Основные типы опор контактной сети

ЖБК. Опоры из ненапряженного железобетона типа ЖБК (конические) (рис. 2) изготовлялись по двум типовым проектам (1955 г. и 1957 г.). Оба проекта предполагали раздельный и нераздельный варианты.

Раздельный вариант осуществлялся путем болтового

соединения с блочными фундаментами типа А, ПА, ДА, ПС или К. В нижней части опор к рабочей арматуре

приваривался башмак (рис. 3). Соединительные пластины (лапы) башмака приваривались косынками к кольцу опоры. Длина опоры по раннему проекту — 10 м, по более позднему — 9,35; 11,5; 12,7; 13,5 м.

Несмотря на недостатки ЖБК (самопроизвольное поперечное растрескивание и др.), в целом, как показал дальнейший опыт эксплуатации, этот тип опор оказался одним из наиболее удачных. Конструкция имела большой запас несущей способности (от 12 до 16 стержней диаметром 10—14 мм из стали Ст5 периодического профиля, см. рис. 2), что практически исключало возможность хрупкого излома. Кроме того, большая часть опор предполагала крепление консоли и кронштейнов на хомутах, наиболее удачное с точки зрения изоляции арматурного каркаса от цепи заземления.

УЖБК, ГК. Основное отличие опор типа УЖБК и ГК от ЖБК заключалось в использовании предварительно напряженных арматурных стержней диаметром 6—12 мм, упрочненных вытяжкой. Усилие предварительного натяжения изменялось в зависимости от марки стали (25ГС, Ст5 или 30ХГ2С), нормативного изгибающего момента. Опоры длиной 12,8 м предназначались для установки в стаканные фундаменты и грунт, длиной 11,6 м — только в фундаменты.

СЖБК. Проект на этот тип опоры был разработан в 1957 г. Выпускались два варианта: раздельный, длиной 10,1 м и 11,6 м, и нераздельный, длиной 12,8 м. Короткие стойки устанавливались в стаканные фундаменты, а длинные непосредственно в грунт. По габаритным размерам, условиям крепления консоли, кронштейна опоры мало чем отличались от опор УЖБК. Основное отличие — изготовление арматурного каркаса в виде пакета петель из высокопрочной проволоки. Спиральная арматура диаметром 2 мм навивалась поверх пакета арматуры с шагом 125 мм. В опорах раздельного типа в стаканной части (на длине 1 м) использовалась кольцевая арматура диаметром 5 мм и шагом 50 мм. Через 3 м по длине опоры устанавливались монтажные
кольца из горячекатаной гладкой проволоки диаметром 6 мм. Чтобы исключить чрезмерное обжатие бетона усилием предварительно напряженной арматуры, проектом предусматривалось часть струн на длине 2 м от вершины опоры выводить из работы путем обмазки битумом (рис. 4).

СК. Этот тип опор имел большую длину, чем предшествующие. Диаметр спиральной арматуры был увеличен. Для дорог переменного тока внутрь опоры укладывался заземляющий проводник, что в дальнейшем вызвало такое негативное явление, как снижение сопротивления опоры ниже нормируемого по требованиям устойчивой работы рельсовых цепей. В 1966 г. проект на опоры типа СК был переработан в направлении уменьшения склонности опор к продольному растрескиванию. Стала применяться высокопрочная проволока А-1 периодического профиля, несколько снижено предварительное напряжение арматуры в пакете. В вершине начали устанавливать усиливающие кольца (3 шт.) из проволоки диаметром 6 мм, шаг спиральной арматуры уменьшился с 125 до 75 мм. Толщина стенок опор зависит от их нормативного момента. При 4 тс-м толщина стенок — 50 мм, а при 6—8 тс-м — 55 мм. Для изоляции закладных деталей использованы резиновые трубки.

СКУ. В 1970 г. проект на существующие опоры СК был еще раз скорректирован. Длина опор раздельного типа уменьшена с 11,2 до 10,8 м, а толщина стенок увеличена до 60 мм для всех опор независимо от нормативного момента. Для изоляции закладных деталей от поверхности опоры использовалась резиновая прокладка.

СКЦ. В 1976 г. в проект на опоры типа СКУ были внесены дальнейшие усовершенствования. Опора СКЦ отличается от СКУ наличием восьми вентиляционных отверстий (рис. 5) выше уровня заделки. Наряду с резиновыми трубками проектом предусмотрена установка изолирующих втулок из полиэтилена.

СКЦо. Принципиальное отличие этого типа опор от предшествующих заключается в использовании смешанного армирования (рис. 6). Помимо предварительно напряженной арматуры, проходящей по всей длине опоры, в подземной части находятся ненапрягаемые продольные стержни диаметром 10—14 мм. Ненапрягаемая арматура как бы экранирует струны, предохраняя от разрушения в случае стекания тока. Защитное действие проявляется и в случае проникновения внутрь опоры агрессивных веществ, активирующих арматуру. Как известно, в этом случае сцепление арматуры с бетоном может ослабиться. Кроме того, если арматура напряжена, возможен особо опасный процесс, называющийся «коррозией под напряжением». Ненапрягаемые стержни предохраняют конструкцию от хрупкого излома. На практике такая опора, даже будучи поврежденной в подземной части, не ломается, а постепенно прогибается, что дает определенные возможности для предотвращения падения.

С 1983 г. в действие введен ГОСТ 19330—81 «Стойки железобетонные для опор контактной сети железных
дорог. Технические условия», регламентирующий типы выпускаемых опор. В соответствии с этим стандартом термин «опора» приобретает смысл конструкции в целом (вместе с закладными деталями, консолью и т.д.), само же железобетонное изделие, предназначенное для контактной сети, называется «стойка». Стандартом предусмотрено два основных вида стоек:

С — с проволочной напрягаемой арматурой;

СО — с проволочной напрягаемой арматурой и ненапрягаемой стержневой арматурой в фундаментной части.

Кроме того, ненапрягаемая продольная стержневая арматура может закладываться в верхние части стоек типа:

СО — с нормативным изгибающим моментом 10 тс-м;

С — с нормативным изгибающим моментом 10 и 11,3 тс-м.

Выпускаемые для опор контактной сети постоянного тока стойки имеют типовые изолирующие элементы (рис. 7) в отверстии стенки и на наружной поверхности стойки около отверстия. Стойки, предназначенные для опор контактной сети переменного тока, имеют изолирующие элементы только в отверстии стенки. Стойки для контактной сети постоянного тока имеют вывод одной проволоки рабочей арматуры, причем этот вывод сделан в верхней части стойки. Это решение не учитывает необходимости контроля сопротивления опоры и проведения других измерений в процессе эксплуатации. Стойки для контактной сети переменного тока имеют встроенный заземлитель с выводами для подключения заземляющих элементов. Расположение вывода не оговаривается. Толщина защитного слоя всех стоек С и СО составляет 20_+5-3 мм. Стандартом предусмотрены два вида защиты от проникновения агрессивной влаги в подземную часть. Первый — гидроизоляция внутренней и наружной поверхности на протяжении 4 м, второй — использование заглушки и нанесение защитного покрытия только на внешнюю поверхность фундаментной части.

Стойки должны поставляться в комплекте с изолирующими деталями и иметь антикоррозионное покрытие деталей для крепления консолей и кронштейнов.

Все рассмотренные типы опор могли изготовляться с различным количеством и диаметром струн в зависимости от нормируемого изгибающего момента. Характеристики струнобетонных центрифугированных опор по виду использованной арматуры представлены в табл. 1.

Рис. 7. Изолирующие элементы, установленные в опорах типа СК, СКДо(СО) для изоляции тяги консоли (а) и пяты консоли (б); изолирующие прокладки из полиэтилена (в)