Стекловолокно
В условиях ускоряющегося темпа урбанизации подземные инженерные тоннели, как важный компонент современной городской инфраструктуры, привлекают все больше внимания. В системах инженерных тоннелей с плотно расположенными трубопроводами кабельные опоры играют решающую роль в поддержке, фиксации и защите силовых кабелей. Особенно в подземных пространствах с высоким давлением и частым воздействием влажной и коррозионной среды, характеристики кабельных опор напрямую влияют на безопасную работу всей энергосистемы. Поэтому кабельные опоры с отличной устойчивостью к давлению и долговечностью стали ключевым фактором при проектировании. Хотя традиционные металлические опоры обладают высокой прочностью, они подвержены коррозии от влаги и химических веществ при длительной эксплуатации, что приводит к таким опасностям, как ржавчина и поломка.
Кронштейны для кабелей из стекловолокна (также известные как кронштейны из армированного стекловолокном пластика) представляют собой конструкционные элементы из композитного материала, изготовленные из ненасыщенной полиэфирной смолы в качестве матрицы и стекловолокна в качестве основного армирующего материала, производимые методом формования или намотки. Их основное преимущество заключается в сочетании высокой прочности и малого веса. По сравнению с традиционной сталью, плотность кронштейнов из стекловолокна составляет всего около 1/4 от плотности стали, при этом они выдерживают прочность на растяжение, превышающую 300 МПа, что соответствует требованиям к нагрузке в большинстве условий эксплуатации трубопроводов.
Одновременно с этим, благодаря своим неметаллическим свойствам, кронштейны из стекловолокна совершенно не подвержены электромагнитным помехам и не проводят электричество, эффективно предотвращая несчастные случаи, вызванные ударами молнии или короткими замыканиями. Что еще важнее, этот материал обладает чрезвычайно высокой устойчивостью к коррозионным средам, таким как кислоты, щелочи, соли и хлорид-ионы. Даже в условиях постоянного погружения в грунтовые воды или воздействия промышленных выхлопных газов они сохраняют структурную целостность и имеют срок службы более 30 лет, что значительно превышает 10-15-летний срок службы обычных кронштейнов из углеродистой стали.
В реальных проектах прокладки инженерных коммуникаций в туннелях сложная трассировка и разнообразная пространственная компоновка предъявляют более высокие требования к гибкости установки кабельных кронштейнов. Традиционные сварные или болтовые кронштейны часто требуют изготовления на месте и работы на большой высоте, что приводит к длительным циклам строительства и создает угрозу безопасности.
Для решения этой задачи были разработаны модульные кабельные кронштейны, использующие концепцию модульной конструкции. Они состоят из стандартных компонентов, таких как основные балки, колонны, поперечные распорки и зажимы, и быстро собираются с помощью штекерных соединений, болтового крепления или самоблокирующихся конструкций. Такая конструкция не только снижает зависимость от профессиональных сварщиков, но и значительно повышает эффективность строительства, сокращая время установки одного кронштейна до менее чем 10 минут. Кроме того, модульная конструкция поддерживает будущее расширение и регулировку. При добавлении новых кабелей или изменении маршрутов прокладки проводов внутри туннеля для инженерных коммуникаций нет необходимости в полной разборке; для завершения модификации требуется только добавление или удаление компонентов, что значительно повышает адаптивность и устойчивость системы.
Для проверки работоспособности волоконно-стекловолоконных кабельных опор в реальных условиях туннеля для инженерных коммуникаций несколько научно-исследовательских учреждений и инженерных подразделений проводили мониторинг на месте в течение нескольких лет.
Данные испытаний показывают, что в суровых условиях, имитирующих подземную влажность, высокую влажность воздуха и концентрацию сероводорода и хлорид-ионов до 500 ppm, после 5 лет непрерывной эксплуатации стекловолоконные опоры не показали значительной деформации, растрескивания или расслоения, а коэффициент сохранения несущей способности превысил 98%. В статических испытаниях на нагрузку одна опора подвергалась нагрузке, в 1,5 раза превышающей номинальную, в течение 24 часов без необратимой деформации или разрушения, полностью соответствуя соответствующим положениям ?Кодекса проектирования строительных конструкций? (GB 50009) и ?Стандарта проектирования силовых кабелей? (GB 50217). Кроме того, ее ударопрочность превосходит традиционные металлические опоры, эффективно противодействуя мгновенным напряжениям, вызванным внешними ударами или землетрясениями, обеспечивая стабильную работу кабеля в аварийных ситуациях.
Преимущества в энергосбережении, защите окружающей среды и стоимости жизненного цикла
С точки зрения устойчивого развития, стекловолоконные опоры для кабелей также превосходят традиционные в плане защиты окружающей среды.
Широкий спектр применения: от метро до центров обработки данных
В настоящее время модульные кабельные опоры из стекловолокна широко используются в различных областях.