Бетонный электрический столб: Столб бетонный цена, цена на электрический бетонный столб в Москве и Московской области

особенности форм, опор, фото и видео

Осветительные опоры, выполненные из железобетона, используются в городе и за городом, в том числе для автомобильных магистралей,улиц и тротуаров, площадок для складов и промышленных предприятий. Бетонные столбы освещения также используют для монтажа воздушных линий, показатели напряжения которых достигают 10 кВ. Когда же их параметры составляют минимум 35 кВ, используются опоры, выполненные из центрифугованного бетона.

Столбы освещения из железобетона прямоугольного сечения

Виды столбов

Осветительные опоры такого типа бывают самых различных форм, а также размеров и производятся с помощью центрифуги или вибропресса при использовании высококачественного бетона, армированного металлической проволокой.

Подобные бетонные столбы бывают следующих марок:

• СВН, а также С (восьмигранная форма) – весит от 800 до 1700 кг, достигает 10,5 м в высоту;
• СЦС, а также СНЦс (с кольцевым сечением) – весит от 700 до 1050 кг и достигает в высоту 11 м;

На фото — стойки опор СКЦ

• СКЦ (может быть круглой или конической формы) – весит от 700 до 1050 кг и достигает 11 м в высоту;
• СНВ, а также СВ (обладают трапециевидным сечением) – весит от 800 до 3500 кг и достигает 16,5 м в высоту.

Характеристики

Рассмотрим преимущества применения железобетонных опор:

• они устойчивы к коррозийному влиянию, воздействию химических составов, не расположены к гниению;
• материал не боится огня и сейсмических воздействий;
• есть возможность длительной эксплуатации. При этом должна соблюдаться правильная производственная технология, и впоследствии осуществлен правильный монтаж, что дает возможность опорам прослужить свыше полусотни лет;
• невысокие эксплуатационные затраты;
• доступная цена конструкции (более экономичными в этом плане будут только опоры из дерева).

Бетонные опоры для столбов воздушных электрических линий

Теперь разберемся с недостатками изделия

• материал тяжелый, его масса – минимум 700 кг. Соответственно, с его погрузкой, транспортировкой и монтажом могут возникнуть определенные сложности;
• трудности демонтажных работ. Конечно, опору можно сбить с помощью того же трактора, но высвободить стальной каркас и переработать бетонные куски достаточно тяжело;

Совет: помогает в данном случае резка железобетона алмазными кругами особой прочности.

• плохо сопротивляется механическим нагрузкам, могут не выдержать резких ударов и аналогичных воздействий, например, толчков;

Следует констатировать, что по своим характеристикам такие опоры существенно превосходят деревянные, но уступают металлическим.

Заводское изготовление железобетонных опор

Изготовление опор

Уличные бетонные столбы для освещения изготавливаются поэтапно:

1. На первом шаге — подготовьте арматуру, нарезав или нарубив ее согласно типоразмерам. Для этого лучше всего воспользоваться специальным станочным оборудованием. Затем высадите анкерные головки и подготовьте контурные спирали. После чего загните контурные стержни и петли.
2. Затем замесите бетонную смесь из цемента, химических добавок и инертных компонентов. Засыпьте все в бетономешалку, залейте водой и тщательно перемешайте. После этого подождите несколько минут, чтобы раствор получил необходимую консистенцию, и вылейте в бетоноукладчик.

   Схематическая форма для изготовления своими руками столбов из железобетона

3. Подготовьте специальные формы для бетонных столбов со стержнями. Их необходимо предварительно очистить и смазать, а затем в них поместите подготовленные спирали. После этого нагретые стержни протяните через спирали, положите на упоры и зафиксируйте. Спирали растягиваются и прикрепляются к стержням в 3 точках. На каждом торце установите по вкладышу, сделайте технологические трубки с петлями, фиксируясь при этом к опалубке.
4. Раствор залейте в формы, при этом бетон уплотните с помощью глубинного вибратора, а потом выровняйте поверхность.
5. Проведите сушку изготовленных изделий. Инструкция требует положить готовые изделия на доски и накрыть их полиэтиленовой пленкой. Включите прогрев заготовок, подождите некоторое время и снимите пленку.
6. Переместите готовые опоры с помощью подъемного оборудования в подготовленное место, где их следует складировать и проверить качественные показатели. Потом приварите к ним стержни заземляющих контуров, покрасьте, определите показатели прочности бетона. На последнем этапе они обычно маркируются и на них ставят штамп. После этого изделиями можно пользоваться и/или продавать.

Благодаря применению передовых технологий во время производственных процессов гарантируется отменные качественные характеристики приготовленных изделий. Все это должно быть подтверждено соответствующими сертификатами и прочими свидетельствами.

Как уже указывалось выше, ассортимент осветительных опор из железобетона может быть достаточно многообразным, исходя из различных размеров, форм и так далее. Соответственно, потребитель может выбрать то, что ему конкретно необходимо.

Применение бура с алмазной коронкой

Совет: если для подвода линий электропередач от столба к дому придется проходить сквозь бетонный фундамент или стену, вам поможет алмазное бурение отверстий в бетоне с помощью специально разработанных для этого коронок.

Вывод

Сегодня встретить бетонные столбы, использующиеся как опоры электропередач, можно в разных местах. Благодаря недорогой технологии производства и долговременной эксплуатации, изделия по праву пользуются спросом у потребителей. Подавляющее их количество изготавливается на заводе, так как именно там можно полностью воспроизвести всю технологическую цепочку.

Однако есть и такие домашние мастера, которые изготавливают для собственных нужд подобные сооружение самостоятельно. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Добавить в избранное
Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

самые надежные и доступные бетонные.

Транспортирование электроэнергии на различные расстояния осуществляется посредством воздушных электролиний. К конечному потребителю электричество попадает по проложенным сетям от распределительной трансформаторной подстанции. А обустройство любой линии электропередачи предусматривает использование столбов, к которым крепят провода. Опоры могут быть:

• деревянными;
• металлическими;
• или железобетонными.

Электрические столбы

Многие городские жители хотят обосноваться за городом. Жизнь в тишине и покое, в экологически чистом месте — отличная альтернатива пыльному мегаполису. Но загородная романтика может быстро надоесть, если в доме нет электричества и водоснабжения. Чтобы иметь электричество на участке, потребуется установить электрический столб – металлический, деревянный или железобетонный. Сделать это без подготовки не получится. Нужно знать: где его можно монтировать, как правильно подключить, какие провода могут быть использованы, и кто должен заниматься монтажом. Нюансов много и разбирать домовладельцам приходится самостоятельно.

Виды электрических столбов

Столбы линий электропередач удерживают провода и оптоволоконные линии. Они – важный элемент доставки электричества до конечного потребителя.

Есть много различных типов электрических столбов и их классификаций. Чтобы выбрать подходящее изделие нужно сопоставить недоставки и достоинства всех видов.

Различают виды столбов по назначению:

• Промежуточные (используются только для поддержки проводов и тросов).
• Анкерные (несут основную нагрузку в натяжении проводов).
• Угловые (применяются на углах поворота трасс линий электропередач).
• Специальные (необходимы для решения нестандартных ситуаций).

Также принята характеристика столбов по способу закрепления в грунте. Они могут быть установлены прямо в грунт или на фундамент.

Электрические столбы различают по материалу: железобетонные, металлические, деревянные и композитные. Последний вид редко встречается в нашей стране. Пока, что это новый и относительно дорогой материал, который применяют в США, Китае и ряде европейских стран. Остальные изделия используют в России одинаково активно.

Бетонные столбы под электричество

Бетонные электрические столбы не боятся коррозии и гниения, устойчивы к возгоранию. Сделанные с соблюдением технологии, они могут использоваться не один десяток лет. Такие столбы стоят недорого, поэтому их чаще всего выбирают для загородных участков.

Главные недостатки таких изделий – большой вес и плохая устойчивость. Масса столба, которая может превышать 700 кг, создает сложности при перевозке и монтаже. К ним прибавляются и трудности при последующем сносе. Плохое сопротивление механическим воздействиям достаточно опасно и может привести к наклону бетонного столба и обрыву линии электропередач. Но при правильном укреплении этого недостатка легко можно избежать.

Деревянные электрические столбы

Многие владельцы домов стараются не выбирать установку деревянных столбов под электричество на участке, опасаясь их недолговечности. Качественная пропитка антисептиком помогает исправить этот возможный недостаток. Это может быть креозотовое или сланцевое масло, а также специальные смеси. Антисептическую пропитку делают после сушки на глубину не менее, чем 22 мм. Она не только защищает от влаги, но и делает древесину устойчивой к возгоранию.

Пропитка обеспечивает более долгий срок службы столбов – несколько десятилетий, но не решает проблему полностью. Изделия все равно со временем начнут гнить из-за воздействия влаги и потребуют замены.

В качестве сырья для производства деревянных столбов чаще всего используют сосну и ель. Они меньше всего подвержена гниению и воздействию насекомых, в отличие от других видов древесины. Их легче обрабатывать из-за правильной геометрии и хорошей высоты.

Главный плюс столбов из дерева – низкая цена. Они стоят даже дешевле, чем бетонные опоры ЛЭП. Их небольшой вес не создаст трудностей при транспортировке, но для установки изделий на участке все равно будет нужна специальная техника.

Металлические столбы под электричество

Столбы из металла – это решение для высоковольтных линий, потому что высокая прочность и устойчивость дают им возможность выдерживать большие нагрузки. Они редко используются на территориях частных домов и дач и обычно устанавливаются на производственных или технических объектах. В том числе и по причине высокой стоимости.

Несмотря на способность выдерживать большие нагрузки, у металлических столбов есть проблема – коррозия, которая со временем приводит к разрушению материала и всей конструкции.

Принципы организации уличного освещения

Основной фактор, который согласно СНиП влияет на расстояние между двумя столбами освещения — это пересечение двух соседних конусов света. Осветительный конус — это условный пучок света, который излучается источником, и падает на освещаемую территорию. При расчёте расстояния между опорами два соседних пучка света должны в итоге пересекаться таким образом, чтобы в зоне их действия минимальный уровень освещённости был не ниже установленных требований.

Осветительный конус с увеличением высоты опоры сильнее расширяется, обеспечивая освещение большей площади. Однако, следует учитывать, что одновременно с этим слабеет интенсивность освещение территории. Регулировать все эти параметры можно несколькими способами. В том числе:

• путём подбора мощности и типа осветительных приборов;
• изменением высоты опор;
• добавлением дополнительных источников света на каждую опору;
• подбором оптимального расстояния между двумя соседними опорами.

Кроме того, при расчёте расстояния между столбами освещения на трассах, например, учитывается ряд других, второстепенных факторов:

• высота подвеса фонарей;
• вылет светильника от края дороги;
• ширина дорожного полотна;
• угол наклона лицевой части светильника относительно освещаемой территории;
• конфигурация дороги и особенности организации движения на ней.

Также при определении расстояния между фонарными столбами учитывается их оптимальное соотношение к высоте. Этот параметр сильно зависит от конфигурации расстановки опор, которая может быть шахматной, односторонней и осевой. Шахматный порядок установки опор — это когда каждая следующая располагается на противоположной стороне улицы или дороги. При такой конфигурации оптимальным соотношением пролёта и высоты столба является 7:1.

При одностороннем и осевом расположении опор рекомендуемое соотношение составляет 5:1. Одностороннее расположение — это когда все опоры, световые конусы которых принимаются в расчёт интенсивности освещения, находятся с какой-либо одной стороны дороги. Осевое расположение — это когда опоры устанавливаются на разделительной полосе, а освещённость отдельно рассчитывается для правой и левой стороны дороги.

Читайте также:  Плиты перекрытия (ЖБИ, ЖБ, железобетонные): размеры, монтаж, технические характеристики, серия

Установка опор ЛЭП

Когда вы определились с выбором материала для опор, пора заняться вопросом установки электрических столбов. Для начала важно ознакомиться с требованиями законодательства и получить технические условия. После этого можно приступать к монтажным работам.

Для них потребуется специальная техника, поэтому нужно позаботиться о свободном месте на участке. Обычно все эти вопросы помогает решить компания, которая занимается установкой. К ее выбору нужно подходить внимательно, поскольку у нее должна быть не только квалифицированная команда, но и все необходимые допуски на проведение работ.

Требования

Установку опор ЛЭП регулирует СанПиН и ПУЭ (Правила устройства электроустановок). В них можно найти требования, которые предъявляются к монтажу столбов:

• расстояние от незащищенного провода на опоре до балконов и окон должно быть не менее 1,5 м;
• высота линий электропередач над дорогой должна быть не меньше 6 м, а над пешеходной частью не меньше 3,5 м;
• дистанция от столба до дома не должно превышать 25 метров, если это расстояние больше – необходимо установить дополнительный столб;
• расстояние от опоры ЛЭП до забора не менее, чем 1 метр, такое требование дает возможность обеспечить доступ к нему специалистов;
• трубопровод любого вида не должен быть расположен ближе 1 метра к опоре, если на ней размещены неизолированные провода;
• интервал между проводами при пролете до 6 метров нужен не менее 10 см, а свыше 6 метров – не менее 15 см;
• ввод проводов в здание должен выполняться на высоте не менее 2,75 метров.

Есть ряд требований и к самим столбам. Они должны быть сделаны из негорючих материалов или пропитаны специальным защитным составом. Лимит их огнестойкости должен быть не менее 15 минут. Изоляторы проводов тоже нужны несгораемые. Самые популярные материалы для них – фарфор и стекло.

Кроме обязательных нормативных документов, строители должны придерживаться плана или проектной документации.

Компании, обслуживающие линии электропередач

Для того чтобы ЛЭП были в надлежащем состоянии и выполняли возложенные на них функции в полном объеме, они нуждаются в обслуживании. В нашей стране работают множество компаний, которые имеют доступ на проведение данного типа работ.

Среди этих организаций можно выделить следующие:

• ОАО «Энергостройинвест-Холдинг». Эта компания входит в десятку самых известных инжиниринговых обладает не только огромным опытом работы, но и мощной технической базой. Компания занимается строительством электростанций, линий электропередач, гидротехсооружений, тоннелей.
• ООО «Инжиниринговый центр Микроника». Это компания специализируется на выполнении полного цикла работ (проектирование, поставка оборудования, монтажные работы, обслуживание). Компания принимала непосредственное участие в монтаже объектов во время проведения Олимпиады в Сочи в 2014 году.
• ВКС ОАО «МОЭСК». Основное направление деятельности заключается в монтаже высоковольтных ЛЭП в Москве и Подмосковье. В распоряжении компании находится шесть технологических цехов, оборудованных современной техникой. Специалисты занимаются обслуживанием и ремонтом ВЛЭП.

Это только некоторые организации, которые специализируются на обслуживании линий электропередач.

Монтаж проводки в дом

После подготовки и установки столба на участке, необходимо заняться вопросом подключения электричества к частному дому. Это можно делать, как с питающей опоры, если она расположена на участке, так и через промежуточный столб. Для их соединения используются следующие методы:

• голый алюминиевый провод;
• медный или алюминиевый кабель;
• СИП (самонесущий изолированный провод).

Кабели могут быть проложены от промежуточного или питающего столба к дому не только воздушным путем, но и под землей. Такой способ используется гораздо реже, чем стальные тросы, протянутые по воздуху.

Железобетонные опоры ЛЭП – классификация по назначению

Классификация железобетонных опор по назначению, не выходит за рамки видов опор стандартизированных в ГОСТ и СНиП. Подробно читать: Виды опор по назначению, а здесь напомню кратко.

Промежуточные бетонные опоры нужны для поддержания тросов и проводов. На них не оказывается нагрузка продольного или углового натяжения. (маркировка П10-3, П10-4)

Анкерные бетонные опоры обеспечивают удержание проводов при их продольном тяжении. Анкерные опоры обязательно ставятся в местах пересечения ЛЭП с железными дорогами и другими естественными и инженерными преградами.

Угловые опоры ставятся на поворотах трассы ЛЭП. На малых углах (до 30°), где нагрузка от натяжения не велика и если нет смены сечения проводов, ставятся угловые промежуточные опоры (УП). При больших углах поворота (более 30°) ставятся угловые анкерные опоры (УА). На конце ЛЭП ставятся анкерные они же концевые опоры (А). Для ответвлений к абонентам, ставятся ответвительные анкерные опоры (ОА).

Лед и струны

У воздушных линий электропередач есть свои естественные враги. Один из них — обледенение проводов. Особенно это бедствие характерно для южных районов России. При температуре около нуля капли измороси падают на провод и замерзают на нем. Происходит образование кристаллической шапки на верхней части провода. Но это только начало. Шапка под своей тяжестью постепенно проворачивает провод, подставляя замерзающей влаге другую сторону. Рано или поздно вокруг провода образуется ледяная муфта, и если вес муфты превысит 200 кг на метр, провод оборвется и кто-то останется без света. В есть свое ноу-хау по борьбе со льдом. Участок линии с обледеневшими проводами отключается от линии, но подключается к источнику постоянного тока. При использовании постоянного тока омическое сопротивление провода можно практически не учитывать и пропускать токи, скажем, в два раза сильнее, чем расчетное значение для переменного тока. Провод нагревается, и лед плавится. Провода сбрасывают ненужный груз. Но если на проводах есть ремонтные муфты, то возникает дополнительное сопротивление, и вот тогда провод может и перегореть.

Другой враг — высокочастотные и низкочастотные колебания. Натянутый провод воздушной линии — это струна, которая под воздействием ветра начинает вибрировать с высокой частотой. Если эта частота совпадет с собственной частотой провода и произойдет совмещение амплитуд, провод может порваться. Чтобы справиться с данной проблемой, на линиях устанавливают специальные устройства — гасители вибрации, имеющие вид тросика с двумя грузиками. Эта конструкция, имеющая свою частоту колебаний, расстраивает амплитуды и гасит вибрацию.

С низкочастотными колебаниями связан такой вредный эффект, как «пляска проводов». Когда на линии происходит обрыв (например, из-за образовавшегося льда), возникают колебания проводов, которые идут волной дальше, через несколько пролетов. В результате могут погнуться или даже упасть пять-семь опор, составляющих анкерный пролет (расстояние между двумя опорами с жестким креплением провода). Известное средство борьбы с «пляской» — установление межфазных распорок между соседними проводами. При наличии распорки провода будут взаимно гасить свои колебания. Другой вариант — использование на линии опор из композитных материалов, в частности из стеклопластика. В отличие от металлических опор, композитная имеет свойство упругой деформации и легко «отыграет» колебания проводов, нагнувшись, а затем восстановив вертикальное положение. Такая опора может предотвратить каскадное падение целого участка линии.

На фото отчетливо видна разница между традиционным высоковольтным проводом и проводом новой конструкции. Вместо проволоки круглого сечения использована предварительно деформированная проволока, а место стального сердечника занял сердечник из композита.

Маркировка опор из бетона

Стоит остановиться на маркировке опор. В предыдущем параграфе я использовал маркировку для опор 10-2. Поясню, как читать маркировку опор. Маркируются железобетонные опоры следующим образом.

• Первые две буквы указывают назначение опоры: П (промежуточные) УП (угловые промежуточные), УА (угловые анкерные), А (анкерные-концевые), ОА (опора ответвления), УОА (угловые ответвительные анкерные).
• Вторая цифра, означает для какой линии электропередачи, опора предназначена: цифра «10» это ЛЭП 10 кВ.
• Третья цифра, после тире это типоразмер опоры. Цифра «1» это опора 10,5 метров, на основе столба СВ-105. Цифра «2» – опора на основе столба СВ-110. Подробные типоразмеры в таблицах внизу статьи.

Установка бетонных опор

Расчет опор производится СНиП 2.02.01-83 и «Руководство по проектированию ЛЭП и фундаментов ЛЭП…». Расчет идет по деформации и по несущей способности.

Чтобы закрепить промежуточную опору типа П10-3(4) нужно просверлить цилиндрический котлован диаметром 35-40 см, на глубину 2000 -25000 мм. Установочный ригель на такую опору не нужен.

Анкерные угловые и анкерные ответвительные опоры, обычно монтируются с установочными ригелями. Обращу внимание, что ригеля могут ставиться на нижний край опоры и подкоса, закапываемого в землю и/или на верхний край опоры, по верху котлована. Ригеля обеспечивают дополнительную устойчивость опоры. Глубина закапывания опоры зависит от промерзания грунта. Обычно 2000-2500 мм.

Особенности наружной подсветки

Уже много лет для наружного варианта освещения в городах и селах активно используются фонарные столбы. На сегодняшний день они могут изготавливаться различными способами и из разных материалов (бетон, железобетон, металл). Целью уличного варианта освещения является создание полноценного светового потока для различных участков города:

• проезжей части магистралей, автомобильных дорог;
• тротуаров и пешеходных дорог;
• парков и скверов;
• территории государственных, общественных и образовательных сооружений;
• парковок;
• заправок и т. д.

Где бы ни была потребность в установке наружного типа освещения, всегда возникает справедливый вопрос – каково должно быть расстояние, которое будет между двумя соседними столбами

Чтобы понять, почему это расстояние так важно, необходимо знать, что собой представляет опора для уличного варианта освещения. Такая опора состоит из двух частей:

источник света. На вершине фонарного столба всегда размещаются осветительные приборы. Какими светильниками будет увенчана опора зависит от того места, где он размещен. Для освещения автомобильных дорог следует использовать мощные прожекторы, а вот для парков и скверов подойдут декоративные фонари;

Декоративный фонарный столб

собственно столб. Он может иметь различную высоту в зависимости от того, где он будет размещаться. В городе и в деревне такие столбы имеют обычно достаточную высоту для того, чтобы падающий свет от светильников формировали пересекающиеся осветительные конусы.

Чтобы уличное освещение могло полноценно подсвечивать определенные участки города, села или приусадебной территории, расстояние между столбами должно быть таким, чтобы формировать пересекающиеся конусы света. Кроме этого сами опоры могут использоваться для того, чтобы не только удерживать на нужной высоте светильники, но и провода электропередач. В такой ситуации, расстояние для опор, в отличие от столбов со светильниками может быть не таким уж небольшим.

Предварительно напряженные железобетонные столбы – методы проектирования и производства

🕑 Время чтения: 1 минута

В последние десятилетия столбы из предварительно напряженного бетона стали известны и заменили традиционные столбы из дерева, стали или железобетона. Первые опоры из предварительно напряженного бетона были спроектированы в 1933 году французским инженером Фрейсине.

Содержимое:

• Различные формы предварительно напряженных бетонных столбов
• Особенности проектирования предварительно напряженных бетонных столбов
• Методы производства предварительно напряженных бетонных столбов
  • 1. Метод центробежного литья
  • 2. Метод длинной линии
  • 3. Метод менселя
• Преимущества предварительно напряженного бетонных пополов
• Использование предварительно напряженного бетонных подошва
• 9999999999910
• . опор из предварительно напряженного бетона

  Доступны опоры из предварительно напряженного бетона различной формы, но для любого типа опоры основание должно иметь максимальную площадь поперечного сечения, поскольку для этого требуется максимальный момент сопротивления.
  Опоры прямоугольной или квадратной формы подходят для меньших длин до 40 футов. Они обеспечивают хорошее облегчение для предварительно напряженных проводов на требуемой глубине. Транспортировка таких столбов намного проще.

  Рис. 1: Предварительно напряженные прямоугольные опоры

  Опоры Vierendeel также используются для меньших длин, но они сделаны из тонких элементов и имеют большую открытую площадь, что делает их подверженными коррозии.
  Круглые столбы подходят для более длинных длин. Круглые полые столбы имеют меньший вес и обладают одинаковой прочностью во всех направлениях. В опорах полого типа бетон уплотняется высокоскоростным вращением, что делает бетон более плотным и прочным.

  Рис. 2: Предварительно напряженные сплошные сваи

  Цилиндрические конические столбы также изготавливаются методом центробежного литья. Сужение должно быть равномерным и колеблется от 0,15 до 0,18 дюйма на фут. Шестиугольные, восьмиугольные, треугольные столбы также могут быть изготовлены методом центрифугирования.

  Вопросы проектирования опор из предварительно напряженного бетона

  Предварительно напряженные железобетонные опоры проектируются как элементы с равномерным предварительным напряжением, поскольку они должны выдерживать одинаковые изгибающие моменты в противоположных направлениях, чего нельзя сказать о других предварительно напряженных конструкциях. Величина требуемого предварительного напряжения составляет половину от обычно предусмотренного для изгиба в одном направлении.
  Предварительно напряженные опоры отливаются в поле и позже транспортируются на строительную площадку. Таким образом, при проектировании предварительно напряженных опор также следует учитывать напряжения при обращении, транспортировке и монтаже.
  Эти опоры выполнены в виде консольной конструкции, и следует учитывать как осевые, так и изгибающие нагрузки, действующие на них. Изгибающий момент преобладает в предварительно напряженных опорах по сравнению с осевыми нагрузками и поперечными силами. Это стойкие участники.

  Методы изготовления опор из предварительно напряженного бетона

  Для изготовления опор из предварительно напряженного бетона обычно используются три метода:

  1. Метод центробежного литья
  2. Метод длинной линии
  3. Метод Мензеля

  1. Метод центробежного литья

  Метод центробежного литья, также называемый методом центробежного литья, используется для изготовления полых и конических опор из предварительно напряженного бетона. В этом методе бетон частично заливается в стальные формы и помещается в прядильную машину.
  Бетон в формах уплотняется центробежной силой, создаваемой вращающейся машиной, которая будет вращаться в течение нескольких минут. При вращении бетон выдавливает из него воду, и эта лишняя вода выливается из полой полости, созданной в центре столба.
  Наконец, форма подвергается воздействию пара для отверждения в течение периода, пока прочность бетона не достигнет 3500 фунтов на квадратный дюйм. После этого предварительно напряженная проволока освобождается и выдерживается на воздухе в течение 28 дней. В итоге получается полый предварительно напряженный железобетонный столб.

  Рис. 3: Метод центробежного литья для изготовления столбов

  2. Метод длинной линии

  Метод длинной линии наиболее часто используется для изготовления монолитных предварительно напряженных железобетонных опор. В этом методе формовочные формы располагаются вплотную друг к другу на литейной платформе. Эти формы размещаются на длине до 400 футов.
  Опалубка содержит на своих концах переборки и в этих переборках предусмотрены отверстия, через которые продеваются напрягаемые проволоки. Эти проволоки предварительно натянуты на опоры на каждом конце линии опалубки. Это предварительное натяжение выполняется один раз для нескольких полюсов.
  Теперь формовочные формы заполняются бетоном, который подвергается внешней вибрации. Используя этот метод, можно изготовить сплошные опоры многих форм, таких как квадратные, прямоугольные, I-образные, Y-образные и т. д. Этот метод можно использовать на любом участке сборного железобетона или во дворе.

  Рис. 4: Формы для изготовления предварительно напряженных опор

  3. Метод Менселя

  Метод Мензеля изготовления предварительно напряженных опор является более механизированным процессом. При этом столбы изготавливаются на производственной линии, состоящей из легких горизонтальных форм. Эти формы будут перемещаться с одной станции на другую на производственной линии.
  Бетон заливается в эти формы, а в середине формы устанавливается блок во время заливки бетона для изготовления полых бетонных столбов. Бетон в формах уплотняется вибрацией. Когда бетон начинает затвердевать, блок в середине поворачивается и удаляется на стадии полного затвердевания.
  Эти столбы нагреваются до температуры 73 ^o С в течение 24 часов и охлаждали до комнатной температуры.

  Рис. 5: Предварительно напряженные полые опоры круглого сечения

  Преимущества опор из предварительно напряженного бетона

  Преимущества предварительно напряженных железобетонных опор по сравнению с обычными железобетонными опорами заключаются в следующем:

  • Меньший вес и простота в обращении.
  • Установка опор из предварительно напряженного бетона в просверленные отверстия стала проще и проще.
  • Они менее проницаемы и обеспечивают хорошую коррозионную стойкость проволоки для предварительного напряжения, особенно в регионах с жарким климатом.
  • Хорошая Устойчивость к эрозии в пустынных районах.
  • Хорошая огнестойкость, полезная при возгорании кустарников или травы вблизи линии земли.
  • Хорошая устойчивость к замораживанию и оттаиванию наблюдалась в более холодных регионах.
  • Они обладают большей жесткостью и могут выдерживать более высокие нагрузки, чем обычные опоры из железобетона.
  • Они могут быть изготовлены в различных формах с чистой и аккуратной отделкой, что придает им приятный внешний вид.
  • Требует меньше обслуживания из-за хороших свойств сопротивления.

  Использование опор из предварительно напряженного бетона

  Столбы из предварительно напряженного бетона благодаря своей долговечности сегодня широко используются во всем мире. Их можно использовать как

  • Столбы освещения
  • Железнодорожные силовые и сигнальные опоры
  • Телефонные столбы
  • Флагштоки
  • Антенные мачты и т. д.

  Рис. 6: Предварительно напряженные бетонные мачты, несущие железнодорожные линии электропередач

  Контроль деградации окружающей среды бетонных опор ЛЭП

  Многие факторы могут играть роль в ранней деградации бетонных опор электропередач, включая повреждение от коррозии и механических воздействий. Через грунт в заглубленную часть бетонной опоры проникают коррозионно-активные вещества и вода. Это может вызвать эффект затекания, когда проникающие подземные воды начинают испаряться после достижения высоты над поверхностью полюса, погруженной в атмосферу. Это приводит к увеличению концентрации агрессивных веществ в нижней части столба и возникновению в этом месте изменения окраски. Затекание в конечном итоге приводит к коррозии арматуры и, как следствие, к растрескиванию и отслаиванию бетонного покрытия. ¹

  Вес электрических кабелей, прикрепленных к опоре, и силы ветра могут погнуть опору. Эти нагрузки могут привести к образованию трещин в бетоне как в атмосферных, так и в подземных частях. Эти трещины могут ускорить проникновение в бетон коррозионно-активных веществ и, как следствие, ускорить разрушение опоры.

  В отдельных случаях влага, загрязнение воздуха и коррозия бетонных опор в нижней части могут привести к условиям утечки электрического тока от высоковольтных электрических проводов через изоляторы на бетонную опору, а затем на землю , что ускоряет деградацию полюса. ^1-4

  Как показано на рисунке 1, в Иране обычно строят бетонные опоры электропередач двух разных типов. Первый тип имеет круглое сечение (полюса O), а второй тип имеет Н-образное сечение (полюса H). Опоры предварительно напряжены, поэтому они меньше изгибаются в зависимости от веса кабеля и силы ветра. Кроме того, в их конструкции используется центробежный метод, поэтому центробежная сила помогает удалить лишнюю воду из бетона до затвердевания. Таким образом, образуется высокопрочный малопроницаемый бетон с минимальным водоцементным отношением. Столбы обладают высокой прочностью при нормальном воздействии окружающей среды, поэтому при их использовании в Иране не возникает проблем с механической деградацией. В отличие от опор O, опоры H изготовлены из низкокачественного бетона, имеют низкую стойкость к воздействию окружающей среды, и примерно через пять лет в нижней части опоры видна деградация бетона из-за изменения цвета бетона. Чтобы разрешить эту пагубную ситуацию, в полюсах H были сделаны следующие модификации:

  1. Используйте суперпластификатор для снижения водоцементного отношения смеси и повышения прочности бетона.

  2. Добавляйте микрокремнезем в качестве суперпуццоланового материала в состав бетонной смеси для снижения проницаемости бетона.

  3. Увеличить толщину бетонного покрытия над арматурой в нижней части двутавровой стойки путем преобразования Н-образного сечения в нижней части в кубическое сечение.

  4. Нанести эпоксидно-стекловолокнистое покрытие в немного выше и ниже части заглубленной атмосферной зоны для предотвращения накопления коррозионно-активного вещества и изменения цвета грунтовых вод.

  Изменение линии производства Н-образных опор, чтобы она могла производить Н-образные опоры из предварительно напряженного бетона, потребовало значительных затрат. Хотя это было хорошее предложение по удобству обслуживания, оно не было принято из-за финансовых соображений.

  Результаты и обсуждение

  Испытания заполнителей

  Заполнители и вода, обычно используемые при приготовлении бетона, используемого для Н опор, были исследованы с точки зрения количества коррозионно-активных веществ, включая хлориды и сульфаты. Содержание хлоридов в воде измеряли в соответствии со стандартом ASTM D1411-09., ⁵ и составляла 40 частей на миллион. Согласно ASTM D512-12, ⁶ , максимально допустимое содержание хлоридов в воде для использования в новом бетоне составляет 1000 частей на миллион, поэтому типичная вода для замеса находится в допустимых пределах. Также гравиметрическим методом измеряли содержание хлоридов и сульфатов в агрегатах. Их значения показаны в Таблице 1. На основании Регламента по бетону Ирана, ⁷ , они были ниже максимально допустимого содержания, которое составляет 0,4 и 0,04% для хлорида и сульфата соответственно.

  Значение эквивалента песка (SE) является еще одним важным фактором, который был рассмотрен и исследован. Если значение SE низкое, это означает, что в песке имеется значительное количество частиц <75 мкм. Часто это глины, которые могут покрывать поверхность заполнителя, препятствуя тем самым достаточному прилипанию цементного геля к поверхности заполнителя в процессе отверждения. Это снижает прочность бетона и увеличивает его водопроницаемость. Величину SE измеряли по ASSHTO T176. ⁸ Было 73; поэтому он не подходил для применения в составе бетонной смеси. Песок промывали водой для удаления частиц глины, и значение SE увеличивалось до 86.
  Кроме того, если бетонные заполнители реагируют на щелочную среду, образующуюся во время отверждения, впоследствии он может образовывать расширяющийся силикагель в присутствии влаги. Расширяющийся гель создает внутреннее давление в бетоне, которое создает поверхностные трещины. Это называется проблемой щелочно-кремнеземной реакции (ASR).

  ASR представляет собой химическую реакцию между различными активными аморфными минералами кремнезема заполнителя и щелочным поровым раствором бетона. В результате этой реакции вокруг заполнителя образуется темный гель, обладающий высокой активностью в отношении реакции с влагой и водой. Когда гель поглощает влагу, он расширяется и образует трещины в бетоне. ⁹ Когда ASR запускается в бетоне, его обычно нельзя контролировать. Трещины ASR облегчают проникновение коррозионно-активных веществ, таких как хлорид или углекислый газ (CO ₂ ), в бетон, который может инициировать коррозию на границе раздела бетон-арматура. Как и гель ASR, продукты коррозии расширяются и ускоряют рост трещин и растрескивание, что еще больше подвергает арматурный стержень коррозии.

  Еще одной причиной трещин в бетонных опорах является замедленное образование эттрингита (DEF). Эттрингит обычно образуется при ранней гидратации цемента. Если температура отверждения выше 70-80°С, предотвращается образование минерала эттрингита. ⁹ Для ускорения отверждения бетонные опоры обычно отверждают в нагретом водяном паре, чтобы они могли перейти в состояние DEF. Через несколько лет в нижних частях бетонного столба, контактирующих с водой или влагой, может образоваться эттрингит. Его образование сопровождается расширением и может вызвать появление трещин в бетоне. Как и трещины ASR, трещины DEF ускоряют проникновение коррозионных агентов, таких как хлорид или CO ₂ , в бетон и усиливают коррозию арматуры и отслаивание бетонного покрытия.

  Агрегат, используемый для изготовления опор H, был протестирован на ASR в соответствии с ASTM C289-03. ¹⁰ Согласно рисунку 2 бетонный заполнитель находился в зоне низкого риска кривой ASTM C289, и заполнители не проявляли проблем с ASR. Еще одним эффективным фактором формирования высокопрочного бетона является использование плотных марок заполнителей. На заполнителе был проведен гранулометрический анализ, и предлагаемый состав бетонной смеси показан в Таблице 2. В Таблицу 2 также включен состав бетонной смеси, который ранее использовался для немодифицированных опор ЛЭП.

  Испытание бетона

  После внесения изменений, как обсуждалось ранее, образцы бетона были изготовлены в соответствии с предложенным составом бетонной смеси, указанным в Таблице 2. Кроме того, некоторые образцы были подготовлены в соответствии с предыдущим составом смеси (Таблица 2). Образцы выдерживали в течение 28 дней в воде при температуре 25°С. На них были проведены испытания на прочность при сжатии и быструю проницаемость для хлоридов (RCP). В большинстве случаев, чем выше прочность бетона на сжатие, тем больше долговечность бетона при воздействии условий окружающей среды, при большей плотности бетона и меньшей проницаемости для коррозионно-активных веществ. Однако было проведено испытание RCP, чтобы подтвердить увеличение долговечности и снижение проницаемости. Согласно таблицам 3 и 4, образцы бетона с измененным составом смеси имели значительно более высокую сжимающую способность и меньший электрический заряд, чем другие. Бетонные столбы, построенные по новой конструкции смеси, будут иметь более длительный срок службы, чем предыдущий немодифицированный бетонный столб в условиях окружающей среды.

  Испытание бетонных опор электропередач

  Для обеспечения качества бетонных опор некоторые из них были подвергнуты испытанию на изгиб, как описано в стандарте CEB 044-3. ¹¹

  Сравнение результатов испытаний на изгиб модифицированных опор с предыдущими немодифицированными опорами показало, что модифицированные опоры показали лучшие характеристики приемлемого изгиба в испытании, поэтому разумно ожидать, что они будут иметь большую долговечность при воздействии окружающей среды. условия. Детали и результаты этого тестирования будут представлены в следующей статье.

  Заключение

  Механические и коррозионные факторы влияют на раннее разрушение бетонных двутавровых опор. Таким образом, усовершенствования, повышающие механическую прочность опор H, и применение методов, снижающих проникновение коррозионно-активных веществ в заглубленную зону опор H, таких как нанесение эпоксидно-стеклянного покрытия, снижают проницаемость бетона и повышают долговечность бетонных опор. в условиях окружающей среды.

  Каталожные номера

  1 Агаджани А., Голозар М.А., Саатчи А. и др., «Блуждающий переменный ток и влияние окружающей среды на бетонные опоры электропередач», MP 52, 8 (2013).

  2 Агаджани А., Голозар М.А., Саатчи А. и др., «Проблемы рассеянного переменного тока в бетонных опорах электропередач», MP 52, 5 (2013).

  3 Агаджани А., Голозар М.А., Саатчи А. и др., «Защита бетонных опор ЛЭП от блуждающего переменного тока», MP 52, 10 (2013).

  4 Агаджани А., Урген М. «Влияние сильно загрязненной атмосферы на системы распределения электроэнергии», МП 53, 12 (2014).

  5 ASTM D1411-09, «Стандартные методы испытаний водорастворимых хлоридов, присутствующих в качестве примесей в дорожных смесях с гранулированным заполнителем» (West Conshohocken, PA: ASTM International, 2009).

  6 ASTM D512-12, «Стандартные методы определения хлорид-ионов в воде» (Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM, 2012).

  7 Регламент Ирана по бетону, Публикация Организации по управлению и планированию Ирана (2000).

  8 AASHTO T176-08, «Стандартный метод определения содержания пластиковой мелочи в фракционированных заполнителях и почвах с использованием теста, эквивалентного песку» (Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация государственных и автомобильных служащих, 2017 г.).

  9 Л. Бертолини, Б. Эльзенер, П. Педеферри и др., Коррозия стали в бетоне , 1-е изд. (Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2004 г.).

  10 ASTM C289-03, «Стандартный метод испытаний потенциальной щелочно-кремнеземной реакционной способности заполнителей» (West Conshohocken, PA: ASTM, 2003).

  11 Стандарт CEB 044-3, «Требования к приемочным испытаниям бетонных опор» (Коломбо, Шри-Ланка: Цейлонское электроэнергетическое управление, 1966 г.