Узлы и элементы такелажа опор ВЛ для переходов

Схемы установки опор ВЛ для переходов обычно состоят из следующих узлов: тяговые узлы со стрелами; узлы «вожжей»; тормозные узлы; узлы шарниров и закрепления фундаментов; узлы оттяжек. Узлы состоят из элементов и деталей такелажа, которые можно отнести к нескольким группам: а) машины и механизмы (тракторы, используемые для установки и торможения опор, лебедки, полиспасты); б) приспособления (монтажные стрелы, шарниры, талрепы, силовые, отводные и уравнительные блоки); в) соединительные узлы и элементы (канаты, узлы крепления канатов к опорам, промежуточные звенья, коуши и коуши-ролики, сжимы); г) якоря и узлы усиления.
Некоторые элементы такелажа монтажные организации получают готовыми, а часть элементов приходится изготавливать (например, монтажные стрелы, шарниры, уравнительные блоки, промежуточные звенья, талрепы, коуши, сжимы).

Машины и механизмы.

1. На установке переходных опор в качестве тяговых и тормозных механизмов применяются тракторы Т-100 м (без лебедок и с навесными лебедками ЛН-47), трелевочные тракторы ТТ-4 и ТДТ-75, имеющие лебедки, а также лебедки с механическим приводом (табл. 1).

Таблица 1
Тяговые усилия тракторов
и их лебедок

Указанные тяговые усилия эти машины могут развивать только при хорошем сцеплении гусениц трактора с грунтом (например, при передвижении по сухой песчаной или глинистой твердой дороге, скошенному лугу и т. п.). Болотистые и слабые грунты, рыхлый снег и глубокий песок значительно уменьшают сцепление гусениц трактора с грунтом, вследствие чего тяговые усилия тракторов значительно уменьшаются. При монтаже опор наращиванием также применяются лебедки (электрические и ручные).
Увеличение тяговых усилий может быть достигнуто путем применения нескольких тракторов; при этом они должны соединяться таким образом, чтобы усилие каждого из них в полной мере участвовало в создании общего тягового усилия. Для этой цели применяются уравнительные и однорольные блоки.
Рациональные схемы соединения тракторов для увеличения тяговых усилий при установке опор приведены в табл. 2. В случае применения тракторов с лебедками во время установки опор тракторы остаются неподвижными или, если длина выбираемого каната превышает канатоемкость лебедки, путь их передвижения уменьшается, что позволяет сократить размеры монтажной площадки. Применение лебедок также повышает плавность и точность работы тягового механизма. При установке массовых линейных опор число применяемых тракторов обычно не превосходит четырех; для монтажа отдельных переходных опор число тракторов может быть увеличено, поэтому в табл.6 показаны схемы соединения шести и восьми тракторов.
Применяя аналогичные системы из уравнительных блоков и канатов, можно использовать на установке опор также пять, семь, девять и другое число тракторов. Как уже указывалось, по мере подъема опоры значение необходимого тягового усилия уменьшается, поэтому после поворота опоры на угол 60 —  70° некоторые тракторы могут быть отцеплены и использованы для торможения опоры в последний период ее установки (в схемах табл. 6 каждый трактор имеет свой номер, обозначенный римской цифрой).
Монтажные стрелы высотой 40 м и более обычно прикрепляются к фундаменту, поэтому в процессе установки опоры после выхода стрелы из работы продолжение подъема опоры нередко производится с помощью тракторов и дополнительного каната   или специальными устройствами.
В табл. 2 для усилий 250 — 500 кН показаны возможные варианты последовательного использования тракторов I тягового узла, во II тяговом узле и при торможении.
Для переезда тракторов и прицепления к ним канатов установка опоры должна приостанавливаться. Использование рекомендаций табл. 6 позволяет уменьшить общее число тракторов, необходимых для установки опоры. Моменты перегруппировок тракторов в процессе установки опоры должны быть определены до ее подъема и выполняться в полном соответствии с заранее произведенными расчетами.

Таблица 2
Схемы соединения тракторов Т-100м

Продолжение

Примечание. 1  —  канат диаметром 39,5 мм; 2  —  однорольный блок грузоподъемностью 150 кН; 3  —  канат диаметром 29 мм; 4  —  трактор с лебедкой; 5  —  канат диаметром 29 мм: 6  —  трактор с лебедкой; 7  —  двухрольный блок грузоподъемностью 200 кН; 8  —  канат диаметром 22,5 мм; 9  —  канат диаметром 44,5 мм; 10  —  уравнительный блок грузоподъемностью 200 кН; 11  —  канат диаметром 33,5 мм; 12  —  канат диаметром 22,5 мм; 13  —  уравнительный блок грузоподъемностью 100 кН; 14  —  уравнительный блок грузоподъемностью 250 кН; 15 — канат диаметром 38 мм; 16 — уравнительный блок грузоподъемностью 500 кН; 17 — канат диаметром 54 мм; 18  —  канат диаметром 29 мм

Рис. 1. Полиспасты и тяговые узлы: а  —  схема полиспаста; тяговых узлов из трех и четырех полиспастов;  б, в  —  схемы тяговых узлов из двух полиспастов; г, д  —  схемы неполностью загруженных трех-, четырех- и пятирольных полиспастных блоков; р  —  схема соединения двух полиспастов без уравнительных блоков, с, ж  —  схемы тяговых узлов с применением однорольных блоков большой грузоподъемности; з, и  —  схемы запасовки полиспастов с креплением к, л, м, и  —  последовательность работы двухполиспастного тягового узла при различной длине канатов в полиспастах; о  —  привязывание груза к подвижному блоку полиспаста для предотвращения закручивания ниток полиспаста; и  —  схемы запасовки  тяговых механизмов к одному и двум концам каната полиспаста;

1  — канат; 2, 3  — подвижный и неподвижный блоки полиспаста; 4 — канат полиспаста; 5 —  якорь; 6 — трактор; 7 — уравнительный блок; 8 — канат, 9 — монтажная стрела; 10 — тройное звено; 11  — уравнительный блок; 12  —  однорольный блок; 13 —  коромысло; 14 — двухрольный блок; 15 — отводной блок;  16 — накладка, 17 — груз

Если значение тягового усилия, создаваемого тракторами, окажется недостаточным для установки опоры, необходимо применить полиспаст. При установке переходных опор поворотом в качестве тяговых и тормозных механизмов лебедки применяются реже.

2. Если тяговое усилие сцепленных тракторов оказывается недостаточным для установки или торможения опоры, для увеличения тяжения применяют полиспасты.
Полиспастом (рис. 1, а) называется механизм, состоящий из двух блоков (подвижного 2 и неподвижного 3) и каната 4. При передвижении в направлении стрелки трактора 6, к которому прикреплен конец каната 4, блок 2 будет передвигаться в том же направлении, что и трактор 6, но с меньшей скоростью; при этом блок 3, прикрепленный к якорю 5, будет неподвижен. Значение тягового усилия Р на крюке подвижного блока 2, зависящее от схемы запасовки каната в полиспасте, значительно больше усилия Т, создаваемого трактором 6 (или лебедкой).
Полиспасты обычно состоят из двух блоков, имеющие от одного до пяти роликов. На рис. 1, з показана схема запасовки полиспаста, состоящего из двух четырехрольных блоков; при этом канат 4 полиспаста одним концом прикреплен к блоку 2, а вторым, сбегающим с крайнего ролика подвижного блока 2, к трактору 6. Возможна также и другая схема запасовки каната в полиспасте, при которой канат полиспаста сбегает к тяговому механизму с неподвижного блока полиспаста. Однако такая запасовка полиспастов применяется очень редко, так как она создает большие усилия в неподвижном блоке и якоре. Если тяговое усилие, создаваемое полиспастом, недостаточно, то параллельно устанавливается два полиспаста (рис. 1, б), а иногда даже три или четыре (рис. 1, г, д). Для равномерного распределения усилия между полиспастами необходимо применение уравнительных устройств.
При двух полиспастах соединяющий их канат 5 пропускается через уравнительный блок 7 (рис. 1,б), а при отсутствии каната 8 и блока 7 необходимой грузоподъемности уравнительное устройство выполняется в виде системы, состоящей из трех уравнительных блоков 11 и каната 8 (рис. 1,в). При параллельной работе трех полиспастов (рис. 1, г) уравнительное устройство состоит из канатов 1, 8, трех уравнительных блоков 11 и коромысла 13. Параллельная работа двух полиспастов может быть также осуществлена без уравнительных блоков (рис. 1, р), однако при этом необходим канат большой длины.
Уравнительное устройство для четырех параллельных полиспастов (рис. 1,5) состоит из балансирного коромысла 13, к каждому концу которого прикреплено по двухрольному блоку 14, в которые запасованы петли канатов 4. Эти петли продеты в однорольные блоки 12, которые прикреплены к подвижным блокам 2 полиспастов.
Применение однородных блоков большой грузоподъемности позволяет уменьшить число полиспастов и тракторов до одного комплекта. На рис. 1, е приведена схема тягового узла с одним однорольным блоком, а на рис. 1,ж  —  с двумя однорольными блоками. В первом случае тяговое усилие полиспаста увеличивается в два раза, а во втором в три раза.
Усилия, действующие в полиспасте, в процессе установки опоры не остаются постоянными. Так, при установке опоры способом падающей стрелы в тяговом полиспасте наибольшее усилие возникает в начале установки. Это усилие по мере подъема опоры уменьшается и при достижении опорой положения равновесия пропадает. Усилие в тормозном полиспасте начинает действовать после прохождения опорой положения равновесия и приобретает наибольшее значение в конце установки опоры. Поэтому для уменьшения числа ниток каната в полиспасте целесообразна такая схема тягового полиспаста, при которой в начале установки опоры к канату полиспаста необходимо прикреплять два трактора, один из которых после подъема опоры на угол 60 — 70° отцепляется, переезжает на другую сторону опоры и участвует в ее торможении.
В связи с тем, что полиспаст содержит несколько ниток каната (до 9 — 11), для сокращения длины каната полиспаста, длина полиспаста (размер А на рис. 1, з) принимается с некоторым запасом. Поэтому между подвижным блоком полиспаста и монтажной стрелой ставится вставка из одного, двух или более параллельных канатов.
Необходимая длина подъемного полиспаста определяется как разность длин тягового узла в начале установки опоры и в момент достижения опорой положения равновесия. Требующаяся длина тормозного полиспаста есть разность длин тормозного узла в конце установки опоры и в момент достижения опорой положения равновесия. Подъемный полиспаст имеет наибольшую длину в начале работы, а тормозной —  в конце. Длина I каната в полиспасте

где А  —  длина полиспаста (рис. 1, з); п —  число ниток каната в полиспасте; d  —  диаметр ролика в блоке Hi  — число роликов в двух блоках полиспаста; ДI  —  запас длины каната, принимаемый в зависимости от конкретных условий.
Длина L хода трактора (с концом каната полиспаста), которая может составлять 600 — 800 м, определяется из выражения
L = Вп.
Здесь В  —  уменьшение длины полиспаста при установке опоры (рис. 1,з); п  —  число ниток каната в полиспасте.
При обычной схеме запасовки полиспаста на подвижный блок 2 действует усилие Р, а на неподвижный блок 3 усилие Р — Т (рис. 1,з). С целью некоторого увеличения грузоподъемности имеющегося в наличии полиспаста применялась подвеска дополнительного однорольного блока 12 к уравнительному блоку 11 (рис. 1,к). При такой схеме на подвижный блок полиспаста приходилось усилие 41s Р.
В случае необходимости применения нескольких полиспастов вызывает затруднение получение нескольких пар одинаковых блоков и нескольких кусков канатов большой длины. Поэтому, если у одного из имеющихся полиспастов грузоподъемность несколько меньше усилия, действующего на него при установке опоры, то каждый из двух полиспастов тягового узла нужно комплектовать одним блоком большей и одним блоком меньшей грузоподъемности; при этом последний блок должен крепиться к якорю, так как на неподвижный блок действует усиление меньшего значения.
Если длина одного куска каната в сдвоенном полиспасте тягового узла меньше требуемой, для установки опоры длину каната второго полиспаста следует увеличить на недостающую длину первого (рис. 1,л).
При этом целесообразен следующий порядок работы такого несимметричного тягового узла.
Тракторы 6 обоих полиспастов передвигаются одновременно параллельно друг другу до тех пор, пока блоки полиспаста с более коротким канатом не сомкнутся (рис. 1,иг). После этого трактор этого полиспаста останавливается. Дальнейшая установка опоры выполняется благодаря передвижению трактора полиспаста с более длинным канатом (рис. 2, и). При такой последовательности выполнения работы уравнительный блок 11 перепускает канат 1 в последний период установки, когда на него действует значительно уменьшившееся усилие.
При комплектации полиспастов нередко оказывается, что грузоподъемность блоков полиспастов значительно превышает действующее при установке усилие.
В таких случаях для сокращения длины каната и уменьшения пути передвижения трактора целесообразно применять неполную запасовку полиспаста. Различные варианты неполной запасовки блоков приведены на рис. 1, п. Для каждого варианта даны значения наибольшей грузоподъемности (Р  —  грузоподъемность блока при полной запасовке).
Перед запасовокой полиспаста необходимо проверить исправность блоков, очистить их от грязи и смазать подшипники. Сначала блоки полиспаста около якоря укладывается на доски на расстояние А  друг от друга. Затем с барабана, расположенного около блоков, сматывается часть каната необходимой длины. На одном конце каната образуют петлю, которая присоединяется к узлу крепления каната на подвижном или неподвижном блоке (в соответствии с принятой схемой запасовки); после этого свободный конец каната последовательно пропускается через ролики блоков полиспаста. Для крепления к трактору на втором конце каната полиспаста также образуют петлю.
Для предотвращения закручивания ниток каната полиспаста к подвижному блоку привязывается груз (например, небольшая жердь). Крепления канатов к открытым крюкам блоков должны предохраняться от выпадания канатов путем наваривания накладок 16 (рис. 1, а, узел I).

Рис. 2. Монтажные стрелы: а, б  —  решетчатые; в  — трубчатые, г  —  расположение стрелы на стволе опоры; д  —  подвеска блока к верхнему узлу стрелы; е  —  верхний узёл одностоечной стрелы; ж — нижний узел стрелы, опирающейся на шарнир
1  —  верхняя распорная балка (иногда применяется у стрел высотой более 45 м); 2 — нижняя распорная балка; 3 — шарнирный узел; 4 —  канат; S — стойка стрелы; 6 — деталь крепления каната к стреле; 7 — подвеска блока полиспаста; в — блок полиспаста; 9 —  шарнирный узел; 10 — ролики блока полиспаста;
11 — опора; 12 — короткая стрела; 13 — распорка. Размеры в метрах
Приспособления. 1. Монтажные стрелы  —  приспособления, создающие плечо, необходимое для установки опоры, или служащие для подвески блока с канатом или полиспаста, с помощью которых производится подъем опоры.
Обычно стрелы состоят из шарнирно-соединенных верхними концами стоек (рис, 2,а). Одностоечные стрелы применяются редко (например, для установки опор подвижной стрелой, двумя неподвижными или наклоняющимися стрелами). Одностоечные стрелы легче двухстоечных, однако для их поддерживания в рабочем положении необходимы оттяжки и якоря. Стрелы высотой до 25 м обычно изготовляются из стальных бесшовных труб, а стрелы высотой более 25 м делаются решетчатыми, из уголков. Для удобства транспортировки стойки стрел делятся на секции длиной 10 — 12 м.
На верхних концах двухстоечных стрел располагаются узлы крепления канатов (узел А). Для установки опоры способом одной неподвижной стрелы на ось шарнира стоек стрелы надевается подвеска 7, на которую подвешивается неподвижный блок S полиспаста.
На рис. 2, е изображен верхний узел одностоечной стрелы с двумя встроенными неподвижными блоками полиспастов для подъема опоры неподвижной стрелой. На нижнем конце стойки стрелы расположен узел опирания на грунт (рис. 2, б) или узел шарнирного соединения с фундаментом (рис. 2,а). Стрелы высотой 35 — 40 м обычно опираются на грунт, поэтому на нижних концах стоек они имеют устройства, увеличивающие поверхность их опирания на грунт. Для этой цели у двухстоечных стрел применяются куски трубы, шарнирно-присоединенные к стойкам или подкладываемые под них, а у одностоечных стрел  —  металлические плиты, шарнирно-соединенные со стойками.
При опирании стрелы на грунт требуется выполнение некоторых подготовительных работ, упомянутых ранее. Для упрощения производства работ иногда стрелы соединяются с шарниром для установки опоры. При этом нижний конец стойки 5 стрелы имеет шарнирный узел 9, а монтажный шарнир  —  вторую ось для опирания монтажной стрелы.
Болтовое крепление шарнирных узлов к стойке стрелы позволяет в случае необходимости прикреплять к стреле узлы опирания на грунт. Стрелы высотой 40 м и более опираются на фундамент, для чего они имеют шарнирные узлы 3, прикрепляемые болтами к фундаменту опоры или стреле. Нижние концы двухстоечных стрел соединяются канатом 4 или распорной балкой 2.
Для установки переходных опор иногда применяется укороченная монтажная стрела 12, устанавливаемая на нижний конец ствола опоры (рис. 2,г). При этом появляется необходимость в распорных балках 13, в устройстве шарнирного соединения стрелы 12 с опорой 11, что усложняет монтаж стрелы (табл. 2).

Таблица 2
Характеристики монтажных стрел

Примечание. 1. Трубчатая стрела высотой 20 м применяется для установки концевых опор, а также в качестве под- стрелка для установки решетчатых стрел высотой 35 — 40 м. 2. Уменьшение длины решетчатых стрел в каждом типоразмере производится за счет исключения секций длиной 5 м. 3. Базу стрел можно изменять.