом для дома, бани, беседки, пирса, склада, ангара, павильона, магазина, цеха. Кроме того, на винтовые сваи СВЛ устанавливают опоры ЛЭП, опоры трубопроводов, мачты, вышки и т.д.
"АтомСтройКом" производит винтовые сваи СВЛ, СВС.
Винтовые сваи СВЛМ
Винтовые сваи для вечномёрзлых грунтов имеют маркировку СВЛМ - свая винтовая литая для мерзлого грунта. Если свая имеет сварной наконечник - СВМ.
Купить винтовые сваи
Мы предлагаем купить винтовые сваи в Екатеринбурге, Челябинске, Озерск, Тюмени, ХМАО, в Сочи, Краснодаре и любых других городах России. Наша компания оперативно отправит винтовые сваи в указанный заказчиком населенный пункт. Нами производились поставки винтовых свай даже в очень отдаленные регионы, например, Чита, Салехард и т.д. Если необходимы винтовые сваи в Казахстан - обращайтесь. Отправим винтовые сваи автомобильным транспортом в любую точку.
Читайте также: