Консольные опоры контактной сети

С 1956 г. при электрификации железных дорог в качестве консольных опор контактной сети применяют только железобетонные опоры. Основным фактором, определяющим широкое распространение железобетонных опор, является экономичный расход металла.

В первые годы широкой электрификации железных дорог применялось большое количество разнообразных железобетонных опор, отличавшихся формой поперечного сечения, способом закрепления в грунте, соединением с фундаментной частью и т. д. Это затрудняло производство строительно-монтажных работ и ухудшало условия эксплуатационного обслуживания. В настоящее время все разновидности опор сведены к нескольким типам. По форме поперечного сечения различают два типа опор: кольцевого сечения — конические опоры и открытого профиля — двутавровые.

Конические опоры выполняют с фундаментной частью (цельные) для непосредственной установки в грунт (рис. 64, а) и раздельные для установки па фундаменты (рис. 64, б). Двутавровые опоры изготовляют только с фундаментной частью (дельные) (рис. 64, в).

Конструкция опор двутаврового профиля считается более надежной и удобной в условиях эксплуатации. Однако эти опоры сложны в изготовлении, не являются универсальными и не могут применяться во всех случаях. Поэтому при электрификации железных дорог широко используют два вида железобетонных опор — конические и двутавровые.

Бетон опор контактной сети работает в трудных условиях (переменная влажность грунтов, попеременное замораживание и оттаивание, атмосферные воздействия и др.), поэтому для обеспечения длительного срока службы опор он должен иметь повышенную прочность и плотность. Это обеспечивается тщательным и правильным подбором входящих в бетон составных частей (цемента, щебня, воды) и надлежащим уплотнением бетонной смеси в процессе изготовления опор. Бетонную смесь уплотняют для конических опор при помощи центрифугирования, а для двутавровых опор - вибрирования.

Процесс центрифугирования и вибрирования опор осуществляется в специальных металлических, формах, которые обеспечивают опорам заданную форму и так называемые опалубочные размеры.

В бетоне опор находится арматурный металлический каркас из высокопрочной стальной проволоки (см. рис. 64, а). Продольная арматура 1, заключенная в спиральную обвивку 2, имеет предварительное напряжение, обеспечивающее железобетонным опорам прочность, жесткость (малые прогибы под нагрузкой) и устойчивость против образования трещин. Последнее является очень важным качеством железобетона, так как появление трещин неизбежно ухудшает сопротивляемость воздействиям внешней среды и сокращает срок службы.

Железобетонные консольные опоры имеют в верхней части сквозные отверстия с изолирующими втулками. В эти отверстия закладывают болты, на которых крепят при помощи специальных деталей консоли, кронштейны и другие конструкции контактной сети и линий электропередачи. Такое крепление принято называть креплением на закладных деталях в отличие от ранее применявшегося крепления на хомутах в обхват опор. Первое более экономично и, самое главное, более конструктивно и надежно.

Конические опоры из центрифугированного железобетона сокращенно называются СКУ (струнобетонные конические улучшенные). Опоры СКУ представляют собой конические трубы с наружным диаметром в верхней части, равным 290 мм. Книзу диаметр увеличивается на 15 мм на метр длины. Длина трубы 13,6 м. Этот размер является основным для цельных опор. Длина раздельных опор принимается равной 11,2 м, глубина «стакана» фундамента 1,2 м и высота опоры 10 м (см. рис. 64, б).

Сверху и снизу конические опоры имеют железобетонные заглушки, препятствующие проникновению влаги внутрь опоры. Толщина стенок труб опор 60 мм. Она определяется необходимым защитным слоем бетона, т. е. расстоянием от арматурного каркаса до поверхности опоры, которое должно быть не менее 20 мм. Вес конической железобетонной опоры около 2 т.

Двутавровые опоры из вибрированного железобетона сокращенно называют СДУ (струнобетонные двутавровые улучшенные). Опоры СДУ в сечении имеют форму двутавра с отверстиями в стенке (в наземной части). В верхней части опор, так же как и в конических, делают отверстия для закладных деталей, крепящих консоли, кронштейны и другие конструкции контактной сети и линий электропередачи. Длина двутавровых опор с фундаментной частью 13,6 м.

Консольные конические и двутавровые опоры имеют следующие нормативные моменты, определяющие их несущую способность: 4,5; 6 и 8 Тм. Опоры с различными нормативными моментами отличаются друг от друга расходом металла, идущего на изготовление арматурного каркаса. Так, для конических опор длиной 13,6 м вес металла меняется от 56 до 99 кг, а для двутавровых опор той же длины — от 50 до 68 кг.

Как говорилось ранее, для закрепления концов проводов применяют анкерные опоры.

Анкерные опоры (рис. 65) образуют из промежуточных опор с добавлением металлических оттяжек 3 (одной или двух), закрепляемых на железобетонном анкере 1. Опоры в этом случае устанавливают на специальные опорные плиты 4, воспринимающие вертикальные нагрузки.

Оттяжки выполняются из отдельных звеньев круглой стали диаметром 20 и 24 мм. Конструкция оттяжек обеспечивает регулировку их длины благодаря наличию резьбы и специальной регулировочной полосы 2 с отверстиями в местах присоединения оттяжек к анкеру. В узле соединения оттяжек с анкером при постоянном токе в контактной сети помещают изолирующую прокладку 5 в виде бруска из лигнофоля.

Рис. 65. Анкерные опоры: а - компенсированных подвесок переменного тока, б — то же, полукомпенсированных и всех подвесок постоянного тока, в — средних анкеровок и анкеровок усиливающих, питающих и других проводов; 1 — анкер, 2 — регулировочная полоса, 3 — оттяжка, 4 — опорная плита, 5 - изолирующая прокладка; Н_о - высота подвески контактного провода над уровнем головки рельс, УГР — уровень головки рельса

В зависимости от количества оттяжек, их диаметра и расположения различают три схемы анкерных опор: для анкеровки компенсированных подвесок переменного тока (рис. 65, а), для анкеровки любых подвесок постоянного тока, а на линиях переменного тока — полукомпенсированных и жестких анкеровок компенсированных подвесок (рис. 65, б) и, наконец, для средних анкеровок компенсированных подвесок и анкеровок усиливающих, питающих и других проводов (рис. 65, в). Анкерные оттяжки устанавливают на опорах со стороны, противоположной анкеруемым проводам. Величина Н_о показывает высоту подвески контактного провода над уровнем головки рельсов (УГР).

Ниже приводятся примеры маркировки консольных опор:
Промежуточные:
СКУ 4,5/13,6 - коническая (центрифугированная) опора из предварительно напряженного железобетона длиной 13,6 м на нормативный момент 4,5 Тм, устанавливаемая без фундамента;

СКУ 6/11,2 – коническая (центрифугированная) опора из предварительно напряженного железобетона длиной 11,2 м па нормативный момент 6 Тм, устанавливаемая на фундаменте (ДС);

СДУ 8/13,6 – двутавровая опора из предварительно напряженного железобетона длиной 13,6 м на нормативный момент 8 Тм, устанавливаемая без фундамента;

Анкерная:
СКУ 8-40/13,6 – коническая (центрифугированная) анкерная опора из предварительно напряженного железобетона длиной 13,6 м. Опора на нормативный момент поперек пути 8 Тм; в плоскости анкеровки допускает условный момент 40 Тм.

Помимо описанных консольных железобетонных опор, являющихся опорными устройствами контактной сети одного пути (однопутных), в отдельных случаях применяют консольные опоры для двух путей (двухпутные). Это металлические опоры, по конструкции аналогичные опорам гибких поперечин (см. § 37), имеющие высоту 13м и устанавливаемые на бетонных блочных фундаментах.

На действующих электрифицированных участках, построенных до 1956 г., можно встретить металлические промежуточные и анкерные опоры (с оттяжками, с подкосами и без них). Все эти опоры представляют собой пространственные конструкции, сваренные из угловой стали и соединенные с бетонными фундаментами при помощи анкерных болтов.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Шемякин А. Н., Прудыус А. С. и др.

Источник: Публикации представляет собой компиляцию из открытых источников, описывающих принципы работы ранних систем беспроводной связи (DECT, PACS, PHS). Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети и высоковольтных линий электропередачи

Публикации предназначены для подготовки и повышения квалификации специалистов, обслуживающих электроснабжение железных дорог, студентов и начинающих специалистов в области телекоммуникаций, радиотехники и электроники.