Технология возведения башенно-мачтовых сооружений.

Для высотных инженерных сооружений, выполненных в металлических конструкциях, характерны относительно небольшая площадь опирания, значительная масса и высота, обычно превышающая высоту подъема грузового крюка наземных стреловых кранов. К таким сооружениям относятся опоры линий электропередачи, опоры радио и теле

визионных антенн, радиорелейные мачты, башни, дымовые трубы, различные вертикальные аппараты металлургической, химической, нефтехимической промышленности, обелиски, этажерки и др.

Перечисленные выше конструктивные особенности высотных инженерных сооружений предопределили два основных технологи­ческих принципа их монтажа: наземная сборка сооружения и после­дующая его установка в проектное положение в цельнособранном виде; монтаж сооружения из крупных секций или блоков назем­ными или навесными кранами.

Цельнособранные конструкции в зависимости от типа сооруже­ния, его массы и размеров монтируют следующими способами: по­воротом вокруг опорного шарнира, выжимания.

Высотные конструкции из укрупненных секций или блоков мон­тируют двумя способами:

наращиванием с помощью наземных или навесных кранов;

подращиванием с помощью специальных подъемных устройств.

Метод поворота цельнособранной конструкции вокруг опорного шарнира применяют при монтаже обелисков, опор ЛЭП, техно­логических аппаратов и других конструкций, имеющих высоту не более 100 м и устанавливаемых обособленно.

Подъем конструкций методом поворота осуществляют падаю­щей стрелой или шевром и с помощью вспомогательной мачты (рис. XI.65).

В первом случае падающую стрелу (длиной, примерно равной '/з длины поднимаемой конструкции) шарнирно закрепляют на том же фундаменте, на котором устанавливают поднимаемую кон­струкцию. Стрелу крепят тягой к поднимаемой конструкции через съемную ось, закрепленную на ее оголовке. С другой стороны стрелу удерживают подъемным полиспастом, один конец которого закреплен к оголовку стрелы, а другой (сбегающий конец) — к лебедке. При работе лебедки стрелу опускают, а конструкцию под­нимают в проектное положение. При небольшой высоте конструк­ции вместо лебедки могут быть использованы тракторы. Чтобы исключить возможность опрокидывания конструкции в сторону подъема, при подходе к проектному положению к ней крепят тор­мозной полиспаст.

Во втором случае нижний конец монтируемой конструкции так­же закрепляют на опорном фундаменте. Вспомогательную мачту высотой примерно в '/4 высоты основного сооружения устанавли­вают рядом с фундаментом в створе с направлением подъема и расчаливают. Сооружение поднимают полиспастом, соединенным со вспомогательной мачтой. После того как башня поднята на 70° к горизонту, последующий подъем ведут с тормозной лебедкой и страховкой от опрокидывания в обратную сторону. Если высота башни близка к 100 м, а ширина ее основания менее '/у высоты, при подъеме применяют и расчалки.

При монтаже высотных сооружений в труднопроходимых райо­нах, например при монтаже опор ЛЭП в горных районах,ихпоДъем методом поворота вокруг опорного шарнира может быть осуществлен вертолетом (рис. XI.66). В этом случае вертолет дол­жен^ иметь приспособление для дистанционного освобождения под­нимаемой конструкции от подвеса. Вертолет поднимает башню по траектории 3 и затем на траектории 4 производит ее торможение.

Этим методом можно поднимать опоры высотой 40...100 м и и массой до 40 т. При монтаже башен высотой 80...100 м в подъеме участвуют два вертолета, причем второй вертолет, связан­ный с поднимаемой конструкцией длинной тягой, участвуя в ее по­вороте до угла 80°, отстреливает тягу и уходит из зоны монтажа.

На рис. XI. 67 показан монтаж металлического обелиска в го­роде-герое Бресте. Обелиск представляет собой цельносварную конструкцию крестообразного сечения, защемленную в основании. Обелиск имеет массу 620 т, высоту 104,5 м, размер у основания 5Х5 м, состоит из 10 секций длиной по 10...13 м и массой до 43т.

Секции, изготовленные на заводе, расположенном на расстоя­нии 450 км от места установки, доставляли в зону подъеманаспециальных автопоездах в составе полуприцепов Т-70 и мощных тягачей.

Для выкладки первых секций обелиска и устройства фундамен­та был подготовлен котлован. В фундаменте были закреплены опорный элемент с поворотным шарниром и специальный упор, фиксирующий вертикальность конструкции при се подъеме. На опорно-поворотном шарнире была закреплена нижняя секция обе­лиска, и с помощью стрелового крана был отработан процесс по>-ворота. Затем на специальных лесах был собран в наклонном по­ложении (под углом 15...30°) весь обелиск. Кранами был поднят в вертикальное положение «падающий» А-образный шевр высотой 50 м, установленный на одном фундаменте с обелиском. Шевр был соединен с ним на расстоянии 75,5 м от опорного узла 16 [ нитками каната, запасованными в полиспаст. К оголовку шевра J были также присоединены четыре тяговых полиспаста по 160 т каждый, натягиваемых восемью синхронно работающими лебедка­ми, а также тормозной полиспаст с тормозной лебедкой.

Монтаж заключался в повороте с помощью тяговых полиспас­тов шевра в горизонтальное положение, что влекло за собой подъ­ем обелиска. Подъем продолжался всего 5 ч 20 мин и состоял из трех этапов: подъем на высоту 30 см и выдерживание в этом по­ложении 30 мин, подъем до угла 45° и установка обелиска в вер­тикальное положение.

Методвыжимания применяют для подъема тяжелых вертикаль­ных аппаратов типа ректификационных колонн, вытяжных труо высотой до 100 м и массой до 400 т. При этом методе собранную на земле конструкцию поднимают с помощью специального устройства — подпорки, представляющей собой в общем виде портал, траверсу которого крепят к корпусу конструкции, а осно­вание стоек перемещают полиспастами по направляющим к шар ниру, поворачивая конструкцию вокруг последнего. Конструкцию выжимают до нейтрального положения, при котором центр тяжести системы (конструкция и такелажная оснастка) займет положение над осью повортного шарнира. Дальнейший подъем до вертикаль­ного полжения производят, как обычно, с торможением оттяжкой.

Методом наращивания монтируют различные башни, трубы и мачты. В отличие от труб и мачт металлические башни имеют раз­витую базу, и поэтому после установки на фундамент они сохра­няют устойчивость без постоянных растяжек.

Башни и мачты высотой 100 м и более возводят методом нара­щивания с использованием самоподъемного (ползучего) крана (рис. XI.68). Он состоит из ствола, имеющего в верхней части по­лиспаст, и обоймы, передвигающейся по стволу. Обойму крана крепят к закладным деталям на монтируемой конструкции (башня, мачта) с помощью специальных зажимов. После того как смонтирована очередная секция конструкции, ствол крана закрепляют

на ^ей откидным крюком. Затем jW обонму подтягивают и закрепляют на смонтированной секции, а ствол крана выжимают на очередную по­зицию.

Метод подращивания заключа­ется в том, что в специальном опор­ном устройстве монтируют часть со­оружения (верхнюю) башни и затем гидравлическими подъемниками с шаговыми домкратами выжимают вверх, закрепляют, подращивают очередной секцией и цикл повторя­ют. Этот метод был специально раз­работан для монтажа высоких теле­визионных башен (300 м и более рис. XI.69). Эти башни обычно име­ют телескопическую конструкцию, состоящую из базы, основного ство­ла и антенной части с шахтой лиф­та. Такое конструктивное решение телевизионной башни облегчает ее монтаж методом подращивания.

На рис. XI.70 показана схема монтажа телевизионной башни вы­сотой 239,46 м (без антенной части).

После возведения фундаментов в центре устанавливают подъ­емно-сборочную установку, в которой монтируют первые три (верх­ние) секции ствола башни. К стволу башни шарнирно крепят че­тыре опоры башни. Подращивая ствол, приводят опоры в проект­ное положение, нижние концы их жестко закрепляют на фунда­менте, а верхние объединяют решеткой, создавая обойму,через которую также методом подращивания выдвигают ствол до проект­ной отметки. После достижения головной частью ствола проект­ной отметки верхние концы опор жестко соединяют со стволом и приступают к выдвижению тем же методом внутри ствола башни с помощью шаговой подъемной установки ее антенной части с шах­той лифта. При монтаже телевизионных башен методом подращи­вания трудовые затраты уменьшаются почти на 25%, на '/4 сокра­щаются сроки сооружения башни и на 20% —расход стали. При этом почти полностью устраняются верхолазные работы, что не только повышает безопасность монтажных работ, но и позволяет улуч­шить их качество благодаря применению автоматической сварки стыков, расширению возможностей контроля и т. д.