Пример использования винтовых анкеров: оттяжные анкеры на просадочном лессе

Региональному подрядчику EPC пришлось переносить трассу 34 опор линии 110 кВ через лессовые гряды до зимних морозов. Подъезд транспорта прекращался у подножия каждой гряды, поэтому бетон для гравитационных фундаментов пришлось бы поднимать вручную. Мы поставили горячеоцинкованные винтовые анкеры для точек крепления оттяжек, установленные с зарегистрированным крутящим моментом, и комплекс фундаментных работ был завершен на девять дней раньше планового срока.

Краткие сведения о проекте

Проблема: грунт, который изменяется при увлажнении

Лесс остается плотным до попадания воды, после чего просаживается. В геотехническом отчете отмечен просадочный лесс на двух из трех участков гряд, поэтому любой фундамент, опирающийся на верхние три метра грунта, даст осадку при первом сильном дожде на гряде.

Перенос трассы начался в сентябре, и линию нужно было ввести в эксплуатацию до морозов. Для бетонных гравитационных фундаментов требуются вода, щебень и время твердения на гряде без дорог. Для нагнетательных скальных анкеров нужны буровой раствор, обсадные трубы и ожидание набора прочности раствором. Оба варианта ставят «мокрые» работы на критический путь.

Еще одно ограничение поступило от поставщика опор, который уже выпустил стальные конструкции. Точки крепления оттяжек были зафиксированы, поэтому каждая анкерная головка должна была располагаться в строгом диапазоне отметок и смещений.

Почему мы выбрали винтовые анкеры вместо бетонных фундаментов, нагнетательных анкеров и забивных свай

Бетонные гравитационные фундаменты. Исключены. Воду и щебень пришлось бы поднимать на гряду вручную, а твердение бетона совпало бы с морозами.

Нагнетательные скальные анкеры. Исключены. Просадочный лесс обрушивается в открытую скважину. Обсадка и промывка удвоили бы время бурения, а раствору все равно потребовались бы дни для набора прочности.

Забивные стальные сваи. Исключены. Они хорошо воспринимают сжимающие нагрузки и плохо — выдергивающие, а оттяжной анкер в первую очередь работает на выдергивание.

Винтовые анкеры, установленные с целевым крутящим моментом. Выбраны. При их монтаже не используется вода и не требуется время твердения, а крутящий момент при установке дает оценку несущей способности в каждой точке, а не только на выборочных образцах.

Анкеры, которые мы изготовили

Конструкция была рассчитана на слабый слой, а не на средние данные скважин. Стержни изготовлены из углеродистой стали Q235 с горячим оцинкованием, с лопастями диаметром от 8 до 14 дюймов и одной или двумя спиралями в зависимости от усилия растяжения, которое должна воспринимать точка. Диапазон расчетных усилий составляет от 5 до 100 кН, поэтому одна линейка продукции подошла как для легких угловых опор, так и для тяжелых натяжных опор на одном участке переноса трассы.

Удлиняющие стержни позволили монтажной бригаде пройти через просадочный слой без перемещения длинных элементов по склону. Резьбовой участок на головке дал монтажникам запас регулировки около 120 мм, что обеспечило соответствие геометрии крепления оттяжек.

Арматура для оттяжек и заземление опор изготавливались на тех же производственных линиях. С стороны крепления использовались электромонтажные арматурные изделия из стандартного каталога, а с натяжной стороны — натяжные зажимы для линий электропередачи, уже проверенные в предыдущих проектах.

Монтаж: как проходили работы

Работы велись по опорам, а не по грядам, так как характеристики грунта менялись быстрее, чем шаг установки опор.

Впереди работала установка с контролем крутящего момента, за ней следовала вторая бригада, которая устанавливала головку и заземление.