способ восстановления целостности железобетонных фундаментов опор и ремонтная рубашка для разрушенных железобетонных фундаментов опор для линий электропередачи

Формула изобретения

1. Способ восстановления целостности железобетонных фундаментов опор для линий электропередач, заключающийся в том, что вокруг подлежащего восстановлению фундамента опоры осуществляют выемку грунта для образования котлована заданной глубины, в котором образуют опалубку по периметру указанного фундамента, а полость, образованную между внутренними стенками опалубки и наружной поверхностью указанного фундамента, заполняют ремонтным раствором, а после его отвердевания производят демонтаж опалубки и засыпку котлована, отличающийся тем, что вибрационным и ультразвуковым методом определяют глубину разрушения бетона фундамента опоры, а выемку грунта осуществляют для образования котлована глубиной, большей глубины разрушения бетона фундамента опоры, затем образуют опалубку клиновидной формы, в которой нижние края стенок опалубки с каждой стороны указанного фундамента примыкают к боковой поверхности этого фундамента и опираются на грунт, затем осуществляют заполнение полости между стенками опалубки и фундаментом ремонтным раствором для образования рубашки в виде сужающегося книзу четырехгранника, затем формируют оголовник фундамента в виде покатых граней, наклонно направленных к боковым стенкам рубашки, которые после отвердевания указанного раствора покрывают экраном из гидрофобной обмазки.

2. Ремонтная рубашка для разрушенных железобетонных фундаментов опор для линий электропередачи, представляющая собой выполненный из отвердевшего ремонтного раствора кокон, охватывающий разрушенный фундамент опоры с внешней его стороны, отличающаяся тем, что кокон выполнен в виде сужающегося книзу четырехгранника, основание со стороны оголовника фундамента выполнено в виде наклонно направленных к боковым стенкам кокона покатых граней, которые покрыты экраном из гидрофобной обмазки, при этом высота кокона превышает глубину разрушения бетона фундамента опоры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к ремонту железобетонных конструкций фундаментных опор стоек линий электропередачи.

Большинство линий электропередачи (далее - ЛЭП), построенных 30-40 лет назад, имеют значительный износ всех элементов. Особенно сильным разрушениям подвержены железобетонные фундаменты опор ЛЭП из-за активного процесса "замораживания-оттаивания" влаги в структуре бетона. На фиг.3. показан фундамент опоры ВЛ 500 кВ, где отчетливо виден типовой дефект - разрушение оголовника: отшелушивание и расслаивание бетона.

Известен способ восстановления несущей способности опорного железобетонного башмака стойки линии электропередач, заключающийся в снятии нагрузки с башмака путем захвата и вывешивания стойки (специальным гидравлическим подъемником), извлечения подвергнутого разрушению несущего силового элемента башмака, установка нового и возврат стойки в исходное положение (черт.НФ3.464.000 ВО разработка "Сиборгэнергострой", 1994 г., Новосибирск).

Известен способ повышения жесткости и несущей способности железобетонных колонн с помощью шпренгельной системы (дополнительной стержневой системы треугольной или многоугольной формы с последующим стягиванием их в радиальном направлении до заданного напряженного состояния и соединении планками (Реконструкция промышленных предприятий. т.1, М.: Стройиздат, 1990 г., стр.592, табл.10.1, п.10).

Известная шпренгельная система, представляющая собой систему стержней четырехугольной формы с радиально расположенными в середине стержней стягивающими болтами и соединительными планками (Реконструкция промышленных предприятий т.1, М.: Стройиздат, 1990 г., стр.592, табл.10.1, п.10).

Известные способы и устройства не обеспечивают высокого качества ремонта опорных железобетонных башмаков стоек линий электропередач и высокую производительность ремонтных работ.

Это объясняется тем, что нагрузки на опорные башмаки от полой железобетонной стойки линии электропередач передаются на подпятник башмака и для обеспечения направления вектора суммарных нагрузок вдоль оси башмака требуется длительная и точная выверка усилий затяжки многоугольной стержневой системы, что осложняется необходимостью проведения работ в полевых условиях. Кроме того, стержневая система не исключает дальнейшее воздействие внешних факторов на усиливаемый элемент, что приводит к его дальнейшему разрушению, а также не позволяет перераспределить нагрузки на силовой элемент между точками присоединения усиливающих элементов.

Известен способ восстановления целостности железобетонных фундаментов опор для линий электропередач, заключающийся в том, что вокруг подлежащего восстановлению фундамента опоры осуществляют выемку грунта для образования котлована заданной глубины, в котором образуют опалубку по периметру указанного фундамента, а полость, образованную между внутренними стенками опалубки и наружной поверхностью указанного фундамента, заполняют ремонтным раствором, а после его отвердевания производят демонтаж опалубки и засыпку котлована. (Справочное пособие "Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений." Под редакцией Бойко М.Д. - М.: Стройиздат, 1993., стр.75-208.)

Известен способ восстановления целостности железобетонных фундаментов опор для линий электропередач, заключающийся в том, что вокруг подлежащего восстановлению фундамента опоры осуществляют выемку грунта для образования котлована заданной глубины, в котором образуют опалубку по периметру указанного фундамента, а полость, образованную между внутренними стенками опалубки и наружной поверхностью указанного фундамента, заполняют ремонтным раствором, а после его отвердевания производят демонтаж опалубки и засыпку котлована (Швец В.Б. и др. Усиление и реконструкция фундаментов. Москва: Стройиздат, 1985, с.64-77). При этом в указанной книге описана конструкция устройства для способа.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа для обоих заявленных решений.

Известный способ ремонта фундамента имеет следующие недостатки, а именно:

а) способ не учитывает различную степень разрушения фундаментов (глубина дефектной части фундамента колеблется от 20 см до 1 метра, а высота ремонтной опалубки определяется "на глазок";

б) верхняя поверхность "ремонтной рубашки" имеет свободную форму, зачастую вогнутую, где скапливается вода и роса, а следовательно, в осенне-весенний период бетон активно подвергается разрушениям;

в) низ ремонтной опалубки ставится прямо на грунт, что приводит к вытеканию раствора через щели, а цементное "молочко" и вода из бетона впитываются грунтом, что отрицательно влияет на качество бетона;

г) ремонтная опалубка имеет форму параллелепипеда, что создает затруднения при разборке крепежа и снятии опалубки;

д) при использовании ремонтной опалубки в форме параллелепипеда необоснованно увеличивается объем ремонтного раствора, закладываемого в опалубку, для удобства установки требуется разработка приямка в грунте, размеры которого должны значительно превышать размеры опалубки.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по восстановления целостности железобетонных фундаментов опор ЛЭП. Согласно данной разработке сначала определяют оптимальные размеры ремонтной рубашки фундамента, которые рассчитываются в зависимости от фактического объема разрушения бетона фундамента, определенного вибрационным и ультразвуковым способами. Затем применяется клиновидная форма опалубки, имеющей вид сужающегося книзу четырехгранника. А после заполнения полости опалубки бетоном в верхней части оголовника фундамента опоры, имеющего покатые грани, по которым скатывается вода, формируется экран из гидрофобной обмазки.

Достигаемый при этом технический результат заключается в экономии ремонтного раствора, исключении впитывания воды грунтом из ремонтного бетонного раствора, повышенной живучести отремонтированного фундамента, по которому вода скатывается на почву, уменьшении объема грунта, который необходимо вынуть из приямка для установки опалубки.

Указанный технический результат для способа достигается тем, что в способе восстановления целостности железобетонных фундаментов опор для линий электропередачи, заключающемся в том, что вокруг подлежащего восстановлению фундамента опоры осуществляют выемку грунта для образования котлована заданной глубины, в котором образуют опалубку по периметру указанного фундамента, а полость, образованную между внутренними стенками опалубки и наружной поверхностью указанного фундамента, заполняют ремонтным раствором, а после его отвердевания производят демонтаж опалубки и засыпку котлована, вибрационным и ультразвуковым методом определяют глубину разрушения бетона фундамента опоры, а выемку грунта осуществляют для образования котлована глубиной, большей глубины разрушения бетона фундамента опоры, затем образуют опалубку клиновидной формы, в которой нижние края стенок опалубки с каждой стороны указанного фундамента примыкают к боковой поверхности этого фундамента и опираются на грунт, затем осуществляют заполнение полости между стенками опалубки и фундаментом ремонтным раствором для образования рубашки в виде сужающегося книзу четырехгранника и формируют оголовник фундамента в виде покатых граней, наклонно направленных к боковым стенкам рубашки, которые после отвердевания указанного раствора покрывают экраном из гидрофобной обмазки.

Указанный технический результат для устройства достигается тем, что ремонтная рубашка для разрушенных железобетонных фундаменты опор для линий электропередачи, представляет собой выполненный из отвердевшего ремонтного раствора кокон, охватывающий разрушенный фундамент опоры с внешней его стороны, кокон выполнен в виде сужающегося книзу четырехгранника, основание со стороны оголовника фундамента выполнено в виде наклонно направленных к боковым стенкам кокона покатых граней, которые покрыты экраном из гидрофобной обмазки, при этом высота кокона превышает глубину разрушения бетона фундамента опоры.

Указанные признаки существенны и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 представлен вид сбоку на опалубку для ремонта фундамента опоры;

фиг.2 - то же, что на фиг.2, вид сверху;

фиг.3 - разрушенный фундамент опоры ВЛ 500 кВ;

фиг.4 - показана опалубка, имеющая форму призмы, сужающейся книзу;

фиг.5 - показан фундамент, отремонтированный по заявленному способу.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ ремонта железобетонного фундамента опор ВЛ, согласно которому используются оптимальные размеры ремонтной рубашки фундамента, которые рассчитываются в зависимости от фактического объема разрушения бетона фундамента, определенного вибрационным и ультразвуковым способами. Применяется клиновидная форма опалубки, имеющей вид сужающегося книзу четырехгранника. Верх оголовника фундамента опоры покрыт экраном из гидрофобной обмазки и имеет покатые грани, по которым скатывается вода. (Этим исключается или в максимальной степени замедляется процесс замораживания-оттаивания воды на оголовнике и всей поверхности фундамента опоры.)

Способ восстановления целостности железобетонных фундаментов опор для линий электропередач заключается в том, что вокруг подлежащего восстановлению ремонтируемого фундамента 1 опоры осуществляют выемку грунта для образования котлована заданной глубины, в котором образуют опалубку 2 по периметру указанного фундамента, а полость, образованную между внутренними стенками опалубки и наружной поверхностью указанного фундамента, заполняют ремонтным раствором, который после отвердевания представляет собой ремонтную рубашку 3.

При этом глубину разрушения бетона фундамента опоры определяют ультразвуковыми и виброакустическими методами, которые описаны в ГОСТ 17624-87 "Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности бетона", применяющемся при экспертном контроле, ГОСТ 22690 "Бетоны. Определение прочности бетона методами неразрушающего контроля", производящиеся с помощью приборов Бетон-12, УК-14П*, УК-10ПМ*, УФ-10П*, "Интроскоп 98.1", выемку грунта осуществляют для образования котлована глубиной, несколько большей глубины разрушения бетона фундамента опоры.

Опалубку образуют клиновидной формы, в которой нижние края стенок опалубки с каждой стороны указанного фундамента примыкают к боковой поверхности этого фундамента и опираются на грунт. Причем саму опалубку на поверхностном грунте закрепляют распорками или фиксаторами 4.

Затем осуществляют заполнение полости между стенками опалубки и фундаментом ремонтным раствором для образования ремонтной рубашки в виде сужающегося книзу четырехгранника и формируют оголовник 5 фундамента в виде покатых граней, наклонно направленных к боковым стенкам рубашки, которые после отвердевания указанного раствора покрывают экраном из гидрофобной обмазки. В качестве такой гидрофобной обмазки может использоваться выпускаемый российской компанией ООО "Герметик и Ко" герметизирующий состав "КСАЙПЕКС-КОНЦЕНТРАТ" (порошок на основе цемента, кварцевого песка и ряда специальных добавок) со свойствами которого можно ознакомиться в Интернете по адресу http://www.germostroy.ru/catalog.php?r=45 (проверено 18.12.2005)

После отвердевания ремонтного раствора производят демонтаж опалубки и засыпку котлована.

Ремонтная рубашка для разрушенных железобетонных фундаментов опор для линий электропередач представляет собой выполненный из отвердевшего ремонтного раствора кокон, охватывающий разрушенный фундамент опоры с внешней его стороны и выполненный в виде сужающегося книзу четырехгранника, основание со стороны оголовника фундамента выполнено в виде наклонно направленных к боковым стенкам кокона покатых граней. Высота кокона превышает глубину разрушения бетона фундамента опоры.

Предлагаемый способ имеет серьезные преимущества:

1. Разрушения фундамента имеют максимум в его наземной части, то есть от верха оголовника, и сводятся к нулю на глубине 20-30 см от поверхности почвы. Поэтому уменьшение толщины ремонтного слоя в подземной части фундамента не приводит к снижению прочности всей конструкции.

2. Экономия ремонтного раствора достигает до 40%.

3. Исключается впитывание воды (по сравнению с традиционным способом) грунтом из ремонтного бетонного раствора (в месте контакта его с грунтом), поскольку клиновидная форма опалубки исключает этот контакт.

Отсасывание воды грунтом пагубно влияет на качество бетона. Нет и вытекания цементного "молочка" через щели в низу опалубки.

4. Повышенная живучесть отремонтированного фундамента обеспечивается формой верха бетонной ремонтной рубашки (покатыми склонами), по которой вода скатывается на почву.

5. Уменьшается объем грунта, который необходимо вынуть из приямка для установки клиновидной опалубки (по сравнению с параллелепипедом). Приямок для клиновидной опалубки тоже имеет форму сужающегося книзу четырехгранника. Естественно, что при этом придется затратить меньше времени и сил для того, чтобы фундамент вновь засыпать грунтом.

6. Упрощается снятие опалубки, поскольку она за счет своей клиновидной формы не цепляется за грунт на дне и по бокам приямка.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как не требует специальных средств, кроме тех, которые применяются для ремонта фундаментов вообще. Изобретение касается новых особенностей исполнения опалубки, что и обеспечивает достижение требуемого результата.