Современные форм-факторы 2 страница

1.7 Выбор конструкций ВЛ

Для проектируемой ВЛ 220кВ выбор конструкций производим из типового унифицированного оборудования.

Принятый сталеалюминиевый провод АС 400/51 выбран согласно электрического расчета.

Для защиты от прямых ударов молнии выбран один грозозащитный трос, так как промежуточная опора одностоечная. Трос подвешен по всей длине ВЛ. В качестве молниезащитного троса выбран стальной канат двойной свивки ТК70. Крепление троса на всех опорах изолированное с шунтированием, искровым промежутком не менее 40мм,п.2.5.122[1].

В качестве промежуточных опор, согласно рассчитанного провода и ІІ района по гололеду, выбраны унифицированные стальные одностоечные свободностоящие опоры с габаритным пролетом L_габ=425м. Эти опоры технологичны в сборке, экономичны в эксплуатации.

В качестве анкерно-угловых опор выбраны стальные свободностоящие опоры У220-2, допускающие угол поворота до 60^о. Защита от коррозии металлоконструкций всех опор принята оцинковкой по действующим технологиям.

Переходы через электрифицированную железную дорогу и автодорогу I категории принимаем на анкерно-угловых опорах, 2.5.252 и 2.5.257[1].Требуемый ПУЭ габарит в переходных пролетах обеспечивается повышением анкерных опор типовыми подставками С61 высотой 9 метров, выбор которых произведен по таблице 15.6[6].Согласно рассчитанного перехода через электрифицированную железную дорогу приняты две повышенные опоры У220-2+9, а на переходе через автодорогу І категории – одна повышенная опора (схема перехода приведена на листе №1).

Остальные переходы согласно требований ПУЭ п.2.5.146 предусматриваем на промежуточных опорах, которые обеспечивают требуемые ПУЭ габариты.

Характеристики опор приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 Характеристики опор.

Тип опоры	Район по гололеду	Расчетные пролеты	Масса опоры,т	Количество болтов,шт	,м	D,м
Lгаб	Lвет	Lвес
У220-2	ІІ	—	—	—	14,98		31,6/10,5	13,2
У220-2+9	20,375		40,6/19,5
П220-2				6,45		41,0/25,5	12,8

Закрепление опор принято на унифицированных фундаментах, устанавливаемых в копаные котлованы. Выбор элементов фундаментов произведен по технологической карте К-ІІ-19 согласно заданного грунта.

Характеристики элементов фундаментов и объемы земляных работ под фундаменты одной опоры приведены ниже в таблице 1.8.

Таблица 1.8 Характеристики фундаментов анкерно-угловых и промежуточных опор.

Тип опоры	База опоры, м	Элементы фундамента	Количество на опору, шт	h, м	Объем бетона, м3	Масса, т	Объемы грунта, м3
А	Б	Наимено- вание	Шифр	V	Vо
У220-2	5,2	5,2	Фундамент	ФС2-А			4,64	11,6
Подножник	Ф3-А			2,0	4,3
У220-2+9	7,9	7,9
Ригель	Р1-А		-	0,2	0,5
П220-2	5,4	3,34	Подножник	Ф3		2,5	1,17	3,4

Выбор заземляющих устройств опор произведен по типовому проекту [11], в зависимости от удельного сопротивления грунта ρ_э. Для принятых типов опор заземление не требуется, так как нормируемое сопротивление заземления обеспечивается фундаментом без устройства заземлителей (ρ_э< ρ=100Омм).

Изоляторы выбраны согласно расчета, а изолирующие подвески для проводов и грозозащитных тросов скомплектованы по типовым решениям [9]. В проекте приняты:

Поддерживающие гирлянды для провода - 1×13ПС120-Б

Натяжные гирлянды для провода - 1×10ПС160-В

Натяжная двухцепная для провода- 2×13ПС120-Б

Поддерживающие подвески для троса - 1×1ПС70-Д

Натяжные подвески для троса - 1×1ПС120-Б

Для соединения проводов в пролетах выбраны прессуемые соединители САС-500-3, для тросов – СВС-70-3, таблица 1.57;1.58[5]. Для соединения проводов в шлейфах термитной сваркой выбраны термитные патроны ПАС-400, таблица 7.37[5].

Выбор виброгасителей для защиты проводов от вибрации произведен согласно требований ПУЭ п.2.5.85. Так как напряжение в проводе при среднегодовой температуре σ₃=48 Н/мм² больше допустимого σ₃=45Н/мм², то провода должны быть защищены виброгасителями. Выбираем

виброгасители ГВН-5-30.Для молниезащитного троса выбираем виброгасители ГВН-3-12, так как напряжение в тросе σ_т=210Н/мм²>170Н/мм², таблица 1.61[5].

1.8 Определение несущей способности подножника Ф-3

1.Выбираем нормативные значения механических характеристик заданного грунта (суглинки) при заданных консистенции грунта 0,5<J_L≤0,75 и коэффициент пористости e=0,65 по таблице 9.4 и 9.5[7]:

удельное сцепление с^н=25Н/см²

угол внутреннего трения φ^н=19

модуль деформации E=17000Н/см²

2.Определяем расчетные характеристики грунта естественного сложения:

2.1 расчетное удельное сцепление:

с₁ = = = 7,58 Н/см² ,

где к_г=3,3- коэффициент безопасности по грунту, 7.271.

2.2расчетный угол внутреннего трения грунта:

φ₁ = = = 17,27.

3. Определяем расчетные характеристики грунта обратной засыпки φ_о и с_о по формулам 7.294:

φ₀ = 0,6∙φ₁ = 0,6∙17,27 = 10,36

с₀ = 0,6∙с₁ = 0,6∙7,58 =4,55 Н/см²

4.Выполняем расчетную схему грибовидного подножника и определяем размеры призмы выпирания:

а=1,8м

а1=2,78м

h=2,5м

а₁ = а+2h·tgφ₀ =1,8+2∙2,7∙tg10,36 = 2,78 м,

где h=2,7 м- заглубление подножника.

5.Объем грунта призмы выпирания:

V_Г = ·(a²+a₁²+a·a₁)-V_подн = ((1,8)²+(2,78)²+1,8∙2,78)-1,17 = 13,2 м³,

где V_ф=1,17 м³-объем подножника.

6.Определяем боковую поверхность призмы выпирания:

S = 2·(a+a₁) = 2∙(1,8+2,78)∙ = 21,26 м².

7.Несущая способность подножника:

N= (γ·V_Г+S·с₀·10⁴+G_ф) = (17000∙9,28+21,26∙4,55·10⁴+34000)=1149,1кН,

где к_н=1- коэффициент надежности, таблица 9.2[7];

γ=17000 Н/м³- объемный вес грунта обратной засыпки;

G_ф=34000 Н- вес подножника.

2 Раздел организации работ

2.1 Определение срока монтажа ВЛ

Продолжительность строительства новых ВЛ устанавливается СНиП 1.09.03-85 «Нормы продолжительности строительства и задела в строительства».

Срок монтажа проектируемой ВЛ с учетом местных условий прохождения трассы Т_п, определяем по формуле:

Т_п = Т·К_б∙К_г·К_л·К_с·К_пн·К_т, мес.;

Т_п = 4,63·1 ·1,03 =4,77 мес,

где Т=4,63мес- нормативная продолжительность строительства;

К_б∙К_г·К_с·К_пн=1-коэффициенты, учитывающие наличие на трассе

болот, гор, стесненных условий и объектов

находящихся под напряжением, таблица 6.4[5];

К_т=1- территориальный коэффициент, таблица 6.3[5];

К_л=1,03- коэффициент, учитывающий наличие на трассе ВЛ

залесенности, таблица 6.4[5];

К_л = 1+0,5 = 1+0,5 = 1,03,

где L_п=2,4 км- длина залесенного участка;

L=45 км- длина проектируемой ВЛ.

Нормативная продолжительность строительства проектируемой ВЛ определяется методом интерполяции по формуле:

Т = Т1+ (L-L1)=3,5+ (45-20) = 4,63мес,

где Т₁=3,5мес- нормативная продолжительность строительства

ВЛ длиной 20км;

Т₂=5мес- нормативная продолжительность строительства ВЛ

длиной 50км;

L=45км- длина проектируемой ВЛ.

Количество календарных дней:

Д_к = Т_п·30,5 = 4,77·30,5 = 146 дней.

Начало монтажа ВЛ 1 апреля 2008 года. Окончание монтажа ВЛ, согласно календарного графика производства работ 24 августа 2008 года.

2.2 Определение материальных ресурсов для монтажа ВЛ

Длина усредненного пролета:

L_ср = 0,9L_габ = 0,9·425 = 382,5 м,

где L_габ=425 м- габаритный пролет.

Принимаем L_ср=385 м.

Общее количество опор:

n_оп = + 1 = + 1 = 117 штук,

где L=45 км- длина проектируемой ВЛ.

По плану трассы ВЛ определяем количество анкерно-угловых опор: а=10шт, в том числе: нормальных опор У220-2 а₁=7шт;

повышенных опор У220-2+9 а₂=3шт.

Количество промежуточных опор:

в = n_оп–а = 117–10 = 107 штук.

Количество элементов сборных железобетонных фундаментов определяем в табличной форме.

Таблица 2.1 Элементы сборных железобетонных фундаментов.

Тип опоры	Количество опор, шт	Элементы фундаментов	Количество на опору, шт	Общее количество, шт
Наименование	Шифр
У220-2		Фундамент	ФС2-А
Подножник	Ф3-А
У220-2+9
Ригель	Р1-А
П220-2		Подножник	Ф3

Длина провода АС400/51:

L_п = 3∙L·n·k = 3·45·1·2 = 270 км,

где L=45км- длина проектируемой ВЛ;

n=1- количество проводов в фазе;

k=2-количество цепей ВЛ.

Количество барабанов типа 18 для провода АС400/51:

n_п = = = 135 шт,

где S_п=2км- строительная длина провода.

Длина грозозащитного троса ТК70:

L_т = L·k₁ = 45·1=45 км,

где k₁=1- количество тросов на ВЛ.

Количество барабанов типа 12 для троса ТК70:

n_т = = = 23 шт,

где S_т=2км- строительная длина троса.

Количество соединителей САС-500-3 для провода АС400/51:

n_сп = n_п –3∙n·k = 135-3·1·2=129 шт.

Количество соединителей СВС-70-3 для троса ТК70:

n_ст = n_т–k₁ = 23-1 = 22 шт.

Количество виброгасителей ГВН-5-30 для провода АС400/51:

n_вп = 6·n_оп·n·k = 6·117·1·2 = 1404 шт.

Количество виброгасителей ГВН-3-12 для троса ТК70:

n_вт = 2·n_оп·k₁ = 2·117·1 = 234 шт.

Количество термитных патронов ПАС-400 для провода АС400/51:

n_пп = 3∙a·n·k = 3·10·1·2 = 60 шт.

Количество поддерживающих гирлянд 1×13ПС120-Б для провода АС400/51:

n_пг = n₁·в = 6·107 = 642 шт,

где n₁=6шт- количество поддерживающих гирлянд на одной

промежуточной опоре П220-2.

Количество двухцепных натяжных гирлянд 2×13ПС120-Б для провода АС400/51:

n_нг = 6·k_п·k =6·2·2= 24 шт,

где k_п=2 шт- количество переходов, ограниченных анкерно-

угловыми опорами;

Количество натяжных гирлянд 1×10ПС160-В для провода АС400/51:

n_нг = 6·(a-k_п)·k = 6·(10-2)·2 = 96 шт.

Количество поддерживающих подвесок 1×1ПС70-Д для троса ТК70:

n_нт=в·k₁=107·1=107 шт.

Количество натяжных подвесок 1×1ПС120-Б для троса ТК70:

n_нт = 2·a·k₁= 2·10·1 = 20 шт.

Общее количество изоляторов и массу линейной арматуры изолирующих подвесок определяем в табличной форме.

Таблица 2.2 Количество изоляторов и масса линейной арматуры.

Наименование гирлянды	Количество гирлянд, шт	Масса арматуры, кг	Количество изоляторов, шт
1шт.	Всех гирлянд
Поддерживающая для провода 1×13ПС120-Б		13,0
Натяжная для провода 1×10ПС160-В		21,82	2097,7
Натяжная двухцепная для провода 2×13ПС120-Б		47,29	1134,96
Поддерживающее крепление для троса 1×1ПС70-Д		4,3	460,1
Натяжное крепление для троса 1×1ПС120-Б		13,39	267,8
Итого:	12306,5	—
ПС70-Д
ПС120-Б
ПС160-В

Потребное количество материальных ресурсов для монтажа ВЛ с учетом нормативных запасов представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Оборудование ВЛ.

Наименование	Коли- чество, шт	Коэфф. запаса	Всего	Масса
Едини- цы, кг	Общая, т
Опоры
Анкерные У220-2					104,86
Анкерные повышенные У220-2+9					61,125
Промежуточные П220-2					690,15
Элементы фундаментов
Фундаменты ФС2-А
Подножники Ф3-А
Подножники Ф3					1455,2
Ригели Р1-А

Продолжение таблицы 2.3

Детали крепления ригелей		1,05			1,428
Провод и трос
Барабаны с проводом 18		1,04			380,8
Барабаны с тросом 12		1,04			48,816
Линейная арматура и изоляторы
Соединители провода САС-500-3		1,05		3,2	0,432
Соединители троса СВС-70-3		1,05		0,3	0,007
Виброгасители для провода ГВН-5-30		1,05		7,62	11,23
Виброгасители для троса ГВН-3-12		1,05		4,02	0,98
Линейная арматура	12,3	1,05	12,9	—	12,9
Изоляторы ПС70-Д		1,05		3,49	0,4
Изоляторы ПС120-Б		1,05		4,43	41,8
Изоляторы ПС160-В		1,05		6,58	6,63
Прочее
Термитные патроны ПАС-400		1,05		0,58	0,04
Итого:	3174,7
Всего с учетом 2% непредвиденных грузов	3238,2

2.3 Выбор и обоснование методов производства работ при монтаже ВЛ

Монтаж проектируемой ВЛ принимаем поточным методом, так как объем работ и протяженность ВЛ значительны. Работы предусматривается выполнять одним прорабским участком. Принятый поточный метод повышает производительность труда и качество работ, улучшает уровень использования средств механизации.

Для организации потока предусматриваются специализированные звенья по видам работ, оснащенные соответствующими средствами механизации.

Последовательность и поточность выполнения работ определяется технологическими требованиями монтажа ВЛ.

Для обеспечения поточного метода строительства необходимо обеспечить комплексную поставку конструкций и материалов в количестве не менее, чем на 50% проектного объема к началу работ.

До начала работ должны быть тщательно проверены и подготовлены все механизмы, инструмент и приспособления.

Технология и методы отдельных видов работ приняты по типовым технологическим картам с применением современных машин и механизмов.

Расчистка лесопросеки протяженностью 2,4 км принята машинная. Валка деревьев осуществляется валочно-трелевочной машиной ВМ-4А, раскряжевка их сучкорезной машиной ЛП-33, а расчистка трассы подборщиком ПСГ-3 и корчевателем пней Д-513А, навешенным на трактор Т-130М.

Рытье прямоугольных котлованов для фундаментов опор предусматривается одноковшовым экскаватором ЭО-4321 с емкостью ковша 1м³ с бульдозерным отвалом, используемым для снятия почвенно-растительного слоя и сдвигания его в сторону на 5 метров перед рытьем. При рытье котлованов необходимо соблюдать требуемую крутизну откосов, а вынутый грунт укладывать на расстоянии 0,5-0,8 метров от бровки котлована так, чтобы он не мешал последующему монтажу подножников. Разрыв во времени между рытьем котлованов и монтажом фундаментов не должен быть более 1-2 суток.

Монтаж элементов фундаментов принимаем автомобильным краном КС-4571 без заезда в котлован. Установку ригелей необходимо производить после частичной засыпки котлованов до уровня ригеля.

Обратную засыпку котлованов производим послойно бульдозером

ДЗ-110А с одновременным трамбованием слоев грунта вибротрамбующей машиной ВТМ-2М до плотности γ=1,7т/м³ согласно технологической карте К-І-19.

Сборка промежуточных опор принята укрупнительная. На оборудованном полигоне собираются укрупнительные секции опор, которые вывозят на пикет для окончательной сборки опор.

Сборка анкерных опор предусматривается на пикетах, так как секции этих опор имеют большие габариты, усложняющие их перевозку. Для ускорения сборочных работ бригаде придается агрегат механизированной сборки.

Установка опор осуществляется методом поворота с помощью автокрана КС-4571 и трактора Т-130М.

Раскатку проводов и тросов принимаем с укладкой их на землю с раскаточных тележек СРП-12, буксируемых трактором Т-130. Принятая раскатка обеспечивает сохранность проводов от повреждения.

Схема раскатки:

3 провода с одной стороны,

3 провода и 1 трос с другой стороны. 3пр+(3пр+1тр)

3пр

3пр+1тр

Соединение проводов и тросов производится одновременно с раскаткой, опрессованием соединительных зажимов с помощью прицепного моторного опрессовочного агрегата УП-320 с приспособлением для резки проводов термофрикционным диском. Соединение концов проводов в шлейфах принимаем термитной сваркой с автомобильного подъемника.

Натяжение и визирование проводов и тросов в анкерных пролетах до 5км производим во всем пролете каждую фазу поочередно. В пролетах длиной более 5 км - короткими участками длиной не более 4-5 км с поданкеровкой проводов за временные якоря, закладываемые в грунт.

Перекладку проводов из раскаточных роликов в поддерживающие зажимы выбираем с опусканием проводов на землю, как наиболее безопасную.

Установка виброгасителей и дистанционных распорок производится одновременно с перекладкой проводов. Установка виброгасителей на проводах на анкерных опорах производится перед подъемом натяжных гирлянд с проводом на анкерные опоры.

Монтаж проводов на переходах через электрифицированную железную дорогу и действующие ВЛ должен производиться только после отключения контактной сети и ВЛ и наложения заземления в присутствии представителя их владельца.

Каждая технологическая операция в соответствии с технологическими картами завершается заполнением мастером технической исполнительной документации, перечень которой приводится в п. 2.17 пояснительной записки.

Все транспортные работы приняты автомобилем КамАЗ-5410 с полуприцепом ОдАЗ-9370 грузоподъемностью 14,2т. Для перевозки рабочих на трассу ВЛ выбираем вахтовый автобус НЗАС-4947 на базе

УРАЛ-375К вместимостью 27 человек и 3 человека в кабине автомобиля с водителем.

По окончании строительно-монтажных работ необходимо произвести тщательный осмотр линии и подготовить ее к сдаче в эксплуатацию.

Перечень типовых технологических карт, по которым рекомендуется выполнять работы по монтажу:

1.К-І-17.Сооружение фундаментов под металлические опоры ВЛ 35-330кВ из унифицированных железобетонных элементов в необводненных грунтах.

2.К-I-18.Разбивка котлованов для фундаментов унифицированных

металлических опор ВЛ 35-500кВ.

3.К-І-19.Сооружение фундаментов из железобетонных подножников

с наклонными стойками для унифицированных стальных анкерно-

угловых опор ВЛ 35-330кВ в необводненных грунтах.

4.К-ІІ-27.Сборка промежуточных и анкерно-угловых опор типов П220-3, У220-1, У220-2, У220-3 на ВЛ 220кВ.

5.К-ІІІ-30.Установка промежуточных и анкерно-угловых металлических опор типов П220-2, У220-2 и У220-2+9 на ВЛ 220кВ.

6.К-V-24.Соединение сталеалюминиевых проводов сечением 120-

700мм² и молниезащитных тросов ТК50-ТК70.

7.К-V-31.Монтаж проводов и молниезащитных тросов на двухцепных ВЛ 220кВ.

8.К-VI-5.Вырубка просек для линий электропередачи.

9.К-IV-4.Сводка тонкомерного леса и кустарника на трассе ВЛ.

10.Методические указания по монтажу проводов и молниезащитных тросов на переходах ВЛ методом отмера без предварительной вытяжки и визирования.

2.4 Определение объемов работ

1.Устройство лесопросеки.

1.1Ширина лесопросеки:

В = 2Н_ср+Д = 2·15+12,8 = 42,8 м,

где Н_ср=15м – средняя высота лесного массива;

Д =12,8 м– расстояние между проводами крайних фаз.

1.2 Площадь просеки:

S_л = L_л·В∙10^-1 = 2,4·42,8·10^-1 = 10,272 Га,

где L_л=2,4 км – длина залесенного участка.

2. Земляные работы.

2.1 Объем грунта, вынимаемого экскаватором при рытье прямоугольных котлованов для фундаментов стальных опор:

V = a₁·V₁+ a₂·V2+в·V₃=7·720+3·852+107·165= 25251м³,

где а₁=7шт – количество анкерно-угловых опор У220-2;

V₁=720 м³ – объем котлованов анкерно-угловых опор У220-2;

а₂=3шт– количество повышенных анкерно-угловых опор У220-2+9;

V₂=852м³ – объем котлованов повышенных анкерно-угловых опор

У220-2+9;

в=107шт – количество промежуточных опор П220-2;

V₃=165м³ – объем котлованов промежуточных опор П220-2.

2.2 Объем грунта обратной засыпки:

V_О = a₁·V_О1+ a₂·V_О2+в·V_О3=7·713+3·845+107·165= 25181м³,

где V_О1=713м³ – объем грунта обратной засыпки для анкерно-

угловых опор У220-2;

V_О2=845м³ – объем грунта обратной засыпки для повышенных

анкерно-угловых опор У220-2+9;

V_О3=165м³ – объем грунта обратной засыпки для промежуточных

опор П220-2.

3. Количество промежуточных опор на лесопросеке:

в_л = = +1= 6 шт,

где L_габ=425м – длина габаритного пролета.

2.5 Расчет средневзвешенного расстояния вывоза грузов на трассу

Средневзвешенное расстояние вывозки грузов определяем согласно принятой транспортной схемы вывозки грузов, представленной на чертеже лист №1.