Металлические опоры

В настоящее время на сети железных дорог России находятся в экс­плуатации различные типы металлических опор контактной сети, раз­работанные в различные годы проектными институтами (рис. 8.10).

Стальные опоры и другие конструкции контактной сети проекти­руют и изготавливают с соблюдением требований строительных норм и правил (СНиП). Для их изготовления используют малоуглеродистые стали обыкновенного качества, а также низколегированные конст-

Рис. 8.10. Металлические опоры контактной сети высотой 10 (а), 15 (б) и 20 (в) м из двух, трех и четырех поясов соответственно; 1 — раскос

решетки; 2 — стойка пояса; 3— соединительная стыковая накладка; 4__

диафрагма; Б_в, Б_н — база наверху и внизу плоскости большего момента;

L — длина панели

рукционные стали. Марку стали выбирают в зависимости от рас­четной отрицательной температуры (зимняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки) и толщины используемого проката.

Для контактной сети и ВЛ ПЭ нетяговых потребителей реко­мендуется на побережье морей и озер и других водохранилищ на Расстоянии до 0,5 км, а также на участках с сейсмичностью более баллов применять стальные опоры из низколегированной стали, окрашенные за два раза суриком или равноценным заменителем.

Все стальные конструкции контактной сети и ВЛ распределяют по группам. Конструкции и элементы несущих, поддерживающих и фик­сирующих устройств, изготавливаемые с применением сварки, гнутья или штампования, такие, как опоры, жесткие поперечины, кронштей­ны ВЛ и дополнительных проводов (кроме тяг из круглого прутка), кронштейны анкерных оттяжек, стойки консольные и фиксаторные, стойки-надставки для опор и жестких поперечин, траверсы переход­ных опор, фиксаторы и фиксаторные кронштейны, коромысла анке-ровок, отнесены к группе IV. Группы стальных конструкций, для ко­торых используются металлы, обозначаются классами. В обозначении класса прочности стали: в числителе — временное сопротивление σ_в, в знаменателе — предел текучести о_т, даН/см². Например, классу С44/29 соответствуют стали с временным сопротивлением σ_в = 44 даН/см² и пределом текучести σ_т = 29 даН/см². Стали класса С38/23 имеют рас­четное сопротивление на растяжение, сжатие и изгиб 2100 даН/см², класса С44/29 — 2600 и С46/33 — 2900 даН/см².

По конструкции металлические опоры контактной сети разделя­ют на сквозные и сплошные. Первые представляют собой простран­ственные фермы, выполняемые обычно из уголков или швеллеров; ко вторым относят опоры, изготовленные из широкополочных дву­тавров или труб большого диаметра (15—25 см). Основным преиму­ществом сквозных конструкций является их меньшая масса, но они более сложны в изготовлении. Опоры сплошной конструкции про­сты в изготовлении, но требуют большего (на 100—250-%) расхода металла по сравнению с опорами сквозной конструкции.

Форму металлической опоры (пирамидальную, призматическую) выбирают в зависимости от конфигурации эпюры изгибающих мо­ментов. При небольшой разнице между изгибающими моментами в основании и в вершине опоры выбирают призматическую форму. При треугольной эпюре, на которую рассчитывают опоры гибких попе­речин, более целесообразна пирамидальная форма.

Опоры гибких поперечин представляют собой пространствен­ные конструкции в виде четырехгранных ферм пирамидальной формы (рис. 8.11). В углах таких ферм имеются стойки из угло­вой стали. Раскосы 2 решетки соединяют со стойками / сваркой. Опоры собирают из трех-четырех поясов, площадь сечения ко­торых уменьшается по мере снижения изгибающего момента.

Рис. 8.11. Металлическая опора гибкой поперечины высотой 15 м

У каждого стыка 3 устанавливают диафрагмы 4, представляющие собой расположенные накрест два горизонтальных уголка, соединя­ющие все четыре стойки. Наверху опоры имеют жесткую обвязку 5 с отверстиями для крепления поперечных несущих тросов. Внизу опор Устраивают основания 6, с помощью которых соединяют опоры с Фундаментами. В местах крепления фиксирующих тросов к стойкам приварены специальные распорки.

Для гибких поперечин, перекрывающих до 10 путей, применяют обыч­но опоры высотой 15 м, более 10 путей — высотой 20 м. Стойки (пояса) Фаллических опор контактной сети выполняют по высоте опоры из угловой стали различного сечения. Уголки длиной 5 м (размер, крат­ный высоте большинства опор) в пределах одной марки (разъемной части опоры) стыкуют с помощью электросварки без стыковых накла­док. Для обеспечения транспортировки опор длиной 15 и 20 м на одной четырехосной платформе стык двух марок выполняют болтовым.

С целью экономии металла опоры гибких поперечин обычно выполняют направленными (обозначают МН — металлическая направленная), т.е. рассчитывают на приложение нормативной нагрузки только с одной определенной стороны опоры. В этом случае две стойки опоры, которые работают только на растяже­ние, принимают меньшей площади сечения, чем две другие, рабо­тающие на сжатие с продольным изгибом. Это дает экономию ме­талла на стойки в среднем 4—5 % по сравнению с ненаправленными опорами (обозначают просто М). В самых мощных опорах, напри-1 мер МН-105/20 и МН-150/20 (цифры в числителе обозначают нормативный изгибающий момент, тс-м, в основании опоры в плос-1 кости действия нагрузки, в знаменателе — высоту опоры, м), кроме стоек направленными выполнены также раскосы решетки; это дает дополнительную экономию металла 3—4 %. Для менее мощных опор гибких поперечин применение направленной решетки дает сравнительно небольшую экономию металла, которая не оправ­дывается увеличением количества деталей и усложнением изготов­ления. Направленные опоры в сторону пути допускают нагрузку меньшего значения также и в перпендикулярном направлении.

Промежуточные опоры гибких поперечин, допускающие на­грузку в одной плоскости, изготовляют высотой 15 м на норма­тивные изгибающие моменты в основании опоры 350, 450 и 650, а опоры высотой 20 м — на 650, 1050 и 1500 кНм. Анкерные направленные опоры гибких поперечин изготовляют высотой 15 м. Они рассчитаны на действие нагрузок в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в плоскости гибкой поперечины соответственно на 450 и 650 кНм, в плоскости анкеровки проводов — на 250 кНм. Опоры гибких поперечин используют и в качестве опор питаю­щих и отсасывающих линий, а также опор ВЛ напряжением 6—35 кВ. Опору можно использовать в качестве угловой питающей линии, она допускает нагрузки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на вершине опоры. Для установки двухпутных консолей ранее поменялись промежуточные металлические ненаправленные опоры высотой 13 м на нормативные изгибающие мо­менты соответственно 100 и 150 кНм. Такие опоры используют также в качестве промежуточных опор питающих линий, так как они ненап­равленные и не имеют ограничений по высоте приложения нагрузок. Для установки на станциях в местах, где невозможно расположить железобетонные опоры с оттяжками или необходимо анкеровать бо­лее одной цепной подвески на опору, применяется анкерная металли­ческая самонесущая (без оттяжек) консольная опора высотой 10 м. Она рассчитана на одновременное действие двух из­гибающих моментов: в плоскости, параллельной оси пути, — 400 кН-м, перпендикулярной оси пути — 100 кН-м. При отсутствии изгибающе­го момента поперек пути изгибающий момент вдоль пути может быть увеличен до 550 кНм. Опора М может быть применена в качестве угловой питающей линии.

Рис. 8.12. Общий вид металлической консольной опоры (стойки) контактной сети из широкополочного двутавра МД (а) и коробчатой двух-швеллерной опоры контактной сети (стойки) МК (б) на фундаменте ФКА: L₁ — длина стойки; L₂ — длина фундамента; Г — габарит опоры; а — ширина двутавра (294; 300)

Разработаны принципиально новые конструкции металлических опор контактной сети МД (рис. 8.12, а) из широкополочного дву­тавра и МК (рис. 8.12, 6) — коробчатые двухшвеллерные, которые устанавливаются на фундаментах ФКА (рис. 8.13), а также трубча­тые МТП, МТА. Основные технические данные металлических опор МД приведены в табл. 8.4, МК — в табл. 8.5. Клиновидные анкеры КА показаны на рис. 8.14. Основные технические данные фунда­ментов ФКА и клиновидных анкеров КА приведены в табл. 8.5. Узел крепления опоры МК к фундаменту ФКА (аналогичный и для опоры МД) приведен на рис. 8.15.

Таблица 8.4