Железобетонные опоры востребованы при сооружении сетей наружного освещения в городах, поселках и других населенных пунктах. Они используются для размещения уличных светильников и устанавливаются вдоль автомобильных дорог, у тротуаров и скверов, на территории промышленных предприятий и на других объектах.
Характеристики и виды
Опоры освещения из железобетона изготавливают методами центрифугирования и вибропрессования, используя бетон с различными добавками. Для повышения прочности опоры усиливают с помощью арматуры — гладких или рифленых металлических стержней разного диаметра.
Опоры освещения представлены несколькими марками, которые различаются весом, высотой и особенностями конструкции. Опоры могут быть монолитными или полыми, а по форме — круглыми, восьмигранными и трапециевидными.
Выбор определенного варианта железобетонных опор зависит от технических параметров и расположения осветительной линии, и определяется проектной документацией.
Преимущества и недостатки опор
Популярность опор освещения из железобетона обусловлена низкой стоимостью и продолжительным сроком использования. При соблюдении технологии изготовления, правил транспортировки и установки столбы сохраняют функциональность не менее 50 лет. Для железобетонных опор также характерно:
- устойчивость к воздействию химических веществ и открытого огня;
- отсутствие склонности к появлению коррозии и образованию плесени и грибка;
- низкие расходы при эксплуатации опор;
- способность выдерживать нагрузки при установке опор в сейсмически активных зонах.
Однако в некоторых ситуациях при прокладке осветительных линий выбирают металлические опоры. Причиной тому — недостатки опор из железобетона, среди которых можно выделить:
- Значительный вес. В отличие от сравнительно легких металлических конструкций железобетонные опоры весят не менее 700 кг. Из-за массивности и громоздкости опор транспортировка и процесс монтажа усложняются и сопровождаются дополнительными расходами. Для перевозки опор освещения из железобетона понадобятся транспортные средства большой грузоподъемности, доступ которых в некоторые районы ограничен.
- Трудоемкость демонтажа опор. Для переработки и утилизации кусков бетона понадобятся дополнительные средства, а для освобождения металлического каркаса необходимо специальное оборудование.
- Трудоемкость монтажа. Для установки металлической опоры нужно меньше людей и спецтехники.
- Неэстетичный внешний вид. Металлические опоры можно сделать в любом архитектурном стиле, просто добавив декоративные элементы, покрасив или доработав конструктив — так появились граненые, круглые конические опоры, изогнутые и пр.
- Невозможность усовершенствования функциональности конструкции. Металлические опоры можно сделать складывающимися, при установке в труднодоступных местах или на объектах, где не предусмотрена спецтехника, кроме лестницы.
Еще одна проблема, из-за которой отдают предпочтение металлическим опорам, заключается в недостаточной устойчивости столбов из железобетона к воздействию осадков и перепадам температуры.
Особенности эксплуатации железобетонных опор
Для защиты стальных опор от коррозии достаточно горячего оцинкования или обработки специальными составами. В отличие от металлических опор конструкции из железобетона не склонны к появлению ржавчины, но способны поглощать воду из грунта. В зимний период насыщенный влагой бетон замерзает, а весной и осенью — оттаивает. В течение года в центральных районах России наблюдается до 40-70 циклов перехода температуры воздуха через 0 °C. При таких воздействиях опоры железобетонные быстро разрушаются и приходят в негодность.
Способствуют морозной деструкции опор и различные реагенты, которые применяют для очистки дорог и тротуаров от снега и льда. Чтобы обеспечить продолжительный срок службы железобетонных опор, необходимо обращать внимание на соответствие марки морозостойкости и условий эксплуатации. Для повышения прочности и устойчивости опор к воздействию низких температур и химических компонентов применяют специальные модифицирующие добавки. Полученные бетонные конструкции имеют более высокую марку морозостойкости, но сопоставимы по стоимости с металлическими опорами.
Поэтому при выборе между металлическими опорами и железобетонными опорами для установки уличных светильников нужно учитывать следующее:
- величину расходов на монтаж, обслуживание и утилизацию опор;
- необходимый уровень безопасности;
- сложность транспортировки опор к месту установки (перевозка металлических опор проще и дешевле).
Важными факторами также являются температурный режим в зимний период, высота расположения грунтовых вод и содержание влаги в почве.
Технология изготовления железобетонных опор
Изготовление железобетонных опор освещения осуществляется поэтапно. Сначала с помощью специальных станков из металлической арматуры получают заготовки нужного размера. На этом этапе гнут петли и стержни для контура заземления, навивают спирали и подготавливают другие элементы для заземления опор. Дальнейший процесс изготовления железобетонных опор методом вибропрессования включает:
- Приготовление формовочной смеси. В бетономешалку помещают цемент, заполнители, модифицирующие добавки и другие компоненты. В сухую смесь добавляют воду и замешивают раствор для опор, который потом переливают в бетоноукладчик.
- Подготовка форм и арматуры. После очистки и смазывания в специальных формах особым образом укладывают стержни для железобетонных стоек.
- Заполнение форм. Готовый бетон помещают в формы с помощью бетоноукладчика, а затем уплотняют структуру материала вибратором.
После сушки и проверки качества опоры перемещают к месту складирования, где с помощью сварки закрепляют стержни контуров заземления и определяют прочность материала. Для дальнейшей реализации опоры маркируют.
Чтобы исключить повреждения железобетонных опор уличного освещения при перевозке к месту установки, необходимо соблюдать следующие правила:
- Не допускать ударных нагрузок и сбрасывания опор при выгрузке.
- Закреплять стропы на опорах в двух местах, на равном расстоянии от центра.
- Фиксировать опоры во время транспортировки с помощью растяжек.
При хранении опор через каждые 5 м устанавливают прокладки, а конструкции из железобетона укладывают в три ряда.
Особенности монтажа, заземления и эксплуатации опор
Установку железобетонных опор осуществляют в соответствии с разработанным проектом наружных осветительных линий. При использовании автокрана с насадкой-буром или другой спецтехники монтаж опор предусматривает:
- Разметку и бурение отверстий, размер которых должен быть больше аналогичного параметра опор, а глубина составляет 1,5 м.
- Установку опоры.
- Засыпание ямы песком.
После установки на опоре закрепляют кронштейны и светильники, и подключают их к электрической сети. При монтаже полых опор кабель заводят в особое отверстие в нижней части конструкции, в иных случаях провод крепят к стойке или проводят воздушные линии.
Для защиты опор железобетонных ВЛ до 1 кВ используют заземляющие устройства, которые предохраняют от перенапряжений. Корпуса светильников также заземляют, соединяя с заземляющим контуром. Его выполняют из металлических стержней сечением 6 мм или уголков, которые заглубляют в грунте и соединяют полосой металла. Сопротивление устройства для заземления опор из бетона не может превышать более 30 Ом.
Для обнаружения неисправностей железобетонных опор проводя следующие проверки:
- Осматривают стойки 1 раз в 6 лет, выявляя трещины конструкции.
- Оценивают состояние элементов из металла 1 раз в 3 года.
- Проверяют прочность болтовых соединений опор не реже 1 раза за 2 года.
Кроме того, регулярно заменяют светильники, оборванные провода и проверяют аппаратуру железобетонных стоек.
