Розділ монтаж висотних споруд загальні положення

Висотними прийнято називати споруди, висота яких набагато перевищує їхні розміри в поперечному перерізі. Висотні споруди працюють на сприйняття вертикальних і переважно горизонтальних навантажень, основним з яких є вітрове навантаження, що діє на споруду й устаткування, установлене на ньому. До висотних споруд відносять опори антенних споруд зв'язку (радіо і телебачення), повітряних ліній електропередач, витяжні (вентиляційні й димові) вежі – труби, освітлювальні й метеорологічні вишки, смолоскипи і свічі дожигання газів, блискавковідводи, маяки і т.п. За конструктивно- компоновною схемою усі висотні споруди розділяють на два види – вежі й щогли.

Висота радіорелейних опор звичайно складає 50…120, радіо і телевізійних опор – 180…375, витяжних веж – 90…180, свіч дожигання газів – 90…120, блискавковідводів – 175…225 м.

Стики поясів і ґрати вежі можуть бути звареними чи болтовими. Розміри перерізу веж набагато перевищують залізничні габарити, тому конструкції виготовляють і відправляють із заводу відправними елементами.

Щоглою прийнято називати висотну споруду, стійкість положення якої забезпечується системою відтягнень. Сучасні радіощогли бувають двох типів: ґратчастої конструкції три - і чотиригранного перерізу чи листової конструкції у вигляді суцільної труби. Стовбур ґратчастих щогл складається з просторових секцій довжиною 6,75...13 м, виготовлених на заводі і з'єднуваних на монтажі фланцями на болтах. Щогли листової конструкції також складаються з просторових секцій діаметром 1,2...2,5 м, довжиною до 9 м і з'єднуються між собою на монтажі зварюванням встик чи болтами на накладках. У практиці застосовують також комбіновані системи.

Для зведення щогл і веж в основному використовують сталь, рідше – залізобетон (для телевізійних веж). Існують вежі змішаної конструкції: нижня частина – із залізобетону, верхня – зі сталі.

Вежам у порівнянні з щоглами притаманні наступні достоїнства:

• 
  менша площа забудови;
  
• 
  відсутність відтягнень, а, отже, при експлуатації не потрібно періодичне їхнє регулювання чи заміна;
  
• 
  велика надійність при експлуатації;
  
• 
  зручне при монтажі й експлуатації технологічне устаткування.
  

Монтаж веж здійснюють одним з таких методів:

• 
  поворотом – збирання конструкції на землі в горизонтальному положенні з наступним підйомом у вертикальне положення;
  
• 
  нарощуванням – традиційне поярусне зведення споруди знизу вгору;
  
• 
  підрощуванням – збирання у вертикальному положенні, починаючи із самих верхніх конструкцій, їхній підйом, підведення під них наступних конструкцій, загальний їхній підйом, аж до повного встановлення всієї конструкції;
  
• 
  комбінованим, коли окремі частини вежі зводять різними методами монтажу (наприклад, нарощування з підрощуванням).
  

Розглянемо спосіб підйому веж поворотом стосовно до монтажу рядової опори лінії електропередачі. Вибір способу монтажу конструкцій повинен бути зроблений до виготовлення конструкцій і розробки деталізованих креслень для того, щоб у конструкцію були включені всі вузли й деталі, необхідні для проведення робіт (поворотний шарнір і фасонки для кріплення піднімальної тяги чи поліспаста). Конструкції мають бути перевірені на монтажні навантаження, а елементи ґрат посилені, якщо це необхідно.

Розміри елементів конструкцій, що надходять із заводів – виготовників, визначають можливістю транспортування їх від залізниці до місця установки. Звичайно конструкції перевозять на автомашинах з причепами.

Завантаження і укрупнене складання конструкцій у місця монтажу роблять мобільним краном вантажопідйомністю 5…10 т.

Конструкції укрупнюють у місця підйому в горизонтальному положенні на невеликих підкладках чи клітках таким чином, щоб після повороту опора зайняла проектне положення на фундаментах у плані і по можливості по висоті.

З цих міркувань проектують і розташовують опорні конструкції – башмаки з горизонтальними шарнірами, навколо яких будуть повертати опору. Нижню частину башмака закріплюють до фундамента опори, а верхню до ніг опори.

У перший момент підйому фундамент, башмак і його кріплення повинні сприйняти велике горизонтальне навантаження і порівняно невелике вертикальне. Після повороту опори в проектне положення до її посадки на фундамент на башмак передають масу опори і навантаження від зусиль у відтягненнях.

Після збирання, вивірки і закріплення вузлів конструкцій опори встановлюють щоглу, шевр чи портал, яким буде виконувати поворот опори. Запасування піднімальних засобів залежить від способу підйому опори.

Рис. 3.1 − Підйом опор методом повороту:

• 
  без допоміжних щогл і шеврів поліспастами, закріпленими за підняті ноги опори (при великій базі між ногами), з дотягуванням опори до проектного положення тягою за її верх (рис. 3.1, а);
  
• 
  за допомогою стаціонарної щогли (шевра) (рис. 3.1, б);
  
• 
  за допомогою «падаючої» щогли чи шевра одним поліспастом;
  
• 
  безанкерним способом із закріпленням щогли (шевра) за основу опори, що піднімається;
  
• 
  безанкерним способом без закріплення шевра до опори;
  
• 
  способом витискування.
  

Підйом у проектне положення можна виконувати за допомогою стаціонарної щогли. Щогла в цьому разі повинна бути розчалена не менш ніж чотирма розчалюваннями (крім тягового і піднімального поліспастів). При скороченні довжини піднімального поліспаста відбувається поворот опори, що піднімається, щодо шарніра; щогла залишається в незмінному положенні. Висота щогли в цьому випадку має бути вище центру ваги піднятої конструкції.

Зі зворотної сторони до опори кріплять гальмовий поліспаст, який повинен утримувати її від перекидання вбік підйому при підході до проектного положення.

Після підйому опори до кута 60° гальмові поліспасти повинні бути натягнуті; подальший підйом роблять поперемінною роботою піднімальних і гальмових поліспастів.

4

Рис. 3.2 − Схема монтажу опори методом повороту за допомогою шевра («падаючої» щогли):

Всі описані вище способи підйому зв'язані з необхідністю встановлення устрою якорів на великі зусилля. Безанкерні способи підйому таких дій не вимагають.

Другий спосіб безанкерного підйому зображений на рис. 3.3, б.

Рис. 3.3 − Безанкерний підйом опор:

а – із закріпленням щогли (шевра) за опору; б – без кріплення шевра до опори;

I – III – положення опори при підйомі; 1 – гальмовий поліспаст; 2 – кріплення верху щогли (шевра); 3 – щогла (шевр); 4 – піднімальний поліспаст; 5 – опора; 6 – кріплення низу допоміжної щогли (шевра); 7 – шарнір; 8 – тяги

Підйом роблять також поворотом опори навколо шарніра біля її основи. Але в цьому разі шевр і опора з'єднані тільки піднімальним поліспастом, а їх основу від зсуву при підйомі з'єднують тягами. Додатковим пристроєм є гальмовий поліспаст, який утримує опору при підході до проектного положення від перекидання вбік підйому.

Шевр і монтовану опору збирають біля місця підйому в горизонтальному положенні так, щоб їхні вершини були направлені в різні сторони. Верх шевра з'єднують піднімальним поліспастом з опорою. При скороченні піднімального поліспаста через різницю відміток основи шевра і точки стропування поліспаста за опору шевр піднімається до того моменту, коли зусилля в піднімальному поліспасті досягне величини, достатньої для підйому опори. При дальшому скороченні довжини поліспаста відбуваються підйом опори й опускання шевра. Коли опора буде близька до проектного положення, необхідно включити гальмовий поліспаст і робити підйом поперемінною роботою піднімального і гальмового поліспастів. При установці опори в проектне положення шевр утримується в нахиленому положенні піднімальним поліспастом і потім їм же опускається на землю.

Залежно від точки стропування опори визначають місце розташування основи шевра, його висоту і зусилля в піднімальному поліспасті. Основа шевра повинна бути розташована в місці стропування: чим ближче точка стропування до шарніра, тим більші зусилля виникають у піднімальному поліспасті і менше необхідна висота шевра.

Зусилля в піднімальних засобах при такому способі підйому трохи більше маси конструкцій, що піднімаються. Максимальні зусилля в поліспасті і шеврі виникають у перший же момент підйому шевра.

Монтаж споруд баштового типу розглянутими способами застосовують переважно для конструкцій висотою до 70 м.

Методом повороту монтують також витяжні вежі – труби висотою до 100...120 м. Вежі – труби звичайно складаються з каркаса – сталевої ґратчастої вільно стоячої вежі і розташованих усередині чи зовні її одного або декількох газовідводячих трубчастих стовбурів з корозійно-стійких матеріалів. Каркаси витяжних веж – труб за конструкцією схожі з радіо- і телевежами, але їх істотною відмінністю є велика маса і наявність твердих діафрагм для підтримки труб. Решітка цих веж більш часта і масивна.

Розглянемо приклад підйому витяжної труби в цілому вигляді способом витискування (рис. 3.4).


a

б

Рис. 3.4 − Схема підйому витяжної труби поворотом витискуванням:

1 – теодоліт; 2 – електролебідка гальмова вантажопідйомністю 5 т; 3 – те ж вантажна лебідка вантажопідйомністю 12,5 т; 4 – рейка; 5 – площадка укрупненого складання царг циліндричної частини труби; 6 – розчалювання страхувальне; 7 – площадка укрупненого складання краном МКГ-25 конічної частини труби; 8 – монтажний портал; 9 – розчалювання шпренгельної системи; 10 – натяжний пристрій; 11 – тимчасова опора; 12 – канат гальмового поліспаста; 13 – візок порталу; 14 – блок п΄ятирольний; 15 – шпали під рейками Р-43;

16 – поліспаст вантажний; 17 – нитка вантажного поліспаста, що збігає на лебідку;

18 − хомут для кріплення нерухомих блоків поліспаста; 19 − поворотний шарнір; 20 − стояк

Трубу довжиною 60 м і масою близько 180 т збирали в горизонтальному положенні. Попередньо нижню конічну частину труби встановили краном на основу, забезпечили вертикальне її положення, потім з'єднали шарніром з фундаментом; поворотом навколо шарніра за допомогою крана конічну частину труби перевели з вертикального в горизонтальне положення і зістикували її з укрупненою циліндричною частиною. Для посилення труби застосували шпренгельну систему, встановивши в місці з'єднання монтажного порталу з трубою стояк висотою 5,5 м і розкріпивши її розчалюваннями – канатом за верхній і нижній кінці труби. Розчалювання з восьми ниток каната діаметром 26 мм натягнули гвинтовими пристроями. Верхню частину стояка з'єднали з монтажним порталом шарніром.

Підйом труби у вертикальне положення здійснили ґратчастим монтажним порталом висотою 30 м, вантажопідйомністю 200 т. Опори порталу, стягнуті трубою діаметром 219 мм, спиралися на візки, переміщувані по рейковому шляху. До візків були прикріплені рухомі блоки поліспастів, а нерухомі – до фундамента труби.

При установці труби використовували дві електролебідки вантажопідйомності по 12,5 т. На гальмовому поліспасті, що складається з двох ниток каната діаметром 22 мм, застосовували електролебідку вантажопідйомністю 5 т. Електролебідки закріплювали за інвентарні якорі, що складаються з рами, навантаженої залізобетонними блоками. Після підйому труби над тимчасовими опорами на 0,1...0,2 м була зроблена зупинка для огляду такелажного оснащення, після чого підйом був продовжений. При переході системи через центр ваги трубу утримували від мимовільного перекидання троса гальмової лебідки. Положення труби під час підйому і після закінчення установки на фундамент контролювали теодолітом.

При методі повороту всі елементи каркаса треба перевірити на міцність і стійкість, тому що каркас вежі не розрахований на підйом у зібраному вигляді. Елементи конструкції, навантаження в якій перевищують припустимі, підсилюють. Такі вежі – труби монтують також нарощуванням із застосуванням притульного крана.

Розглянемо варіант підйому каркаса витяжної труби методом повороту навколо шарніра із застосуванням двох кранів СКГ-63 і двох проміжних опорних стояків. Витяжна труба являє собою газовідвідний стовбур діаметром 1,2 м, розміщений у ґратчастому каркасі чотиригранної вежі. По висоті каркаса передбачені діафрагми жорсткості, що використовуються також для влаштування перехідних і обслуговуючих площадок. Пояси, розкоси і розпірки каркаса виконані з труб, а елементи діафрагм і площадок – із прокатних профілів. Розміри вежі, м: в основі - 14×14, у верхньому перерізі - 3×3, відмітка верха вежі – 95. На відмітці 59 м вежа має перелом поясів. Маса каркаса вежі - приблизно 200 т. Каркас вежі піднімали без газовідвідного стовбура.

Збирання вежі почали з нижньої секції висотою 10,6 м, яку збирали з об'ємних блоків у вертикальному положенні, після чого в проектному положенні встановили нижній шарнір вежі. Потім нижню секцію поворотом навколо шарніра вивели в горизонтальне положення. Наступні секції вежі пристикували до нижнього. При розрахунку вежі на монтажні навантаження виявилася необхідність посилення нижніх поясів ґрати від нижніх шарнірів її першої розпірки й установки вертикальних розпірок між опорними башмаками.

Підпірку довжиною 15 м вантажопідйомністю 160 т кріпили до вежі на відмітці 75 м за допомогою шарніра, що дозволяє зробити її демонтаж без виходу людей на вежу. На першому етапі підйому підпірку прив'язали до вежі канатом, пропущеним униз до нижнього шарніра на тракторну лебідку. З'єднання підпірки довжиною 15 м з нижнім шарніром робили канатними тягами діаметром 39,5 мм у дві робочі нитки. Підпірку довжиною 35 м, вантажопідйомністю 200 т кріпили до вежі на відмітці 47 м через трубу 245×18 мм, яка в площині поясів вежі й у площині площадки була розвантажена від дії згинаючого моменту установкою додаткових в'язів. З'єднання підпірки довжиною 35 м з нижнім шарніром вежі робили за допомогою поліспаста вантажопідйомністю 160 т. Ходова нитка поліспаста з рухомого блока була пропущена через відвідний блок вантажопідйомністю 20 т, прив'язаний до нижнього шарніра вежі. В якості гальмового якіра використовували інвентарний наземний якір. Як тяговий механізм лебідку застосували вантажопідйомністю 10 т.

Гальмова система складалася з розчалювання діаметром 27 мм у дві робочі нитки і гальмового поліспаста вантажопідйомністю 32 т. В якості тягового механізму гальмової системи застосували електричну лебідку вантажопідйомністю 3 т.

Підйом вежі здійснювали в п'ять етапів (рис. 3.5). I – підйом і установка вежі на підпірку довжиною 15 м; II – те ж, на підпірку довжиною 35 м; III – демонтаж підпірки довжиною 15 м; IV – підйом вежі в положення хиткої рівноваги; V – установка вежі в проектне положення за допомогою гальмової системи.

Рис. 3.5 − Схема монтажу витяжної труби із застосуванням двох підпірних стояків:

9 – поліспаст підпірки довжиною 35 м; 11 – електролебідка вантажопідйомністю 3 т;

12 – крани СКГ-63; 13 – електролебідка ЛПМ - 10/800; 14 – відвідний блок

вантажопідйомністю 20 т

На етапі I вежу піднімали двома кранами СКГ-63 із стрілами 20 м. Стропування виконували за верхні пояси вежі перетікаючим стропом на відстані 74,7 м від нижнього шарніра. На цьому етапі вежу вивели на кут 6° до обрію, що відповідало висоті підйому гаків, натягнули канатні тяги між нижнім шарніром вежі і низом підпірки довжиною 15 м. Далі зробили перестропування кранів за низ підпірки довжиною 15 м. Для стропування кранів застосовували інвентарну траверсу вантажопідйомністю 130 т.

На етапі II виконали підйом вежі на кут 18° до обрію (відповідає максимальній висоті підйому гаків кранів). При досягненні вежею кута 18° випробували протягом 10…15 хв систему вежа – підпірка довжиною 35 м – поліспаст підпірки. Для цього вибрали слабину поліспаста вантажопідйомністю 160 т, прив'язаного за нижній шарнір вежі і низ підпірки довжиною 35 м, і зняли навантаження з кранів.

На етапі III після ретельного огляду металоконструкцій вежі, пристроїв і такелажу вежу вивели на кут >18° і повністю передали навантаження з кранів на підпірку довжиною 35 м та її поліспаст. Демонтували підпірку довжиною 15 м за допомогою тракторної лебідки і двох кранів. Потім крани перестропили за низ підпірки довжиною 35 м через ту ж траверсу вантажопідйомністю 130 т.

На етапі IV підйом вежі здійснювали почерговим скороченням поліспаста підпірки, підйомом низу підпірки кранами і пересуванням кранів убік нижнього шарніра вежі. Для цього в ПВР (проект виробництва робіт) були задані траєкторія руху низу підпірки довжиною 35 м і циклограма підйому. Основні етапи пересування низу підпірки контролювали встановленими реперами і прядив'яними канатами, прив'язаними за низ підпірки.

При досягненні вежею положення хиткої рівноваги (кут 79° до обрію) включили гальмову систему. Потім за допомогою гальмового поліспаста вантажопідйомністю 32 т вежу встановили в проектне положення (етап V).Зусилля в поліспасті підпірки і гальмовому поліспасті на «мертвих» нитках контролювали динамометрами.

Для скорочення часу перестропування доцільно застосовувати

безтросові вузли кріплення траверси до низу підпірки, рухомого блоку поліспаста до низу підпірки і нерухомого блоку поліспаста до нижнього шарніра вежі.

Метод нарощування. Метод має переважне поширення, їм монтують вежі висотою до 100 м. Сутність його – поярусний монтаж від нижніх відміток до верхньої з використанням різних монтажних механізмів. При нарощуванні монтаж ведуть до визначених відміток монтажним механізмом, встановленим на землі, а потім іншим механізмом, встановленим і закріпленим на змонтованих конструкціях. Кран послідовно переміщується по них в міру зведення.

Монтаж елементів вежі в проектне положення роблять нарощуванням як окремими елементами, так і об'ємними блоками масою до 45 т.

Для поелементного монтажу веж застосовують самопіднімальні підвісні крани УПК вантажопідйомністю 2,5 і 4 т (рис. 3.6).

Рис. 3.6 – Підвісний кран для монтажу вежі:

1 – серги для кріплення розтяжок і підвісок;

2 – підвіски; 3, 6 – консолі; 4 – збігаючі нитки канатів; 7 – обойма крана; 8 – штир; 9 – хомути;

10 – розтяжка; 11 – стовбур крана; 12 – рамка;

13 – контрвантаж; 14 – стріловий поліспаст;

15 – вантажний поліспаст; 16 – стріла;

17 – поворотне коло

Обойма підвішена за низ до поясів вежі й у верхньому і нижньому рівні закріплена горизонтальними розтяжками до поясів вежі. Низ крана теж підвішений до поясів вежі чотирма підвісками і закріплений горизонтальними розтяжками. Розтяжки і підвіски складаються з канатів з фаркопами. У міру перестановки крана зі зміною перерізу вежі довжину їх зменшують перестановкою кінцевих коушей. Кріплять розтяжки і підвіски до серг із декількома отворами, закріпленими до хомутів на поясах вежі.

Висота стовбура крана дозволяє зібрати чотири секції вежі без пересування обойми, при цьому висувають тільки стовбур крана і переставляють опорні штирі. Для зменшення вільної довжини стовбура вище обойми в рівні верха змонтованої секції вежі встановлюють утримуючу рамку, закріплену горизонтальними розтяжками до поясів вежі.

Підйом крана роблять поліспастом, що з'єднує низ обойми з низом крана. Обойму піднімають вантажним поліспастом крана при знятих розтяжках і підвісках обойми. Утримуючу рамку при цьому встановлюють під поворотною частиною крана.

Якщо підвісним краном монтують усю вежу, то спочатку його збирають неповної висоти (стріла на висоті 16 м), установлюють на землі і розчалюють до фундаментів вежі. Лебідки крана розташовують за межами небезпечної зони. Ходові нитки поліспастів по осі крана відводять униз до відвідних роликів, закріпленим в опорному башмаку.

По закінченні монтажу вежі з першої стоянки обойму піднімають у верхнє положення і підвішують до поясів вежі. Кран висувають і підставляють секцію його стовбура для монтажу наступних панелей вежі. При висуванні стовбура вежі стрілу розташовують так, щоб контрвантаж був з боку піднімального поліспаста. Після висування крана утримуючу рамку закріплюють у верхній частині змонтованої вежі і кран знову висувають для монтажу наступних двох панелей, після чого переставляють обойму. Схема монтажу вежі показана на рис. 3.7.

2

крана
Крім підвісних кранів для монтажу веж застосовують приставні, самопіднімальні повзучі крани чи хитні портали.

При монтажі веж приставним краном його стійкість забезпечується спеціальними опорними рамками, що кріпляться до змонтованої частини вежі. Висування стовбура крана нагору в міру монтажу конструкції роблять за допомогою поліспастів, розташованих в опорному пристрої. Стовбур крана сковзає по напрямних, що знаходяться в опорних рамках і у верхній частині опорного пристрою.

Монтаж витяжних веж присувним краном забезпечує високу швидкість монтажних робіт завдяки монтажу конструкцій несучого каркаса вежі, однак недоліком цієї схеми є великий обсяг робіт з монтажу і демонтажу самого крана.

П
2
ри монтажі трубчастої вежі (рис. 3.8) самопіднімальний повзучий кран спирається на вже змонтовані їм конструкції і в міру зведення споруди переміщується по вертикалі на знову встановлені секції.

В
2

Р

3 – кільцеві підмостки; 4 – траверси

3

Спочатку гусеничними кранами СКГ-63 чи СКГ-100 установлюють блоки нижньої частини вежі – спідниці. Установлені блоки до утворення стійкої частини вежі розчалюють чи спирають на тимчасові опори. Подальший монтаж при нарощуванні виконують із застосуванням хитного портала вантажопідйомністю 30 – 40 т (рис. 3.9). Для кріплення портала балки для його переміщення до поясів вежі приварюють опорні столики.

Рис. 3.9 − Схема монтажу вежі порталом: 1 – рухома балка для підйому портала; 2 – портал; 3 – монтована секція споруди Зміну вильоту порталу здійснюють шляхом натягу одних і ослаблення інших розчалювань з поліспастами, закріпленими до якорів на землі. Підйом укрупненого блоку виконують при похилому положенні портала відривом від землі задніми розчалюваннями, а потім піднімальним поліспастом. Після того, як блок піднятий вище змонтованої частини вежі, портал повертають поліспастами задніх розчалювань. Після підйому порталу до 75° включають у роботу поліспасти передніх розчалювань.

Ця операція вимагає старанності виконання в момент переходу портала через вертикальну площину.

Застосування методу нарощування, як уже зазначалося вище, за допомогою кранів обмежено їхніми технічними параметрами, але оригінальні рішення при виконанні робіт дають змогу збільшити область застосування монтажних кранів при зведенні висотних споруд.

Розглянемо як приклад великоблочний монтаж витяжної вежі висотою 80 м у стиснутих умовах діючого підприємства за допомогою основного крана КС-8161 з вежею висотою 35 м і стрілою 29 м і допоміжного крана МКГ-25 зі стрілою 12,5 м.

Сутність способу монтажу полягала в тому, що верхній укрупнений блок каркаса піднімали в похилому положенні, утримуючи розчалюваннями від обертання, до відмітки установки (рис. 3.10). Обов'язковою була умова, щоб маса верхнього блоку не повинна була більше 95% вантажопідйомності крана, а центр ваги його в проектному положенні був трохи нижче максимальної висоти підйому гака.

Рис. 3.10 − Монтаж витяжної вежі

методом нарощування:
1 – верхній укрупнений блок каркаса;

2

5 – жорсткий упор (консоль);

6
5
– відхиляючий канат
Потім за допомогою відхиляючого каната канатно-блокової системи, з'єднаного з противагою, плавно повертали в строго вертикальне положення монтований блок; оголовок стріли при цьому входив усередину каркаса через підготовлений проріз. Консоль в основі монтованого блоку служить для виносу противаги за контур раніше змонтованої нижньої частини каркаса. При установці блоку в проектне положення противага повинна знаходитися в підвішеному стані й утримувати жорстку тягу в притиснутому до консолі положенні, що забезпечували вибором потрібної довжини відхиляючого каната.

Монтаж першого нижнього блоку виконували кранами КС-8161 і МКГ-25, інших трьох – одним краном КС-8161.

У практиці будівництва висотних споруд накопичений певний досвід із зведення веж за допомогою вертольотів. Прикладом може служити монтаж 127 – метрової радіотелевізійної вежі ґратчастої конструкції переломного перерізу в Краснодарському краї (Росія) (рис. 3.11).

Рис. 3.11 – Монтаж радіотелевізійної вежі

Для зручності монтажу вежа була розділена на фрагменти. Спочатку вся конструкція, що складається з 10 секцій, пройшла контрольне збирання на землі. Потім до 32-метрової відмітці її збирали за допомогою крана. Далі монтаж вели вертольотом Мі-26, який послідовно встановлював укрупнені секції на різні висотні відмітки (рис. 3.12). Маса секцій складала 14...15 т, а довжина канатів зовнішньої підвіски 10...15 м. Усі переміщення вертольота над монтажним стиком, а також його коректування на режимі

висіння при закріпленні секцій на місці установки виконував пілот – монтажник за командами бортового оператора. Для стикування секцій як допоміжне обладнання використовували двохсекційні ловці купольного типу (рис. 3.13).

Рис. 3.12 – Установка секції вежі вертольотом Мі-26

Рис. 3.13 – Фрагмент двохсекційного ловця: 1 – стояк верхньої секції щогли; 2 – фіксатор каната; 3 – труба – стояк ловця грубого наведення; 4 – сталевий канат; 5 – поперечна балка; 6 – площадка секції; 7 – стояк нижньої секції щогли; 8 – металевий конус

Кожна верхня частина секції була оснащена ловцем грубого наведення, виконаним зі сталі С245 у вигляді усіченої піраміди. Одна з труб – стояків ловця в створі однієї вертикалі була пофарбована за типом «зебри» для індикації екіпажу єдиної орієнтації пояса встановлюваної секції щодо вежі.

Функцію ловця точного наведення виконували сталевий канат діаметром 17,5 мм, натягнутий по периметру в нижній частині встановлюваної секції, і металеві конуси, розмішені на верхній фланцевій плиті раніше встановленої секції вежі в кожному фланцевому з'єднанні. При цьому канат забезпечував необхідну орієнтацію секції за азимутом після її влучення на ловець грубого наведення, а конуси – точне стикування секції на фланцевих з'єднаннях.

Ця радіотелевізійна вежа була встановлена за три дні.

транспортування конструкцій із землі до відміток їхньої установки, на доставку монтажників до робочих місць, зростає вплив метеорологічних факторів на хід робіт.

Монтаж методом підрощування полягає в тому, що на низьких відмітках вежі починають монтаж з верхніх ярусів, які циклічно висувають нагору і в міру їхнього висування знизу підрощують конструкції нижчерозташованих ярусів.

При методі підрощування вежа розділяється на два блоки: нижній і верхній. Нижній блок монтують одним із звичайних способів. Висота нижнього блоку визначається можливостями монтажних механізмів і рішеннями щодо защемлення верхнього блоку при висуванні. Нижній блок стає частиною монтажного оснащення, сприймає монтажні впливи при висуванні верхнього блоку, на ньому закріплюють направляючі та інші монтажні пристрої. Верхній блок збирають частинами всередині нижнього і поступово висувають до досягнення проектної відмітки.

Послідовність монтажних робіт при зведенні веж підрощуванням наведена на рис. 3.14.

Після монтажу пірамідальної частини на рейкових шляхах збирають стенд, на якому здійснюють укрупнене складання блоків призматичної частини вежі. Зібрані на стенді блоки подають під основу вежі за допомогою поліспаста і електролебідки. Після закріплення нижніх рухомих блоків тягових поліспастів до стенда блок вежі піднімають на 200 мм для сполучення кінців трубчастих поясів стовбура з раніше висунутими конструкціями вежі. Після вивірки і зварювання монтажних стиків опорні балки, розташовані на пірамідальній частині вежі, задвигаються в неробоче положення за допомогою упорних гвинтів, і призматичну частину вежі висувають на 10…12 м (за висотою блоку).

д – висування блоку за допомогою тягових поліспастів; е – черговість зборки і висування блоків (показано цифрами 1...12…12); 1 – електролебідки; 2 – канат поліспаста; 3 – рейкові шляхи насуву укрупненого блоку; 4 – стенд зборки блоків; 5 – площадка складування;

6 – кран; 7 – нижня опорна частина вежі; 8 – верхня частина вежі з парасол’ю;

9 – попарне блокування поліспастів; 10 – електролебідка для переміщення стендів;

11 – тяговий поліспаст
Опорні балки повертають у робоче положення і на них роблять тимчасове обпирання висунутого стовбура (рис. 3.15, а).

Як підйомно–тягову систему використовують тягові поліспасти зі зрівняльною системою.

Стропування і підйом блоків стовбура вежі можна виконувати за допомогою вертикальних захватів (рис. 3.15, б).

Для забезпечення вертикальності переміщення стовбура веж, що підрощується, і стійкості споруди в процесі монтажних робіт застосовують: вертикальні, телескопічні гвинтові й парні інвентарні напрямні. Застосування виду напрямних залежить від конструктивно – компоновочних рішень веж.

Рис. 3.15 − Монтаж веж підрощуванням:
а – із зрівняльною системою і стендом з тимчасовим обпиранням висунутої частини на опорні пристрої; б – з вертикальними захватами в якості елементів під΄ємно-тягової системи; 1 – стенд під΄ємно – тягової системи; 2 – висувна опорна балка; 3 – опорний столик; 4 – фланцеве з'єднання; 5 – вертикальний захват; 6 – конструктивний блок-вежі

У разі підрощування стовбура вежі, що має переломний переріз, для фіксації його верхньої частини в нижній – пірамідальній, використовують знімні ферми – вставки (рис. 3.16).

Рис. 3.16 − Схема монтажу вежі переломного перерізу:

Трубу – вежу нарощували до відмітки 48,5 м, а потім виконували підрощуванням з витисканням вантажними поліспастами до відмітки 100 м (рис. 3.17).

Рис. 3.17 − Монтаж труби – вежі нарощуванням з підрощуванням:

5 – поліспасти вантажопідйомністю 2×130т

На другому етапі змонтували металоконструкції вежі й стовбурів до відмітки 100 м.

Монтажні роботи виконували на стаціонарно обладнаній робочій площадці на відмітці 48,5 м із застосуванням крана СКГ-63. Конструкції вежі монтували послідовно від верхніх ярусів до нижнього з оббудовуванням блоку стовбурів – вичавлюючи чотири рази. Маса останнього витискання блоку склала 240 т.

Підрощування блоків стовбурів труби здійснювали секціями по 12 м, які підтягували на санчатах. Секції з'єднували зварюванням.

Блоки стовбурів піднімали двома поліспастами вантажопідйомністю по 130 т кожний. Для цього під нижні блоки підводили систему траверс і кріпили до них нижні блоки поліспастів. Верхні блоки поліспастів закріплювали за посилені балки на відмітці 38,5 м.
3.3. Монтаж радіощогл

Сучасні радіо- і телевізійні щогли бувають двох типів: ґратчастої конструкції чотиригранного (тригранного) перерізу або листової конструкції у вигляді труби.

Щогли монтують методом нарощування за допомогою спеціальних самопіднімальних кранів чи вертольотів; методом повороту в цілому вигляді; а в окремих випадках – методом підрощування.

Роботи з монтажу щоглових споруд починають після виконання підготовчих робіт на площадці, що включають крім загальної інженерної підготовки будмайданчика спорудження якорів для закріплення монтажних лебідок, відвідних блоків, тимчасових розчалювань, пристрою стенда для виготовлення й випробування канатів відтягнень і тимчасових розчалювань, а також кондукторів для випробування ізоляторів.

Стійкість радіощогли забезпечується декількома ярусами відтягнень, натягнутими на задане зусилля і закріпленими до якорів на землі. Відтягнення виготовляють з канатів, залежно від призначення щогли вони можуть мати вставки з ізоляторів.

Для можливості зміни зусиль у відтягненнях їх прикріплюють до якорів через стяжні пристрої, що дозволяють змінювати довжину відтягнення. Натягають відтягнення натяжними пристроями, включеними в систему відтягнень.

Канати, з яких виготовляють відтягнення, повинні бути попередньо витягнуті. Витяжка канатів передбачає обтиснення звивки для зменшення подовження канатів при експлуатації споруди, а також випробування канатів.

Для типових щогл відтягнення виготовляють і витягають звичайно на заводі, а для високих щогл з великими діаметрами відтягнень і наявністю проміжних ізоляторів витяжку відтягнень виконують на монтажній площадці.

Монтаж самопіднімальних кранів виконують стріловим краном після установки двох нижніх секцій щогл. Установлені секції тимчасовими розчалюваннями кріплять до анкерних фундаментів щогли чи тимчасових якорів. Зібраний самопіднімальний кран з усім такелажем піднімають і встановлюють на змонтовані секції щогли з наступним закріпленням опорними пристроями за опорні столики, попередньо приварені до секцій щогли. Самопіднімальний кран може бути встановлений за допомогою допоміжної щогли поворотом після його її зборки на землі.

Для переміщення крана за висотою використовують обойму на стовбурі крана. Самопіднімальний кран (рис. 3.18) складається з ґратчастого стовбура, що переміщується всередині обойми і має внизу опорні ригелі для кріплення до щогли. Обойма також має опорні ригелі у верхньому й нижньому рівнях для кріплення до щогли. При роботі кран спирається ригелями стовбура, його закріплюють до щогли у верхньому рівні обойми, щоб уникнути перекидання.

Обойма з'єднана з низом стовбура крана поліспастом, що служить для піднімання крана.

Для підйому крана на наступну стоянку обойму закріплюють до щогли й у нижньому рівні. Верхнє закріплення обойми сприймає вертикальне і горизонтальне навантаження, а нижнє – тільки горизонтальне. При скороченні поліспаста підйому кран піднімається. Кран має поворотний оголовок з піднімальною стрілою чи укосиною.

Кран з перемінним вильотом гака полегшує піднімання відтягнень.

При монтажі радіощогл листової конструкції чи димарів застосовують ригелі іншої конструкції. Для передачі горизонтальних навантажень на листові конструкції обпирання крана передбачається в місцях, де розташовані ребра жорсткості.

Підйом вантажу, стріли, а також крана роблять електролебідками, поворот стріли здійснюють звичайно двома ручними лебідками. Лебідки встановлюють на землі за межами небезпечної зони, тобто на відстані, рівній 1/3 висоти монтуємої щогли.

Рис. 3.18 − Самопіднімальний кран СПК-15:

щогли, утримуючи від розгойдування відтягненням, прив'язаним до низу секції. Установивши чергову секцію, кран пересувають, для чого спочатку піднімають гаком його обойму по стовбуру крана, закріпивши стовбур за верх змонтованих конструкцій. Після закріплення обойми на новій стоянці висувають стовбур крана і кріплять до щогли (рис. 3.19).

г – піднімання стовбура крана; 1 – самопіднімальний кран; 2 – постійні відтягнення;

3 – тимчасові розчалювання; 4 – стовбур крана; 5 – обойма крана
Для надання щоглі стійкості під час монтажу між ярусами постійних відтягнень установлюють через дві секції на третій тимчасові розчалювання. Постійні відтягнення і тимчасові розчалювання встановлюють і натягають на монтажне зусилля відразу після установки і закріплення відтягувальної секції щогли.

Після установки постійних відтягнень тимчасові відтягнення переставляють, крім відтягнень, що знаходяться в самому нижньому ярусі. Тимчасові розчалювання прикріплюють до постійних якорів, для чого в якорях передбачені спеціальні кріплення, і натягають на зусилля 30…50 кН залежно від розміру щогли. Зусилля в тимчасовому розчалюванні вимірюють динамометром, включеним в останню (глуху) нитку натяжного поліспаста.

Постійні відтягнення натягають на монтажне зусилля, встановлене в проекті. Відхилення монтажного натягу не повинне перевищувати 10 % проектної величини.

Натяг постійних відтягнень роблять інвентарними пристроями, забезпеченими динамометром і включеними в конструкцію стяжних пристроїв, що з'єднують відтягнення з якорями. Кожне відтягнення піднімають самопіднімальним краном за один кінець і приєднують за допомогою гарнірної осі до «лацмена» (провушини) щогли. Ізолятори навішують мобільним краном по черзі до кінця відтягнення, піднятого самопіднімальним краном. Другий кінець відтягнення підтягують до якоря спочатку трактором, а потім спеціальним поліспастом і з'єднують зі стяжним пристовуванням і натяжним пристроєм. Після закріплення всіх чотирьох відтягнень одного ярусу роблять їхній натяг до заданого зусилля. Для цього обертанням гайок муфт чи домкратами створюють натяг. У міру утворення зазору між склянкою й упором уставляють прокладки. При виборі всього кроку отворів щік навантаження передають на гайки, шайби знімають, скоби пересувають і закріплюють валом для повторення процесу. Натягаються всі відтягнення одного ярусу одночасно.

Величину зусилля визначають динамометром.

При зведенні щогли змонтовані конструкції вивіряють за допомогою двох теодолітів, встановлених у двох взаємно перпендикулярних площинах, що проходять через грань одного з поясів щогли. Теодоліти встановлюють на відстані не менше її висоти і так, щоб кут підйому труби теодоліта був не більше 45°. Вивірку роблять натягом відтягнень.

Усі роботи із закріплення стиків виконують з постійних сходів і площадок щогли, а також начіпних колисок. Піднімають монтажників до місця роботи при високих щоглах краном у спеціальних колисках, причому лебідки в цьому разі повинні мати додаткову передачу для ручного опускання колиски при припиненні подачі електроенергії. Для підйому і спуску монтажників можуть бути також влаштовані тимчасові ліфти.

Організація і методи монтажу щогл листової конструкції (трубчастих) ті ж, що і при монтажі ґратчастих щогл. Роботи виконують самопіднімальним краном у тій же послідовності; різниця лише в тому, що встановлюють і закріплюють секції щогл листової конструкції зі спеціальних зовнішніх кільцевих помостків, яке переставляють краном у міру зведення конструкцій і підвішують до скоб, приварених на верху змонтованої секції, і з внутрішніх площадок. При виготовленні секцій щогли на заводі до їхніх кінців приварюють установлені точно по кондуктору куткові фіксатори, які фіксують положення секції і зазор у звареному шві при установці, а також опори для крана і скоби для стропування секцій і підвіски помостків.

Підняту краном секцію з'єднують з раніше змонтованою фіксаторами на болтах, що також забезпечує стійкість конструкції до зварювання стику.

Стикові шви мають К – подібне оброблення, їх зварюють зворотньоступінчатим способом зовні з кільцевих помостків. Вирубку кореня і підварку шва виконують зсередини щогли з тимчасових площадок.

Постійні й тимчасові відтягнення кріплять з монтажних сходів із площадками, підвішеними до кільцевих помостків.

Монтаж щоглових споруд методом нарощування із застосуванням вертольота (рис. 3.20) виконують блоками, укрупненими з типових секцій на будівельному майданчику за допомогою гусеничного крана.

Розбивку висотної споруди на монтажні блоки роблять з розрахунку вантажопідйомності вертольота і з урахуванням конструктивного рішення щогли.

Швидкість збирання щогли за висотою багато в чому залежить від передмонтажної підготовки блоків на землі.

Наведення і фіксація блоків здійснюються за допомогою спеціальних пристроїв – ловців. Проектний пристрій стиків виконують верхолази – монтажники із заздалегідь закріпленого риштовання.

Геометричні параметри монтажних блоків і конструкції ловців забезпечують стійкість блоків без тимчасового їхнього закріплення після розстроповки.

Рис. 3.20 – Схема монтажу щогли нарощуванням за допомогою вертольота: 1 – типова секція; 2 – розчалювання; 3 – кран; 4 – типова секція, змонтована вертольотом; 5,6,7,8,9 – відтягнення; 10 – антена; 11 - вертоліт МІ-10К Монтаж високих щогл поворотом у цілому вигляді здійснюють за допомогою монтажної стріли чи вертольотом. Так була змонтована повністю зібрана радіощогла – антена висотою 142,5 м, перерізом у вигляді правильного трикутника зі стороною 1350 мм, масою 29 т. Верх монтажної стріли висотою 40 м був прикріплений нерухомо до радіощогли піднімальними тягами і рухомо до якоря вантажопідйомністю 75 т піднімальним поліспастом (рис. 3.21).

Монтажні роботи були розпочаті з установки тимчасової опори (шарніра) на центральний фундамент, укрупненого складання щогли – антени і монтажної стріли. Для підйому монтажної стріли до неї підвішували піднімальний поліспаст і піднімальні тяги. Після цього збирали постійні відтягнення. Дві з них, розташовані в площині підйому, відразу прикріплювали до щогли – антени й анкерного фундамента. До постійної консолі щогли – антени підвішували трос для підняття відтягнень двох інших напрямків. Радіощогла була піднята

протягом трьох годин.

Рис. 3.21 − Підняття щогли – антени методом повороту:

7 – тимчасова опора (шарнір); 8 – центральний фундамент; 9 – анкерний фундамент

1. 
   Наведіть приклади висотних споруд.
   
2. 
   Які методи монтажу металевих веж Ви знаєте?
   
3. 
   Якими способами підйому поворотом монтують опори?
   
4. 
   Наведіть приклади безанкерного підйому опор.
   
5. 
   Як здійснюється монтаж веж за допомогою самопіднімального підвісного крана?
   
6. 
   Яке допоміжне обладнання використовують для стикування блоків веж при установці їх вертольотом?
   
7. 
   Як здійснюється зведення веж методом підрощування просторовими блоками?
   
8. 
   У чому полягає особливість монтажу веж з переломним перерізом їхнього стовбура методом підрощування ?
   
9. 
   Наведіть технологію монтажу труби – вежі комбінованим методом.
   
10. 
    Якими методами монтують щогли?
    
11. 
    Як здійснюється монтаж щогл за допомогою самопіднімального повзучого крана?