Загальні принципи і вибір схем

Зведення баштово-щоглових споруджень енергетики і зв'язки

У практиці будівництва інженерних споруджень найбільше поширення одержали наступні способи монтажу веж і щогл: нарощуванням у проектному положенні; зборкою на землі в горизонтальному положенні з наступним поворотом у вертикальне проектне положення (радіальне переміщення); зборкою у вертикальному положенні, починаючи зверху, з послідовним підйомом і підрощуванням конструкцій знизу.

Монтаж у проектному положенні способом нарощування ведеться за допомогою монтажного механізму, спочатку встановлюваного на землі, а потім на змонтованих конструкціях, що послідовно переміщається нагору в міру нарощування спорудження. Монтаж ведеться знизу нагору з послідовною установкою елементів у проектне положення й остаточне їхнє закріплення. При наявності крана з достатньою висотою підйому гака монтаж може бути зроблений без його переміщення (мал. 6.1). Цей спосіб не вимагає спеціально виділюваної території, все устаткування для монтажу розташовується в межах площадки, відведеної по генплані, монтаж не залежить від рельєфу місцевості, роботи можна робити і при наявності скрутності будівельного майданчика будинків, установка конструкцій ведеться попередньо укрупненими просторовими секціями. Монтаж нарощуванням є універсальним способом, що не залежить від висоти спорудження. Самопіднімальними чи повзучими кранами можна монтувати щогли і вежі малої, середньої і великої висоти. Причому щогли великої висоти монтують тільки способом нарощування. Висота споруджень, які монтуються самопіднімальними кранами, практично необмежена. При монтажі цим способом у проектному положенні що монтуються конструкції випробують навантаження від власної ваги і вітрового впливу такі ж, що й у період експлуатації. Максимального значення ці навантаження досягають в останній етап монтажу. Ніяких навантажень іншого характеру, за винятком реакцій від монтажного механізму, що по своїх величинах не є вирішальними для загальної несучої здатності спорудження, не виникає. Це забезпечує міцність і стійкість конструкцій на весь період монтажу. У випадку припинення за якимись причинами монтажних робіт змонтовані конструкції є стійкими, не вимагають проведення заходів для консервації незакінченого спорудження. Піднімальне й інше устаткування, використовуване при монтажі конструкцій у проектному положенні, завжди легше і більш універсально, чим устаткування, застосовуване при монтажі іншим способом, тому що його вантажопідйомність визначається максимальною вагою окремого монтажного блоку, а при підйомі чи цілком монтажі способам підрощування — сумарною вагою всього спорудження.




Рис.6.1. Схеми нарощування веж і щогл у проектом положенні. А – стріловим краном; б – баштовим краном; у – приставним краном; м монтажною стрілою; д – монтажним порталом; е, ж - самопіднімальним краном; з – стріловим краном і вертольотом.

Монтаж веж у проектному положення в більшості випадків ведеться монтажним механізмом типу переставної щогли на розчалюваннях, переставним чи порталом самопіднімальним краном. Баштові рейкові (СКР-1500, СКР-2200, СКР-2600; СКР-3500, СКУ-1500) і прихилених кранов дозволяють робити монтаж споруджень великими блоками. Однак при їхньому використанні значно збільшуються витрати на експлуатацію внаслідок необхідності пристрою рейкових шляхів. Крім того, для сприйняття реакцій від ходових чи візків тимчасових опор прихилених кранів може виникнути необхідність додаткового посилення конструкцій. Самопіднімальні баштові і повзучі крани, щогли і портали дозволяють робити монтажні роботи без обмеження висоти підйому. Нижню частину спорудження і самопіднімальні механізми в цьому випадку монтують самохідними кранами на висоту, обмежену максимальною висотою підйому гака. Монтаж конструкцій за допомогою щогл і порталів на значну висоту вимагає застосування великого комплекту такелажного устаткування й оснащення, що збільшує трудомісткість робіт. Застосування повзучих кранів у цьому відношенні є більш виправданим, тим більше, що їхня перестановка з місця на місце досить проста. При використанні вертольотів різко скорочуються трудомісткість і терміни провадження робіт, що дозволяє виключити застосування інших монтажних засобів, виникнення додаткових навантажень на конструкції в процесі провадження робіт, уникнути будівництва доріг і т.п. Однак вартість літного часу дуже значний і тому рівень інженерної підготовки повинний бути досить високим. Монтаж конструкцій методом нарощування у вертикальному напрямку за допомогою вертольотів може здійснюватися по двох схемах. При першій схемі нижню частину спорудження монтують іншими монтажними механізмами в межах їхніх технічних можливостей, а наступні — вертольотом; при другий — усі спорудження цілком зводять вертольотом, починаючи з нижньої частини. В усіх випадках орієнтування і наведення конструкцій вертольотами на опори, а також точність посадки повинні забезпечувати спеціальні направляючі пристрої

Конструкції чи вежі щогли повинні бути перевірені розрахунком на навантаження від монтажного механізму. У переважній більшості випадків реакції щогли на розчалюваннях, чи порталу самопіднімального крана сприймаються конструкціями вежі і не вимагають ніякого їхнього посилення. При монтажі веж, що будуються по індивідуальних проектах за допомогою спеціально спроектованих кранів, може виникнути необхідність у посиленні конструкцій для сприйняття реакцій монтажних кранів. Як правило, можна обмежуватися місцевим посиленням конструкцій у вузлах кріплення монтажного механізму, а на все спорудження в цілому навантаження від крана не впливає. При складанні проекту провадження робіт одночасно з проектом спорудження необхідне посилення враховується в кресленнях КМ і КМД.

У той же час монтаж нарощуванням у проектному положенні має свої складності. Цей метод вимагає наявності досвідчених монтажників-верхолазів, тому що роботи увесь час виконуються на великій висоті. Утруднено контроль за ходом робіт і за якістю виконання з'єднань з боку техперсоналу.

Монтаж щогл і веж у горизонтальному положенні на землі з поворотом потім у проектне положення має обмежене застосування (мал.6.2). Підйом здійснюється поворотом навколо шарніра, що влаштовується в опори, за допомогою лебідок, тягових поліспастів і падаючої стріли. Часто замість падаючої стріли застосовуються шеври, нерухомі чи рухливі щогли й інше устаткування. Особливості цього способу монтажу незалежно від типу застосовуваного устаткування наступні: роботи зі зборки щогл і веж на землі не вимагають висококваліфікованих верхолазів-монтажників; зборка такелажу і піднімального устаткування також виробляється на землі і легко доступна для огляду і контролю; піднімальне і тягове устаткування потрібно тільки на час підйому, звичайно здійснюваного за один день. Тому при зведенні декількох чи щогл веж, розташованих недалеко одна від іншої, роботи зі зборки на землі можна вести одночасно, а підйом здійснювати одним комплектом, послідовно переміщуваним з одного спорудження на інше. Застосовуване піднімальне устаткування в основному комплектується з щогл, блоків, канатів, лебідок і ін., широко застосовуваних при монтажі інших споруджень. До недоліків цього способу монтажу відносяться: не універсальність устаткування — для підйому у вертикальне положення чи щогл веж різної маси і різної висоти потрібно устаткування різної потужності і різних геометричних розмірів; один комплект устаткування може бути застосований багаторазово тільки для підйому однакових чи дуже близьких по своїх характеристиках щогл і веж; велика вантажопідйомність такелажу й устаткування, а також необхідність пристрою могутніх якорів, у результаті чого при масі спорудження більше 80 т підйом цілком стає недоцільним (за винятком окремих, унікальних споруджень, підйом яких цілком визначається особливими розуміннями); залежність від місцевих умов — рельєфу й інтенсивності забудови площадка, тому що необхідна вільна площа для зборки на землі всього спорудження і розташування піднімального устаткування і такелажу.

Рис.6.2. Схема повороту веж і щогл навколо нерухомого шарніра. 1 - тяговий поліспаст; 2 – гальмовий трос; 3 – поворотна стійка; 4 – поліспаст, що дотягає; 5 - лебідка; 6 - якір; 7 - лебідки відтягнень.

При використанні як поворотну стійку шевру чи порталу (незважаючи на їхню велику масу, чим чи стріл щогл) для їхнього утримання в перпендикулярній площині звичайно не потрібно установка розчалювань і якорів, які необхідно передбачати для чи щогл стріл.

Рис. 6.3 Розрахункова схема баштово - щоглової спорудження при повороті навколо шарніра

Стискальні зусилля N у поворотній стійці (мал. 6.3), а також зусилля в тяговому поліспасті S і конструкції що монтується 2N залежать від відстані L між нижнім вузлом поворотної стійки і якорем, до якого кріпиться чи блок монтажний механізм і кута установки стійки j. У процесі підйому зусилля N і S зменшуються, а при збільшенні S стискальні зусилля в конструкції що монтується 2N зменшуються.

Відстань L приймають у залежності від висоти поворотної стійки в межах 2,5...3…3,5h,а кут j щодо вертикалі — у залежності від параметрів чи конструкції що монтується спорудження. Наприклад, при повороті легких конструкцій з невеликою власною масою і малою твердістю прагнуть до зменшення стискальних зусиль SN, для чого приймаються j >0 (нахил опори убік вершини конструкції), а при повороті важких і досить твердих конструкцій прагнуть до зменшення зусилля S у якорі, для цього призначають j < 0 (нахил убік тягового поліспаста).

Можливо також і розташування нижнього вузла поворотної стійки перед поворотного чи шарніра на одній з ним осі. Умови повороту такі ж, як і при повороті з використанням блоку на нерухомій опорі, розташованого в межах висоти встановлюваної конструкції.

При розташуванні нижнього вузла на одній осі з поворотним шарніром умови провадження робіт більш сприятливі особливо, якщо поворотна стійка жорстко кріпиться до конструкції, що монтується тому що в цьому випадку не виникають горизонтальні зусилля на опорні фундаменти

Рис.6.4. «Без’якірний » поворот баштово-щоглових споруджень.1 –баштово-щоглове спорудження; 2 - гальмовий трос; 3 – поворотний портал.

Якщо нижній вузол поворотної стійки розташований позад поворотного шарніра то необхідно передбачати можливість вільного її опускання без зачеплення з конструкцією. При розміщенні нижнього вузла (наприклад, шевру чи порталу) із двох боків конструкції повинне забезпечуватися вільне проходження конструкції між ними. У цьому випадку поворотну стійку встановлюють на відстані 0,7...0,75 h позаду від центра поворотного шарніра конструкції. Таке її розташування дозволяє зменшити навантаження на тягові поліспасти в початковий період підйому. При цьому може бути прийнято дві схеми установки поворотної стійки: чи вертикально похило (у будь-якому напрямку стосовно подовжньої осі конструкції) і тяговий поліспаст з'єднується з нею під кутом; з нахилом убік поворотного чи шарніра проходить по її осі. Поворот по першій схемі здійснюється аналогічно описаному вище випадку. При повороті по другій схемі для сприйняття в процесі підйому горизонтальної сили поворотні шарніри конструкції з'єднуються з нижнім опорним вузлом поворотної стійки тросовими тягами. Це створює замкнуту систему взаємно урівноважених внутрішніх сил, що викликають зовнішні реакції тільки вертикального напрямку. При виключенні дії горизонтальних сил на фундамент система є безрозпірної. У результаті відпадає необхідність у пристрої розчалювань і якорів для розкріплення поворотної стійки і фундаменту. Тому різновид цього методу часто називають «безанкерним» чи «безъякіним» методом монтажу (мал.6.4). За певних умов безъякірний метод монтажу має більша перевага в порівнянні з раніше описаними методами цієї групи. Такими умовами є обмеження конструкцій по висоті до 50 м і погонній масі конструкції <1 т/м. При великих параметрах через необхідність закріплення в декількох крапках і додатковому посиленні конструкцій цей метод не знайшов широкого застосування. Однак маються приклади повороту спорудження висотою 100 м з поперечним перерізом 10х10 м і більш з використанням як поворотну стійку. А образних шевров і порталів. Висоту порталів таких випадках приймають у межах 0,6...0,8 Н.

При повороті конструкцій в один прийом спорудження піднімають до нейтрального положення, коли центр ваги буде знаходитися на одній вертикалі з віссю шарніра, а потім включають гальмову систему і конструкція опускається на проектні оцінки під дією власної маси. У процесі підйому поворотна стійка поступово перестає сприймати стискальні зусилля, і в ній (при твердому закріпленні тяг на її оголовку) можуть виникнути напруги, що розтягують. Це явище може перешкоджати подальшому підйому чи конструкції викликати в поворотній стійці й у системі тяг значні напруги. Для їхнього виключення необхідно попередньо зробити розрахунок висоти поворотної стійки й установити зусилля, що виникають у тяговому поліспасті і самій стійці. Якщо при цьому висота стійки вийде розмірів, що більше рекомендуються, (0,25...0,4Н), то поворот необхідно здійснювати в два прийоми за умови, що в ній будуть виключені напруги, що розтягують.

При повороті конструкції в два прийоми спочатку роблять відрив її від землі поворот на кут ( за допомогою поворотної стійки, а потім додаткове дотягування до проектного положення допомогою допоміжних поліспастів (мал.6.5). Можливі й інші варіанти цього повороту —відривши конструкції, наприклад кранами, а подальше дотягування за допомогою опорної стійки. Вибір варіанта в кожнім конкретному випадку диктується наявністю монтажних і допоміжних засобів. Місця і кількість крапок кріплення тяг і конструкції що монтується, а також вид стропування установлюють виходячи з прийнятої висоти поворотної стійки з урахуванням забезпечення мінімальної напруги в конструкції. Поворот конструкції за допомогою крана роблять тягами поліспастів кранових лебідок без переміщення крана тільки шляхом одночасної зміни вильоту гака (стріли) і повороту платформи (стріли) убік шарніра конструкції і з переміщенням чи крана іншого монтажного засобу (наприклад, вертольота) убік цього шарніра.

При повороті без переміщення крана конструкцію стропують вище центра ваги (ближче до вершини) чи за вершину, гак крана розташовують на осі конструкції, а сам кран установлюють так, щоб при повороті платформи і зміні вильоту стріли його гак переміщалася уздовж подовжньої осі конструкції. Такий метод повороту вимагає застосування кранів із характеристиками, що дозволяють розмістити конструкцію в підстріловому просторі крана. Вантажопідйомність (при стропуванні за вершину) при максимальному вильоті гака повинна складати не менш 50%монтажної маси конструкції. Крім того, для забезпечення рівномірності повороту і збереження вертикальності вантажних тросів при переміщенні стріли відхилення вантажних поліспастів від вертикалі не повинне перевищувати 1°. Основним фактором, що обмежує використання кранів при здійсненні повороту без переміщення крана, є висота конструкцій і споруджень. При повороті конструкцій з пересуванням крана відбувається включення в роботу механізмів підйому гака і переміщення гака паралельно площини підйому конструкції. При цьому, якщо характеристики крана дозволяють робити під час пересування і поворот платформи, конструкцію повертають навколо нерухомого шарніра роботою механізмів підйому вантажу і пересуванням крана з одночасним поворотом платформи. Якщо характеристики не дозволяють здійснювати поворот одним краном, застосовують два крани, що встановлюють із двох сторін конструкції. Місце стоянки вибирають у залежності від положення центра ваги конструкції і характеристик кранів. Довжину і виліт стріли рекомендується вибирати з таким розрахунком, щоб загальна вантажопідйомність механізмів на 10—15% перевищувала загальне навантаження на обидва крани. Розподіл навантаження між двома кранами і компенсація деякої нерівномірності повинні забезпечуватися шляхом застосування спеціальних балансирних траверс. Тому що стропування роблять в одному перетині, те можливо надмірне збільшення навантажень до значень, що перевершують експлуатаційні навантаження. У цьому випадку необхідно ці перетини підсилювати.

Поворот конструкцій за допомогою кранів забезпечує зниження обсягу такелажних і підготовчих робіт. Кількість кранів і їхньої характеристики встановлюють розрахунком у залежності від маси і довжини спорудження. Застосування двох кранів меншої вантажопідйомності часто виявляється більш ефективним, чим одного з більшою вантажопідйомністю.

Рис. 6.5. Поворот спорудження в два прийоми. 1 – баштово—щоглове спорудження; 2 – гальмовий трос; 3 – поворотна стійка; 4 – трос пристроїв, що дотягають.

Цим методом, можливо, здійснювати монтаж конструкцій, маса яких перевищує вантажопідйомність кранів, а висота — висоту підйому їхнього гака. Замість кранів на основі описаних випадків поворот можуть здійснювати й інші монтажні засоби, зокрема, вертольоти. Під час такого монтажу вертоліт спочатку зависає над конструкцією, поки монтажники кріплять звисаючий з його строп до тягової нитки поліспаста, а потім, плавно набираючи висоту, повертають конструкцію в проектне положення.

Третій спосіб монтажу — підрощування полягає в тім, що спорудження монтують у вертикальному положенні, починаючи з їхньої верхньої частини (мал.6.6). Змонтована частина піднімається за допомогою спеціального устаткування і до неї у висячому положенні знизу підрощується розташована нижче частина. У такій послідовності роботи продовжуються доти, поки не буде змонтоване все спорудження. По досягненні проектного положення спорудження закріплюється на фундаментах.

Технологія провадження робіт цим методом залежить від застосовуваного монтажного устаткування, конструкції блоку і містить у собі наступні етапи:

попередню установку піднімального устаткування й утримуючих пристроїв;

підйом верхнього блоку і його утримання;

підводку нижче розташованого блоку;

з'єднання верхнього блоку з нижнім шляхом опускання верхнього чи підйому нижнього до зіткнення з верхнім;

повторення останніх трьох операцій для підрощування наступних блоків, поки не буде встановлений останній блок.

Метод підрощування в залежності від принципу роботи монтажних засобів може здійснюватися шляхом підтягування і виштовхування з'єднаних блоків. Піднімальне устаткування повинне мати при виштовхуванні підвищені вантажні, а при підтягуванні ще і висотні характеристики, тому що маса конструкції увесь час зростає і досягає максимуму на останньому етапі. Утримання конструкцій здійснюють самими монтажними чи засобами тимчасово використовують для цих цілей, раніше змонтовані частини споруджень (наприклад, при монтажі веж — нижні опорні частини);


9535607165055289.html
9535644693033533.html
    PR.RU™