Лекция 8. Монтаж высотных инженерных сооружений.

Вопросы лекции.

1. Общие положения. Монтаж башен. Монтаж башен наращиванием.

2. Поворот башен вокруг шарнира. Монтаж башен подращиванием.

3. Монтаж радиомачт. Монтаж мачт наращиванием. Монтаж мачт поворотом и подращиванием.

1. Общие положения. Монтаж башен. Монтаж башен наращиванием.

Общие положения. Высотными называют сооружения, высота которых намного превышает их размеры в поперечном сечении. К ним относят вытяжные трубы (вентиляционные и дымовые), опоры антенных сооружений радио и телевидения, метеорологические вышки, опоры воздушных линий электропередач и т. п.

Башни обычно используют для средств связи, часто их оборудуют передатчиками теле- и радиопрограмм, телефонных систем. Башня — вертикально и свободно стоящее высотное сооружение, жестко защемленное в основании, что достигается анкеровкой ствола башни к фундаментам, и не требующая по этой причине оттяжек. В большинстве случаев башни проектируют в виде пространственных конструкций, имеющих форму призмы или пирамиды, часто с небольшими переломами в очертании поясов по высоте. Башни представляют собой решетчатые конструкции из трубчатых, прокатных или сварных профилей. Предпочтительнее трубчатое решение башни. Поперечное сечение — треугольник, квадрат, шестигранник, восьмигранник. По центру башни иногда предусматривают вертикальные конструкции для шахт лифтов, лестниц, различных технологических устройств. Устойчивость башен обеспечивается надежным соединением надземной части с фундаментами. Для уменьшения объема фундаментов и особенно глубины их заложения базу башни проектируют уширенной в виде усеченной пирамиды с фундаментами по ее периметру, а каркас верхней части башни в виде призмы. Стыки поясов и решетки башни могут быть сварными или болтовыми. Высота радио- и телевизионных опор обычно 180...380 м, радиорелейных опор — 50...120 м, вытяжных труб-башен—90...180 м, молниеотводов — 170...230 м.

Мачты применяют для линий электропередач, они специфичны с точки зрения их работы, восприятия нагрузок, наличия фарфоровых изоляционных гирлянд, опасности поражения током. Мачта — вертикальное высотное сооружение, шарнирно или защемленно опирающееся на фундамент и удерживаемое натянутыми и наклонно идущими к земле стальными канатами-оттяжками в один или несколько ярусов. Мачты чаще все го имеют решетчатую конструкцию трех- или четырехгранного сечения или листовую конструкцию в виде сплошной трубы. Ствол решетчатых мачт состоит из пространственных секций длиной 6,75...13 м, изготавливаемых на заводе и соединяемых при монтаже фланцами на болтах. Мачты листовой конструкции состоят из секций диаметром 1,2...2,5 м длиной до 9 м, они соединяются между собой встык сваркой или болтами на накладках. Встречаются и комбинированные решения соединения элементов.

Для строительства мачт и башен применяют обычно сталь, железобетон используют реже (в основном для телевизионных башен). На практике нередко монтируют башни смешанной конструкции — нижняя часть из железобетона, верхняя — из стали.

Мачты экономичнее башен по расходу металла и стоимости.

Монтаж башен. Башни отличаются от зданий и сооружений обычного типа:

а) большой высотой конструкций, значительно превышающей размеры поперечного сечения и основания в плане;

б) незначительной массой технологического оборудования по сравнению с собственной массой конструкций;

в) второстепенным значением собственной массы конструкций и технологического оборудования по сравнению с ветровой нагрузкой.

Технологические факторы возведения башен:

– значительная зависимость возможности проведения монтажных работ от метеорологических условий (ветер, гололед, туман, низкая температура);

– ограниченное число рабочих мест в зоне производства работ;

– небольшая масса монтажных элементов и их малая повторяемость;

– повышенные требования к качеству работ и точности монтажа, постоянный геодезический контроль.

При монтаже башен необходимо учитывать возникающие дополнительные нагрузки от:

· монтажных механизмов (подвесные краны, порталы, лебедки);

· изменения пространственного положения конструкции в процессе монтажа по сравнению с эксплуатационным (поворот башни вокруг шарниров при методе поворота);

· приложения сосредоточенных усилий в отдельных узлах при подъеме (крановый подъем собранной башни или ее частей, собранных на земле).

Экономические требования к башням:

· долговечность сооружения при наименьших затратах на его строительство и эксплуатацию;

· технологичность, малая трудоемкость при заводском изготовлении и монтаже;

· минимальные сроки работ, максимальная безопасность и нормальные условия ведения монтажных работ.

При возведении башен наиболее распространены следующие методы:

1) наращивание конструкций в проектном положении — традиционное поярусное возведение снизу вверх;

2) монтаж поворотом — предварительная сборка башни на земле в горизонтальном положении с последующим поворотом вокруг шарнира в вертикальное проектное положение;

3) подращивание конструкции — сборка в вертикальном положении, начиная с самых верхних конструкций, их подъем, подведение под них последующих конструкций, их общий подъем до полного выдвижения всей конструкции.

Монтаж башен наращиванием. Метод имеет преимущественное распространение, им монтируют в основном башни высотой до 100 м. Сущность метода — поярусный монтаж от нижних отметок к верхним с использованием различных монтажных механизмов. При наращивании монтаж ведут до определенных отметок монтажным краном, установленным на земле, а затем другим механизмом, установленным или закрепленным на смонтированных конструкциях. Этот механизм последовательно перемещается по смонтированным конструкциям по мере возведения башни и осуществляет поэлементный монтаж.

Монтаж наращиванием можно осуществлять с помощью различных монтажных механизмов (рис. 8.1):

а) переставным краном типа кран-укосина, состоящим из стойки длиной 8,5 м, которая нижней и верхней частями крепится к элементам возводимой башни, и стрелы длиной 28 м, шарнирно соединенной с нижней частью стойки и с верхней частью — полиспастом. Грузоподъемность крана до 6,5 т. Недостатки крана-укосины заключаются в невозможности монтировать башню пространственными блоками, частых и трудоемких перестановках механизма по высоте;

б) универсальными подвесными самоподъемными кранами — все монтажные работы выполняют только на высоте, для использования крана требуется свободное от конструктивных элементов внутреннее пространство башни;

в) ползучими самоподъемными кранами, которые опираются на уже смонтированные ими конструкции и по мере возведения сооружения перемещаются по вертикали на вновь установленные секции. Кран конструктивно решен в виде решетчатого ствола со стрелой и перемещающейся обоймой. Она служит для закрепления крана в рабочем положении на сооружении и для перемещения ствола крана по вертикали на следующую стоянку. Перемещение крана осуществляется с помощью специальных блоков и лебедок.

Рис. 8.1. Схемы монтажа башен: а — универсальным подвесным краном; б — оголовком самоподъемного крана на трубе; в — самоподъемным портальным подъемником; г — приставным краном; д — вертолетом; 1 — электролебедка с якорем; 2 — тяговые полиспасты; 3 — обойма; 4 — монтажная рама; 5 — труба; 6 — задняя тяга; 7 — передняя тяга; 8 — опорный столик; 9 — опорные рамки крана; 10 — ловители

При монтаже вытяжной башни с помощью универсального подвесного крана (см. рис. 16.1, а) его устанавливают в газоотводящем стволе. Перемещение крана вверх после завершения монтажа очередного яруса башни осуществляют с помощью подъемных полиспастов, устанавливаемых и закрепляемых в нижней опорной части крана. Устойчивость механизма в процессе выдвижения на новый монтажный горизонт обеспечивают специальной обоймой, устанавливаемой в верхней части смонтированных конструкций сооружения. Грузоподъемность крана — до 4,5 т, монтаж конструкций сооружения выполняют поэлементно.

Монтаж вытяжных башен осуществляют с помощью оголовка самоподъемного (ползучего) крана, устанавливаемого на верхних секциях металлического газоотводящего ствола (см. рис. 8.1, б). Монтаж призматической части башни осуществляют также поэлементно, возможно частичное укрупнение в плоскостные блоки в пределах грузоподъемности крана (5...12 т).

При использовании ползучих портальных подъемников монтаж осуществляют пространственными секциями массой до 40 т. Портальный подъемник устанавливают на специально разработанные монтажные столики, которые закрепляют к уже смонтированным конструкциям башни (см. рис. 8.1, в). На клон портального подъемника изменяют с помощью подъемного (переднего) и тормозного (заднего) полиспастов, подъем и установку монтируемого блока осуществляют грузовым полиспастом, перестановку на очередную стоянку — с помощью подъемной балки и полиспастов перестановки, закрепленных вдоль стоек подъемника.

Крупноблочный монтаж с помощью самоподъемных портальных подъемников значительно сокращает объем верхолазных работ по сравнению с монтажом отдельными элементами. Главным препятствием широкого применения подъемников было расположение якорей переднего и заднего полиспастов и лебедок на значительном расстоянии от оси башни (1,5 высоты монтируемого сооружения). В настоящее время используется решение, позволяющее закрепить тяги наклона портала к основанию башни.

В условиях стесненной площадки возможен монтаж башен с помощью приставных кранов (см. рис. 8.1, г). Устойчивость крана обеспечивается специальными опорными рамками, которыми кран крепится к смонтированной части башни. Ствол крана выдвигают вверх по мере монтажа башни с помощью полиспастов, расположенных в опорном устройстве крана. При подъеме полиспастами он скользит вверх по направляющим, находящимся в верхней части опорного устройства и на опорных рамках.

Варианты монтажа собранными на земле блоками (секциями):

· самоходными гусеничными, пневмоколесными и мобильными кранами на специальных шасси;

· башенными кранами достаточной высоты для установки верхних элементов;

· приставными башенными кранами высотой 120... 150 м в два этапа: до отметки 65 м кран работает, находясь свободно на своем основании, а далее ствол крана наращивают в верхней части дополнительными звеньями и для повышения устойчивости дополнительно соединяют монтажными диафрагмами со смонтированной частью башни.

Во всех этих случаях монтаж сооружения ведут секциями, а их укрупнение осуществляют на специальной площадке в зоне действия монтажного крана.

Монтаж башен приставным краном обеспечивает высокую скорость монтажных работ благодаря крупноблочному монтажу конструкций башни, недостатком данной схемы производства работ является их значительная трудоемкость по установке, перемещениям и демонтажу крана.

Для монтажа крупноблочных конструкций башни, установки и замены технологического оборудования, верхних частей башни используют вертолеты (см. рис. 8.1, д). Широкое использование вертолетов для монтажных работ ограничивается их недостаточной грузоподъемностью и высокой стоимостью эксплуатации.

2. Поворот башен вокруг шарнира. Монтаж башен подращиванием.

Поворот башен вокруг шарнира.Монтаж высотных сооружений методом поворота явился результатом стремления к выполнению основного объема монтажных работ на низких отметках и в безопасных условиях.

Метод наиболее часто применяют для башен высотой 40...80 м, реже — при высоте до 100 м. Сборку осуществляют на земле в горизонтальном положении с использованием автокрана. Пояс нижнего яруса башни закрепляют в шарнирах, которые устанавливают на фундаментах этой башни. Подъем в вертикальное положение осуществляют вокруг шарнира с помощью лебедок тяговых полиспастов и падающей стрелы, которую могут заменить шевры, неподвижные и наклоняющиеся мачты, краны и другие монтажные механизмы. Достоинства метода — сборка конструкций башни на земле не требует высококвалифицированных верхолазов, сборка такелажа и подъемного оборудования также выполняется на земле и доступна для контроля.

Башню не только полностью собирают на земле и окрашивают, но и монтируют большую часть радиотехнического оборудования, кабелей и проводки. При монтаже башни методом поворота учитывают наличие двух этапов. Первый — от начала поворота до положения неустойчивого равновесия, когда центр тяжести башни проходит через поворотный шарнир, после чего наступает второй этап, когда включаются в работу тормозные оттяжки и полиспасты, обеспечивающие плавное опускание опорных башмаков на фундаменты.

Существует несколько разновидностей метода, которые в большей степени зависят от применяемого монтажного оборудования:

чистый метод поворота, когда одну часть башни собирают на собственном фундаменте, а другую монтируют на земле и с помощью такелажного оборудования поворачивают и соединяют с уже смонтированной частью;

подъем с дотягиванием полиспастом (рис. 8.2) применим в тех случаях, когда грузоподъемность и вылет стрелы крана не позволяют поднять и установить башню в проектное положение. С помощью самоходного крана конструкцию, закрепленную на фундаменте, поднимают до промежуточного положения. Далее включают в работу тяговые полиспасты — это один из самых простых и удобных способов, требующий наличия самоходного крана и минимального такелажного оборудования. Он нашел самое широкое распространение при возведении опор ЛЭП, телебашен небольшой высоты, опор радиорелейной связи, наблюдательных вышек;

монтаж поворотом с помощью падающей стрелы (рис. 8.3, а) также осуществляется с использованием специальной стойки, закрепленной на фундаменте или закрепляемой на земле, которая помогает осуществить поворот башни вокруг шарнира. Метод применяется относительно редко, для него требуется значительная территория для укрупнения башни, опускания стрелы, крепежа боковых расчалок и тормозного устройства. Громоздок и узел опирания падающей стрелы. Иногда применяется монтаж башен падающими шеврами, преимущественно при отсутствии боковых расчалок и якорей. Недостаток — значительная масса шевра, сложность его транспортирования на другой объект.

Рис. 8.2. Схема подъема мачты поворотом с помощью монтажного крана: I—III — положения мачты при подъеме; 1 — мачта; 2 — гусеничный кран; 3 — полиспаст; 4 — расчалка; 5 — лебедка; 6 — якорь для крепления пяты мачты

Предварительно полностью собранную на земле в горизонтальном положении башню поднимают в проектное положение с использованием специальной оснастки. Для монтажа методом поворота применяют оборудование, состоящее из тяговых полиспастов и «падающей стрелы», шевра или портала. Поскольку в процессе подъема конструкции возникают значительные сдвигающие горизонтальные усилия, фундаменты, анкерные устройства и закладные детали башни необходимо рас считывать с учетом этих воздействий. К недостаткам метода относится необходимость большой свободной территории для укрупнения башни, расположения расчалок, подъемных и тормозных тяг.

Совершенствованием метода поворота вокруг шарнира является безъякорный способ (рис. 8.3, б). Его особенность заключается в том, что силы, действующие в элементах оснастки и в поднимаемой конструкции при монтаже, вызывают реакцию только в опорных шарнирах шевра (портала) и башни. Отсутствие мощных якорей и лебедок большой грузоподъемности упрощает монтаж и уменьшает трудозатраты.

При подъеме башенных сооружений из горизонтального положения в вертикальное способом выжимания (рис. 8.3, в) поворот осуществляют вокруг опорного шарнира с использованием такелажной системы с порталом, нижняя опорная часть которого перемещается вдоль оси поднимаемого сооружения к фундаменту, а верхняя выжимает башню. Этот способ применяют в условиях стесненных площадок, при невозможности использования кранов и необходимости снижения горизонтальных нагрузок на фундаменты.

Рис. 8.3. Монтаж башни поворотом вокруг шарнира: а—«падающей» стрелой; б — безъякорным способом; в — способом выжимания; 1— электролебедки; 2 — тяговый полиспаст; 3 — «падающая» стрела; 4 — башня в процессе подъема; 5 — тормозной полиспаст; 6 — портал; 7 — тяги; 8 — мачта выжимания

Все рассмотренные варианты монтажа башен поворотом вокруг шарнира используют только для сооружений высотой до 90...120 м из-за значительных монтажных усилий, возникающих в момент отрыва конструкции от земли.

Монтаж башен подращиванием. С увеличением высоты башен до 300...400 м появляются проблемы с монтажными механизмами, возрастают трудозатраты на транспортировку конструкций с земли к отметкам их установки, на доставку монтажников к рабочим местам, повышается влияние метеорологических факторов на ход работ.

Монтаж методом подращивания заключается в том, что на низких отметках уже частично возведенной башни начинают монтаж верхних ярусов, которые циклично выдвигают вверх и по мере их выдвижения снизу подращивают конструкции нижерасположенных ярусов.

При методе подращивания башню разделяют на два блока: нижний и верхний. Нижний блок возводят способом наращивания с помощью башенных или самоходных кранов. Высота нижнего блока определяется возможностями монтажных механизмов и решениями по защемлению верхнего блока при вы движении. Нижний блок в результате становится частью монтажной оснастки, воспринимает монтажные воздействия при выдвижении верхнего блока, на нем закрепляют направляющие и другие монтажные приспособления.

Метод подращивания широко распространен в строительстве, так как обеспечивает значительное повышение производительности труда и сокращение продолжительности монтажных работ, особенно в условиях стесненной строительной площадки. Подращиванием называют метод монтажа высотных сооружений, при котором конструкции выше отметки, доступной для установки элементов монтажным краном, собирают внизу, начиная с верхней секции сооружения, и выдвигают вверх на высоту очередной секции. Верхний блок собирают частями внутри нижнего блока, выдвижение блока осуществляют с помощью грузовых полиспастов или гидроподъемников. После подъема очередной секции и соединения ее с ранее собранной частью сооружения на уровне земли со бирают и готовят к подъему очередную секцию конструкции.

Последовательность монтажных работ при возведении башен подращиванием приведена на рис. 8.4. После монтажа нижней, пирамидальной части сооружения, на рельсовых путях, в непосредственной близости от возводимой башни соби рают стенд, на котором осуществляют укрупнительную сборку блоков верхней, призматической части башни.

Рис. 8.4. Общая схема последовательности возведения башни методом подращивания пространственными блоками: а —план; б— крановый монтаж; в — первая выдвижка блока; г — укрупнительная сборка; д — выдвижение укрупненных блоков с помощью тяговых полиспастов; е — очередность сборки и выдвижения блоков (показано цифрами 1...12), 1 — электролебедка; 2 — канат полиспаста; 3 — рельсовые пути надвижки укрупненного блока; 4 — стенд сборки блоков; 5 — площадка складирования; 6 — кран; 7 — нижняя опорная часть башни; 8 — верхняя часть башни с зонтом; 9 — узел попарной блокировки полиспастов; 10 — электролебедка для перемещения стенда; 11 — тяговый полиспаст

Собранные на стенде блоки подают под основание башни с помощью полиспаста и электролебедки (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Последовательность сборки и выдвижения блоков башни при подращивании:

а — план; б— первоначальный этап; в — первая выдвижка; г — промежуточное положение; д — проектное положение; 1 — рельсовые пути; 2 — электролебедки; 3 — уравнительное звено; 4 —ствол башни; 5 — призматическая часть; 6 — пирамидальная часть башни; 7 — стенд; 8 — опорный столик; 9 — тяговые полиспасты; 10 — укрупненный блок

Далее блок поднимают с помощью домкратов для совмещения с нижней частью ранее выдвинутых конструкций башни. После выверки и сварки монтажных стыков всю призматическую часть башни выдвигают по направляющим вверх на высоту нижнего блока (высота блоков 10...12 м). Последующие операции повторяют в аналогичном порядке, пока не будет полностью смонтирована и поднята на проектные отметки призматическая часть башни. Конструктивные схемы подращивания башен различных форм приведены на рис. 8.6 и 8.7.

Способ имеет принципиальные отличия и преимущества:

самые сложные и трудоемкие процессы сборки конструкций можно выполнять на низких отметках; постоянство рабочих мест дает возможность хорошо их оснастить, оборудовать и укрыть от непогоды; зависимость от метеорологических условий из-за отсутствия работ на значительных высотах минимальна; высока степень безопасности работ; качественный пооперационный контроль.

Для метода подращивания наиболее оптимальна форма сооружения, когда нижняя часть башни представляет собой мощную неподвижную пирамидальную конструкцию, способную служить направляющей для выдвижения сквозь нее подращиваемой, призматической конструкции ствола.

Рис. 8.6. Монтаж башен подращиванием: а — монтаж типового блока многогранной башни; б — последовательность монтажа выдвигаемой части с переломом сечения; 1 — стенд-кондуктор; 2 — тяговый полиспаст; 3 — опорное устройство (столик); 4 — стабилизирующая система; 5 — съемная ферма-вставка

Рис. 8.7. Схемы выдвижения верхних частей башен при подращивании: а — с опиранием выдвигаемой части на опорные устройства; б — с инвентарным хвостовиком и разворотом поясов; в — с вертикальными захватами; 1 — стенд подъемно-тяговой системы; 2 — выдвижная опорная балка; 3 — опорный столик; 4 — хвостовик; 5 — шарнир; 6 — крестовина; 7 — вертикальный захват; 8 — фланцевое соединение

Комбинированный способ применяют, когда для отдельных частей башни возможно использование разных методов монтажа. Например, наращивание нижней части башни, установка на верхних ее отметках поворотного шарнира с закрепленной верхней частью башни и ее поворот с установкой в проектное положение.

Монтаж телебашен высотой до 400 м самых разнообразных конструктивных решений, в том числе со смешанным (из железобетона и стали) несущим каркасом, осуществляют обычно комбинированным методом. При возведении нижних опорных частей из сборного или монолитного железобетона используют приставные или башенные краны, реже применяют подъем в проектное положение нижней опорной части, выполненной в металлоконструкциях, с помощью полиспастной оснастки большой грузоподъемности. При монтаже верхних частей баш ни (в которых размещаются лифтовые шахты и антенные устройства) используют самоподъемные краны или один из вариантов метода подращивания.

3. Монтаж радиомачт. Монтаж мачт наращиванием. Монтаж мачт поворотом и подращиванием.

Монтаж радиомачт. Монтаж радиомачт осуществляют тремя основными способами:

1) наращиванием с помощью самоподъемных кранов и вертолетов;

2) методом поворота вокруг шарнира;

3) методом подращивания.

Работы по монтажу мачтовых сооружений начинают после выполнения подготовительных работ на площадке, включающих общую инженерную подготовку стройплощадки, сооружение якорей для закрепления монтажных лебедок, временных расчалок, устройства стенда для изготовления и испытания канатов оттяжек и временных расчалок. Временные расчалки необходимы для обеспечения устойчивости мачты в процессе ведения работ, устойчивость смонтированной радиомачты будет обеспечиваться несколькими ярусами оттяжек, натянутых с заданным усилием и закрепленных к якорям на земле.

Монтаж мачт наращиванием.Монтаж решетчатых мачт наращиванием осуществляют посекционно с помощью самоподъемных полноповоротных кранов, перемещаемых по одной из граней мачты (рис. 8.8). Монтаж самоподъемных кранов выполняют стреловым краном после монтажа опорной и нижних секций мачты. Установленные секции мачты временными расчалками крепят к временным якорям или к анкерным фундаментам мачты. Собранный на земле самоподъемный кран со всем такелажем поднимают и устанавливают на смонтированные секции мачты с последующим закреплением опорными устройствами крана за опорные столики, предварительно приваренные к секциям мачты.

Для перемещения самоподъемного крана по высоте используется обойма на стволе крана. Кран (рис. 8.9) состоит из решетчатого ствола, перемещающегося внутри обоймы и имеющего внизу опорные ригели для крепления к мачте. Обойма также снабжена опорными ригелями в верхнем и нижнем уровнях для крепления к мачте. При работе кран опирается на ригели ствола мачты и его дополнительно закрепляют к мачте в верхнем уровне обоймы во избежание опрокидывания.

Рис. 8.8. Схемы монтажа решетчатой мачты: а — общий вид; б — установка секции мачты; в — подъем обоймы крана; г — подъем ствола крана; 1 — самоподъемный кран; 2 — постоянные оттяжки; 3 — временные расчалки; 4 — ствол крана; 5 — обойма крана

По мере возведения мачты смонтированные конструкции выверяют с помощью двух теодолитов, установленных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через грань одного из поясов мачты. Каждый теодолит устанавливают так, чтобы угол подъема его трубы не превышал 45°. Выверку мачты по вертикали осуществляют натяжением оттяжек. Методы и последовательность монтажа листовых и трубчатых конструкций аналогичны. Отличие заключается в том, что устанавливают и закрепляют секции мачт листовой конструкции с внутренних площадок и со специальных наружных кольцевых подмостей, которые переставляют краном по мере возведения башни и подвешивают к скобам, приваренным на верху смонтированной секции (рис. 8.10).

При изготовлении секций мачты на заводе к их концам приваривают установленные точно по кондуктору уголковые фиксаторы, которые фиксируют положение секции и зазор в сварном шве при установке, а так же опоры для крана и скобы для строповки секций и подвески подмостей. Поднятую краном секцию соединяют с ранее смонтированной фиксаторами на болтах, которые также обеспечивают устойчивость конструкции до полной сварки всех стыков.

Рис. 8.9. Самоподъемный кран СПК-15: 1 — мачта; 2 — поворотная часть; 3 — ствол; 4 — обойма; 5 — опорный ригель

Рис. 8.10. Монтаж трубчатой мачты наращиванием с помощью самоподъемного крана: а — монтаж секции башни; б— перестановка обоймы крана; в — перестановка ствола крана; 1 — самоподъемный кран; 2 — секция башни; 3 — кольцевые подмости; 4 — траверса

Монтаж мачт поворотом и подращиванием.Подъем предварительно собранных на земле мачт в проектное положение осуществляют несколькими способами в зависимости от типа подъемного оборудования и усилий, возникающих в процессе монтажа.

Подъем поворотом вокруг шарнира (рис. 8.11) осуществляет чаще всего с применением тяговых полиспастов и падающей стрелы или шевра. Высоту падающей стрелы принимают в пределах 1/3 высоты поднимаемой конструкции. При увеличении высоты падающей стрелы уменьшается необходимое для подъема усилие в тягах и тяговом полиспасте.

Рис. 8.11. Монтаж мачты методом поворота вокруг шарнира: 1— мачта; 2 — подъемные тяги; 3 — оттяжки; 4 — монтажная стрела; 5 — подъемный полиспаст; 6 — якорь; 7 — шарнир (временная опора); 8 — фундамент мачты; 9 — временная опора анкера

Основным монтажным оборудованием при монтаже мачт подращиванием является портал, оснащенный тяговыми полиспастами, приводимыми в действие электролебедками. Перед подъемом мачта полностью укомплектовывается технологическим оборудованием. При монтаже она опирается на подъемную раму портала с балансиром по направляющим. Для удержания мачты в вертикальном положении в процессе выдвижения используют временные и постоянные оттяжки.

Монтаж мачт поворотом вокруг шарнира и подращиванием имеет ограниченное применение.

При монтаже башенных и мачтовых сооружений с помощью вертолета применяют методы наращивания и поворота вокруг шарнира.

Монтаж башен вертолетами методом наращивания (рис. 8.12) осуществляют блоками в соответствии с грузоподъемностью машины. Каждый блок оснащают ловителями и монтажными фиксирующими приспособлениями, обеспечивающими дистанционную наводку блока и установку его в проектное положение.

Для работ используют специальные траверсы, тросы с дистанционной системой расстроповки и специальные устройства, снижающие амплитуду раскачивания от ветровой нагрузки и работы винтов вертолета. Наводку блока осуществляют из кабины вертолета, система ловителей и направляющих устройств обеспечивает его устойчивость после расстроповки. Окончательную установку блока в проектное положение и его крепление осуществляют монтажники. После опускания блока они поднимаются по наружной лестнице на ранее закрепленные подмости и выполняют работы по проектному закреплению и заделке стыков внутренней и наружной сваркой и путем установки болтовых соединений.

Рис. 8.12. Монтаж мачты наращиванием с помощью вертолета:

1 — кран; 2 — типовая секция; 3 — расчалка; 4 — типовая секция, смонтированная вертолетом; 5—9 — оттяжки; 10 — устанавливаемая антенна; 11 —вертолет

Монтажный цикл при методе наращивания включает:

- строповку готового к монтажу блока, отрыв от земли и подъем на высоту 2,5...3 м;

- медленный подъем блока в промежуточное по высоте положение для успокоения груза с последующим транспортированием его в зону монтажа;

- выход вертолета на монтажную вертикаль с расстоянием между нижней кромкой блока и верхом монтажного стыка 1,5...2 м;

- монтажное зависание, установка блока в проектное положение;

- расстроповка груза и подъем вертолета для уменьшения ветрового давления на смонтированную, но еще не закрепленную конструкцию. Весь монтажный цикл не должен превышать 15...20 мин летного времени.

Монтаж поворотом вокруг шарнира полностью готовых опор радиорелейных линий с помощью вертолетов (рис. 8.13) был успешно осуществлен в труднодоступных районах страны. Но метод имеет ограниченное применение в основном из-за ограниченной грузоподъемности вертолетов. Наибольший эффект от применения вертолетов может быть достигнут при монтаже заранее собранных на земле конструктивных элементов на не скольких объектах, расположенных недалеко друг от друга. Это позволит значительно снизить стоимость аренды вертолета и сократить расходы по перелету машины на объект и обратно на базу.

Рис. 8.13. Монтаж башни поворотом вокруг шарнира: 1 — монтируемая башня; 2 — вертолет; 3 — траектория подъема; 4 — последний этап по ворота; 5 — балансирная траверса; 6 — подъемно-тормозная система; 7 — шарнир поворота