RU107808U1

RU107808U1 - REINFORCED CONCRETE STAND FOR SUPPORTS OF HIGH-VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINES

Info

Publication number: RU107808U1
Application number: RU2011113284/03U
Authority: RU
Inventors: Юрий Федорович Асосков; Николай Борисович Ефремов
Original assignee: Юрий Федорович Асосков
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2011-08-27

Abstract

1. Железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередач, содержащая основной объем бетона, предварительно напряженную рабочую арматуру; спираль, привязанную к рабочей арматуре на концах стойки и в местах изменения шага спирали; монтажные и закладные петли; металлические пластины, расположенные на торцах стойки и жестко соединенные с рабочей арматурой, например с помощью сварки; нижний заземляющий проводник, приваренный к нижней металлической пластине и закладной петле, и верхний заземляющий проводник, приваренный к верхней металлической пластине, отличающаяся тем, что рабочая арматура выполнена из высокопрочной арматурной проволоки, а металлические пластины выполнены с отверстиями для протаскивания и жесткого закрепления концов рабочей арматуры; при этом металлические пластины, являясь одновременно несъемной опалубкой, плотно прижаты к бетону железобетонной стойки. ! 2. Железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередачи по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит привязанные к рабочей арматуре вязальной проволокой арматурные стержни, концы которых пропущены через соответствующие отверстия металлических пластин и жестко с ними соединены. ! 3. Железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередач по п.1, отличающаяся тем, что рабочая арматура предварительно напряжена до 1000 МПа и выполнена из стали ВрII-1400 диаметром 5 мм. ! 4. Железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередач по п.1, отличающаяся тем, что рабочая арматура предварительно напряжена до 1000 МПа и выполнена из высокопрочной проволоки диаметром 3-4 мм, собранной в канаты или 1. Reinforced concrete rack for the supports of the high-voltage power lines, containing the main volume of concrete, prestressed working reinforcement; a spiral attached to the working armature at the ends of the rack and in places where the pitch of the spiral changes; mounting and embedded loops; metal plates located at the ends of the rack and rigidly connected to the working armature, for example by welding; a lower grounding conductor welded to the lower metal plate and the embedded loop, and an upper grounding conductor welded to the upper metal plate, characterized in that the working reinforcement is made of high strength reinforcing wire, and the metal plates are made with holes for dragging and rigidly fixing the ends of the working reinforcement ; in this case, metal plates, being simultaneously a fixed formwork, are tightly pressed to the concrete of the reinforced concrete stand. ! 2. Reinforced concrete rack for the supports of the high-voltage power line according to claim 1, characterized in that it further comprises reinforcing rods attached to the working reinforcement with knitting wire, the ends of which are passed through the corresponding holes of the metal plates and are rigidly connected to them. ! 3. Reinforced concrete rack for the supports of the high voltage power line according to claim 1, characterized in that the working reinforcement is pre-stressed up to 1000 MPa and made of steel BrII-1400 with a diameter of 5 mm ! 4. Reinforced concrete rack for high voltage power transmission towers according to claim 1, characterized in that the working reinforcement is pre-stressed up to 1000 MPa and made of high-strength wire with a diameter of 3-4 mm, assembled into ropes or

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к длинномерным элементам строительных конструкций, изготовленных из железобетона, и может быть использована при изготовлении стоек опор воздушных линий электропередач ЛЭП класса до 10 кВ.The utility model relates to the field of construction, namely to long-length elements of building structures made of reinforced concrete, and can be used in the manufacture of uprights of overhead power transmission line poles of power lines of class up to 10 kV.

Для воздушных линий электропередач класса до 10 кВ в целях снижения ее стоимости и упрощения технологичности чаще всего применяются опоры, выполненные из железобетонных стоек. Одной из причин аварийности ЛЭП на железобетонных опорах является их разрушение, так как под действием атмосферного переменного водонасыщения и замораживания возникают трещины в бетонном слое, оголяются участки поверхности арматурного каркаса, на которых возникают электрокоррозионные процессы, которые усиливаются при попадании на него анодного тока с контактной сети.For overhead power transmission lines of class up to 10 kV, in order to reduce its cost and simplify manufacturability, supports made of reinforced concrete racks are most often used. One of the reasons for the accident of power lines on reinforced concrete supports is their destruction, since under the influence of atmospheric alternating water saturation and freezing, cracks arise in the concrete layer, surface sections of the reinforcing cage are exposed, on which electrocorrosive processes occur, which amplify when the anode current comes from the contact network .

Известны конструкции стоек контактной сети [1. Патент РФ №2250974, опубликовано: 27.04.2005, МПК Е04Н 12/12; 2. Свидетельство на полезную модель РФ №36310, МПК В60М 1/23, опубликовано 10.03.2004], состоящие из основного бетонного слоя и металлической арматуры. Эти решения направлены на защиту арматуры. В первом решении [1] на часть металлической арматуры нанесен диэлектрик, а во втором решении [2] на поверхность арматурного каркаса нанесено покрытие из никеля. Это позволяет незначительно повысить срок службы железобетонной стойки опоры, так как не предохраняет бетон от воздействия внешней среды. Кроме того, это дорого и нетехнологично при производстве железобетона.Known designs racks contact network [1. RF patent №2250974, published: 04/27/2005, IPC Е04Н 12/12; 2. Certificate for utility model of the Russian Federation No. 36310, IPC V60M 1/23, published March 10, 2004], consisting of the main concrete layer and metal reinforcement. These solutions are aimed at protecting valves. In the first solution [1], a dielectric is applied to a portion of the metal reinforcement, and in the second solution [2], a nickel coating is applied to the surface of the reinforcing cage. This allows you to slightly increase the service life of the reinforced concrete pillar of the support, as it does not protect concrete from the effects of the external environment. In addition, it is expensive and low-tech in the production of reinforced concrete.

Известна конструкция железобетонной стойки для опор ВЛ 10 кВ [3. Арх. №ЛЭП00.10 АООТ «РОСЭП» «Железобетонные стойки для опор ВЛ 10 Кв, повышающие долговечность и электробезопасность их эксплуатации», 2002], эта конструкция взята за прототип, как наиболее близкая по технической сути и достигаемому результату. Железобетонная стойка по прототипу [3] содержит основной объем бетона, в котором размещена предварительно напряженная рабочая арматура, выполненная в виде стержней. Стойка содержит спираль, привязанную к рабочей арматуре по концам стойки и в местах изменения шага спирали, а также монтажные и закладные петли. К стержням рабочей арматуры приварены металлические пластины, расположенные на торцах стойки. Кроме этого стойка содержит нижний заземляющий проводник, приваренный к нижней металлической пластине и закладной петле, и верхний заземляющий проводник, приваренный к верхней металлической пластине. Рабочая арматура предварительно напряжена до 550 МПа. Верхний торец стойки, концы рабочей арматуры и место приварки нижнего заземляющего проводника к металлической пластине покрыты лаком. Предварительно напряженная арматура, металлические пластины, расположенные на торцах стоек, а также лаковое покрытие повышают долговечность, электробезопасность железобетонных стоек и защищают стойку от деформаций и разрушений, как в процессе эксплуатации, так и при транспортировке стоек.A known construction of a reinforced concrete rack for poles of 10 kV overhead lines [3. Arch. No. LEP00.10 AOOT "ROSEP" "Reinforced concrete racks for poles of 10 kV overhead lines, increasing the durability and electrical safety of their operation", 2002], this design is taken as a prototype, as the closest in technical essence and the achieved result. Reinforced concrete rack according to the prototype [3] contains the main volume of concrete, which contains prestressed working reinforcement made in the form of rods. The rack contains a spiral attached to the working armature at the ends of the rack and in places where the pitch of the spiral changes, as well as mounting and embedded loops. Metal plates located on the ends of the rack are welded to the rods of the working reinforcement. In addition, the rack contains a lower grounding conductor welded to the lower metal plate and the embedded loop, and an upper grounding conductor welded to the upper metal plate. The working reinforcement is prestressed up to 550 MPa. The upper end of the rack, the ends of the working armature and the place of welding of the lower grounding conductor to the metal plate are varnished. Pre-stressed reinforcement, metal plates located at the ends of the racks, as well as varnish coating increase the durability, electrical safety of reinforced concrete racks and protect the rack from deformation and damage, both during operation and during transportation of the racks.

Однако такая конструкция является недостаточно жесткой, что ведет к деформациям и образованию трещин при эксплуатации и транспортировке стоек. Усилие передачи напряжения на бетон до 550 МПа является также недостаточным для обеспечения стабильного качества стоек и их долговечности, особенно при их эксплуатации в агрессивных средах. Кроме того, металлические пластины, приваренные к концам арматуры железобетонной стойки после ее изготовления (распалубки), не обеспечивают плотного их прилегания к бетону железобетонной стойки, что не исключает образование зазоров, а, значит, недостаточно защищает железобетонную стойку от проникновения влаги, что приводит к коррозии арматуры и разрушению бетона.However, this design is not rigid enough, which leads to deformation and cracking during operation and transportation of the racks. The force of voltage transmission to concrete up to 550 MPa is also insufficient to ensure stable quality of the racks and their durability, especially when they are used in aggressive environments. In addition, metal plates welded to the ends of the reinforcement of the reinforced concrete pillar after its manufacture (formwork) do not provide a tight fit to the concrete of the reinforced concrete pillar, which does not exclude the formation of gaps, and, therefore, does not sufficiently protect the reinforced concrete pillar from moisture penetration, which leads to reinforcement corrosion and concrete destruction.

Задачей полезной модели является получение более качественных, экономичных и долговечных железобетонных стоек для высоковольтных линий электропередач, включая их эксплуатацию в агрессивных средах.The objective of the utility model is to obtain better, economical and durable reinforced concrete racks for high-voltage power lines, including their operation in aggressive environments.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении сопротивляемости стойки деформациям во время их эксплуатации и при транспортировке путем повышения усилия предварительного напряжения рабочей арматуры и повышении жесткости железобетонной стойки; а также в повышении защиты торцов стоек от проникновения влаги.The technical result achieved by solving the problem is to increase the resistance of the rack to deformations during their operation and during transportation by increasing the pre-stress of the working reinforcement and increasing the stiffness of the reinforced concrete rack; and also to increase the protection of the ends of the racks from moisture.

Задача и технический результат достигаются следующим образом. Железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередачи, как прототип, содержит основной объем бетона, предварительно напряженную рабочую арматуру. Стойка содержит также спираль, которая привязана к рабочей арматуре на концах стойки и в местах изменения шага спирали; монтажные и закладные петли. На торцах стойки расположены металлические пластины, которые жестко соединены с рабочей арматурой, например с помощью сварки. К нижней металлической пластине и закладной петле приварен нижний заземляющий проводник. К верхней металлической пластине приварен верхний заземляющий проводник.The task and the technical result are achieved as follows. Reinforced concrete rack for supports of high voltage power lines, as a prototype, contains the main volume of concrete, prestressed working reinforcement. The rack also contains a spiral, which is tied to the working fittings at the ends of the rack and in places where the pitch of the spiral changes; mounting and embedded loops. At the ends of the rack are metal plates that are rigidly connected to the working fixtures, for example by welding. A lower ground conductor is welded to the lower metal plate and the embedded loop. An upper ground conductor is welded to the upper metal plate.

В отличие от прототипа в заявляемой полезной модели рабочая арматура выполнена из высокопрочной арматурной проволоки, которая предварительно напряжена, например до 1000 МПа. Металлические пластины выполнены с отверстиями для протаскивания и жесткого закрепления концов рабочей арматуры. При этом металлические пластины, являясь одновременно несъемной опалубкой, плотно прижаты к бетону стойки.In contrast to the prototype in the claimed utility model, the working reinforcement is made of high-strength reinforcing wire, which is prestressed, for example, up to 1000 MPa. Metal plates are made with holes for dragging and rigidly fixing the ends of the working reinforcement. At the same time, metal plates, being simultaneously a fixed formwork, are tightly pressed to the concrete of the rack.

В частном случае выполнения железобетонная стойка для опор высоковольтной линии электропередачи дополнительно содержит привязанные к рабочей арматуре вязальной проволокой арматурные стержни, концы которых пропущены через соответствующие отверстия металлических пластин и жестко с ними соединены. Рабочая арматура выполнена из стали ВрII-1400 диаметром 5 мм или из высокопрочной проволоки диаметром 3-4 мм, собранной в канаты или пряди. Верхний и нижний торцы железобетонной стойки покрыты лаком, например БТ-577 ГОСТ 5631-79.In the particular case of execution, the reinforced concrete rack for the supports of the high-voltage power line additionally contains reinforcing rods attached to the working reinforcement with knitting wire, the ends of which are passed through the corresponding holes of the metal plates and are rigidly connected to them. The working fittings are made of steel BpII-1400 with a diameter of 5 mm or from high-strength wire with a diameter of 3-4 mm, assembled into ropes or strands. The upper and lower ends of the reinforced concrete racks are varnished, for example BT-577 GOST 5631-79.

Совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемую полезную модель, среди известных технических решений заявителем не обнаружена, что подтверждает новизну полезной модели.The set of essential features characterizing the claimed utility model among the known technical solutions by the applicant is not found, which confirms the novelty of the utility model.

Техническая суть полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показан рисунок верхнего конца железобетонной стойки. На фиг.2 показан рисунок нижнего конца железобетонной стойки.The technical essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 shows a drawing of the upper end of a reinforced concrete pillar. Figure 2 shows a drawing of the lower end of a reinforced concrete pillar.

Железобетонная стойка содержит основной слой бетона 1, внутри которого размещена предварительно напряженная рабочая арматура 2. Рабочая арматура 2 размещена внутри спирали 3 и соединена с ней вязальной проволокой (на чертеже не показано) в местах изменения шага спирали 3 и на концах железобетонной стойки. Торцами железобетонной стойки являются металлические пластины 4 фиг.1 и 5 фиг.2. Каждая из пластин 4, 5 имеет отверстия, через которые пропущены концы 6 и 7 рабочей арматуры 2. Пластины 4 и 5 соединены между собой дополнительно арматурными стержнями 8 фиг.2, которые привязаны к рабочей арматуре 2. Дополнительные арматурные стержни 8, воспринимая на себя анодные напряжения, предохраняют тем самым рабочую арматуру 6, 7 от электрохимической коррозии. Концы дополнительных арматурных стержней 8 также пропущены через отверстия в металлических пластинах 4 и 5. Все пропущенные концы арматурных стержней 8 и рабочей арматуры 2 сварены с металлическими пластинами 4 и 5 соответственно. Кроме того стойка содержит верхний заземляющий проводник 9, который приварен к металлической пластине 4 фиг.1. Нижний заземляющий проводник 10 приварен к нижней металлической пластине 5 и к закладной петле 11 фиг.2. Позицией 12 показаны монтажные отверстия в железобетонной стойке. Железобетонная стойка имеет также монтажные петли (на чертеже не показано).The reinforced concrete stand contains the main concrete layer 1, inside which the prestressed working reinforcement 2 is placed. The working reinforcement 2 is placed inside the spiral 3 and connected to it by a knitting wire (not shown in the drawing) at the places where the spiral pitch 3 changes and at the ends of the reinforced concrete stand. The ends of the reinforced concrete racks are metal plates 4 of figure 1 and 5 of figure 2. Each of the plates 4, 5 has openings through which the ends 6 and 7 of the working reinforcement 2 are passed. The plates 4 and 5 are additionally connected to each other by the reinforcing rods 8 of FIG. 2, which are attached to the working reinforcement 2. Additional reinforcing rods 8, perceiving themselves anode voltage, thereby protecting the working reinforcement 6, 7 from electrochemical corrosion. The ends of the additional reinforcing bars 8 are also passed through holes in the metal plates 4 and 5. All the missing ends of the reinforcing bars 8 and the working reinforcement 2 are welded with metal plates 4 and 5, respectively. In addition, the rack contains an upper grounding conductor 9, which is welded to a metal plate 4 of figure 1. The lower ground conductor 10 is welded to the lower metal plate 5 and to the embedded loop 11 of FIG. 2. Position 12 shows the mounting holes in the reinforced concrete rack. The reinforced concrete rack also has mounting loops (not shown in the drawing).

Полезная модель является промышленно применимой. Для ее изготовления используются стандартные материалы и элементы согласно соответсвующих ГОСТов и ТУ, например: ГОСТ 5781-82 (для заземляющих проводников, закладной и монтажной петель), ГОСТ 3282-74 (для проволоки), ТУ 5863 007-00113557-94. Верхний и нижний торцы железобетонной стойки покрыты лаком, например БТ-577 ГОСТ 5631-79. Рабочая арматура выполнена из стали ВрII-1400 диаметром 5 мм; в случае использования проволоки меньшего диаметра (3-4 мм) рабочую арматуру целесообразно собирать в канаты или пряди.The utility model is industrially applicable. For its manufacture, standard materials and elements are used in accordance with the relevant GOSTs and TUs, for example: GOST 5781-82 (for grounding conductors, embedded and mounting loops), GOST 3282-74 (for wire), TU 5863 007-00113557-94. The upper and lower ends of the reinforced concrete racks are varnished, for example BT-577 GOST 5631-79. The working fittings are made of steel BrII-1400 with a diameter of 5 mm; in the case of using a wire of a smaller diameter (3-4 mm), it is advisable to assemble the working fittings in ropes or strands.

Изготовление железобетонной стойки согласно полезной модели производится в соответствии с ТУ 5863 007-00113557-94 и типовыми рабочими чертежами серии 3.407.1-143 «Железобетонные опоры ВЛ10 кВ». С помощью вязальной проволоки рабочую арматуру 2 привязывают к спирали 3 по концам стойки и в местах изменения шага спирали. Дополнительные арматурные стержни 8 привязывают к рабочей арматуре 2 вязальной проволокой в шести местах. Концы арматурных стержней 8 и рабочей арматуры 2 пропускают через отверстия металлических пластин 4, 5, являющихся несъемной опалубкой. После этого производится механическое натяжение рабочей арматуры 2 до 1000±50 МПа с последующим бетонированием. При достижении необходимой прочности бетона (после термообработки) происходит передача силового напряжения с упоров стенда на бетон стойки, и осуществляют распалубку готовой конструкции. После распалубки концы рабочей арматуры 2, арматурных стержней 8 в местах соединения с металлическими пластинами (несъемной опалубкой) обвариваются при помощи сварки. Нижний заземляющий проводник 10 приваривают к металлической пластине 5 и закладной петле 11. К верхнему концу заземляющего проводника 9 приваривают шайбу с целью вывода контактов для присоединения к ним переносных заземлений. Верхний заземляющий проводник 9 приваривают к металлической пластине 4. Торцы железобетонной стойки покрывают лаком БТ-577 ГОСТ 5631-79.The manufacture of reinforced concrete racks according to the utility model is carried out in accordance with TU 5863 007-00113557-94 and typical working drawings of the 3.407.1-143 series “Reinforced concrete supports of 10 kV overhead lines”. Using a knitting wire, the working armature 2 is tied to a spiral 3 at the ends of the strut and in places where the pitch of the spiral changes. Additional reinforcing bars 8 are tied to the working reinforcement 2 with a knitting wire in six places. The ends of the reinforcing bars 8 and the working reinforcement 2 are passed through the holes of the metal plates 4, 5, which are fixed formwork. After that, the mechanical tension of the working reinforcement is 2 to 1000 ± 50 MPa, followed by concreting. When the required concrete strength is reached (after heat treatment), the power voltage is transferred from the stand stops to the concrete of the rack, and the finished structure is dismantled. After stripping, the ends of the working reinforcement 2, reinforcing rods 8 at the junction with metal plates (fixed formwork) are welded by welding. The lower grounding conductor 10 is welded to the metal plate 5 and the embedded loop 11. A washer is welded to the upper end of the grounding conductor 9 in order to output the contacts for connecting the portable grounding to them. The upper ground conductor 9 is welded to the metal plate 4. The ends of the reinforced concrete racks are varnished with BT-577 GOST 5631-79.

Применение в качестве рабочей арматуры высокопрочной предварительно напряженной проволоки с увеличенным предварительным напряжением до 1000 МПа повышает жесткость конструкции, сопротивляемость деформациям, которые наступают в процессе доставки стоек опор к месту монтажа и во время эксплуатации. Металлические пластины 4, 5, являющиеся несъемной опалубкой, обеспечивают их плотное прилегание к бетону железобетонной стойки и исключают попадание влаги на торцах железобетонной стойки, предотвращая тем самым коррозию рабочей арматуры, повышают трещиностойкость бетона. Покрытие торцов железобетонной стойки лаком еще более защищает ее от коррозии и разрушения. Увеличение усилия напряжения в рабочей арматуре, благодаря использованию высокопрочной проволоки из стали ВрII-1400 диаметром до 5 мм, позволяет снизить расход металла по сравнению с прототипом на 8-12%. В целом полезная модель ведет к получению более качественных, экономичных и долговечных железобетонных опор высоковольтных линий электропередач, включая возможность их эксплуатации в агрессивных средах.The use of high-strength prestressed wire with increased prestressing up to 1000 MPa as a working reinforcement increases the rigidity of the structure and resistance to deformations that occur during the delivery of support racks to the installation site and during operation. Metal plates 4, 5, which are non-removable formwork, ensure their tight fit to concrete reinforced concrete racks and prevent moisture from entering the ends of the reinforced concrete racks, thereby preventing corrosion of the working reinforcement, increase the crack resistance of concrete. Coating the ends of the reinforced concrete pillar with varnish further protects it from corrosion and destruction. An increase in the stress force in the working reinforcement, due to the use of high-strength wire from steel BrII-1400 with a diameter of up to 5 mm, allows to reduce the metal consumption by 8-12% compared with the prototype. In general, the utility model leads to higher-quality, economical, and durable reinforced concrete supports of high-voltage power lines, including the possibility of their operation in aggressive environments.

Claims

1. Reinforced concrete rack for the supports of the high-voltage power lines, containing the main volume of concrete, prestressed working reinforcement; a spiral attached to the working armature at the ends of the rack and in places where the pitch of the spiral changes; mounting and embedded loops; metal plates located at the ends of the rack and rigidly connected to the working armature, for example by welding; a lower grounding conductor welded to the lower metal plate and the embedded loop, and an upper grounding conductor welded to the upper metal plate, characterized in that the working reinforcement is made of high strength reinforcing wire, and the metal plates are made with holes for dragging and rigidly fixing the ends of the working reinforcement ; in this case, metal plates, being simultaneously a fixed formwork, are tightly pressed to the concrete of the reinforced concrete stand.

2. Reinforced concrete rack for the supports of the high-voltage power line according to claim 1, characterized in that it further comprises reinforcing rods attached to the working reinforcement with knitting wire, the ends of which are passed through the corresponding holes of the metal plates and are rigidly connected to them.

3. Reinforced concrete rack for the supports of the high voltage power line according to claim 1, characterized in that the working reinforcement is pre-stressed up to 1000 MPa and made of steel BrII-1400 with a diameter of 5 mm

4. Reinforced concrete rack for supports of high voltage power lines according to claim 1, characterized in that the working reinforcement is pre-stressed up to 1000 MPa and made of high-strength wire with a diameter of 3-4 mm, assembled into ropes or strands.

5. Reinforced concrete rack for supports of high voltage power lines according to claims 1 and 2, characterized in that the upper and lower ends of the reinforced concrete rack are varnished, for example BT-577 GOST 5631-79.