Винтовые сваи. Фундаменты опор ЛЭП на винтовых сваях

Винтовые сваи все чаще применяют в сложных климатических и природных условиях при прокладке ЛЭП.  Главными преимуществами винтовых свай является простота технологи монтажа свайных фундаментов опор ЛЭП. При этом практически полностью отсутствуют земляные и бетонные работы. Это значительно удешевляет выполнение монтажных работ.

Преимущества фундаментов на винтовых сваях при строительстве воздушных ЛЭП

Винтовые сваи в значительной мере решают главную проблему аварийности воздушных линий электропередачи 6-10 кВ - повреждение бетонных опор в результате коррозии бетона, активно протекающей в сложных гидрогеологических и климатических условиях.

Рисунок 1 - Типичная воздушная линия электропередач 6-10 кВ

Часто в результате процессов пучения грунта просто происходит выталкивание недостаточно заглубленных  опор ЛЭП.

Если же были применены деревянные опоры ЛЭП, то количество повреждения линий электропередач резко возрастает.

Поэтому в настоящее время  часто применяются винтовые сваи для строительства, реконструкции и аварийного ремонта воздушных линий электропередачи 6-10 кВ.

На воздушных линиях электропередач 35-500 кВ повреждений опор значительно меньше по причине применения использования стальных опор и устройства надежных железобетонных фундаментов и фундаментов на винтовых сваях.

Рисунок 2 – Воздушная линия электропередач  500 кВ

Следует отметить, что устройство железобетонных фундаментов для опор ЛЭП требует проведения значительных объемов земляных работ, а это влечет за собой больше материальных затрат (рис. 3).

Рисунок 3 Железобетонная фундаментная опора воздушной линии ЛЭП 500 кВ

Кроме  этого проводить земляные работы и монтаж на косогорах не технологично и очень дорого (рис. 4)

Рисунок 4 – Установка железобетонной фундаментной опоры с помощью крана на косогоре

Преимуществами фундаментов на винтовых сваях является значительно меньший   износ и деформации,  экономии средств,  времени и людских ресурсов при их монтаже.

Винтовые сваи обладают большой несущей способностью, как на сжатие, так и на выдергивание (порядка 40-50 т на одну сваю). И если использовать литые наконечники то представляется возможность увеличивать вдвое пролеты между опорами. Хотя эти сваи и имеют стоимость выше железобетонных опор, но в условиях бездорожья и крайнего севера они более экономичны, так как значительно снижают стоимость транспортных работ и затрат.

Фундамент на винтовых сваях при строительстве оказывает меньшее отрицательное воздействие на природу. При его устройстве практически полностью исключаются традиционные земляные работы с использованием тяжелой землеройной техники.

Строительство фундамента на винтовых сваях исключает проведение “мокрых процессов”, что очень важно для северных районов.

Технология погружения и устройства фундаментов на винтовых сваях позволяет вплотную располагать их вблизи имеющихся сооружений.
Как показывает опыт, и экономические расчеты, применение винтовых свай для свайных фундаментов опор ЛЭП позволяет уменьшить количество металлоконструкций в 2 раза, в 1,5 раза уменьшить количество арматурной стали, в 1,3 раза сократить потребление провода для ЛЭП по сравнению с применением железобетонных фундаментов.

Для погружения винтовых свай используются гидрокабестаны (рис. 5)

Рисунок 5 – Погружение винтовой сваи фундамента ЛЭП 500кВ гидрокабестаном

Конструкция фундаментов на винтовых сваях

Конструкция фундамента из винтовых свай может быть различной. Это зависит от конструкции и формы опоры и ее параметров. В основном это балочный тип конструкции (рис. 6).

Рисунок 6  – Фрагмент свайного фундамента опоры ЛЭП 500 кВ на винтовых сваях перед монтажом опоры

Для металлических опор собранных в виде ферм  может быть использована балочная конструкция,  показанная на рис. 6. Если форма опоры трубчатая (рис. 7) То способ ее установки на винтовой свайный фундамент будет иным.

Рисунок 7 – Трубчатые металлические опоры ЛЭП

Для трубчатых опор ЛЭП применяется способ крепления трубчатой опоры воздушной линии электропередач к свайному ростверку с помощью шпилек  (рис. 8).

Рисунок 8 – Крепление трубчатой опоры ЛЭП на металлическом ростверке свайного фундамента из винтовых свай с помощью шпилек

Свайный фундамент опоры ЛЭП  может быть устроен на 8 (рис. 9) или 16 (рис. 10) винтовых сваях. Конструкция ростверка и количество винтовых свай в фундаменте определяются гидрогеологическими и климатическими условиями местности, а также весом самих металлических опор ЛЭП.

Рисунок 9 – Балочный фундамент трубчатой опоры ЛЭП на 8-ми винтовых сваях

Рисунок 10 – Балочный фундамент трубчатой опоры ЛЭП на 16-ти винтовых сваях

Монтаж  опор линий ЛЭП имеющих конструкцию в виде фермы производиться способом подъема. Т.е нижняя часть фермы шарнирно закрепляется в основе и с помощью крана и тягачей производиться ее подъем и установка с окончательным креплением (рис.11).

Рисунок 11 – Металлическая опора ЛЭП 500 кВ на свайном фундаменте из винтовых свай  в рабочем положении

. Трубчатые опоры монтируются с использованием мощных кранов.