Монтаж радиомачт

29.06.2016

Монтаж мачт наращиванием в проектном положении ведут, как правило, с помощью специальных самоподъемных кранов и вертолетов, в отдельных случаях используют методы поворота вокруг шарнира и подращивания. Работы по монтажу мачтовых сооружений начинают после выполнения подготовительных работ на площадке, включающих помимо общей инженерной подготовки стройплощадки сооружение якорей для закрепления монтажных лебедок, отводных блоков, временных расчалок, устройства стенда для изготовления и испытания канатов оттяжек и временных расчалок, а также кондукторов для испытания изоляторов.
Устойчивость радиомачты обеспечивается несколькими ярусами оттяжек, натянутыми на заданное усилие и закрепленными к якорям на земле. Оттяжки изготовляют из канатов и в зависимости от назначения мачты они могут иметь вставки из изоляторов.
Для возможности изменения усилий в оттяжках их закрепляют к якорям через стяжные устройства, позволяющие менять длину оттяжки. Натягивают оттяжки натяжными приспособлениями, включенными в систему оттяжек.
Канаты, из которых изготовляют оттяжки, должны быть предварительно вытянуты. Вытяжка канатов предусматривает обжатие свивки для уменьшения удлинения канатов при эксплуатации сооружения, а также испытание канатов.
Для типовых мачт оттяжки изготовляют и вытягивают обычно на заводе, а для высоких мачт с большими диаметрами оттяжек и наличием промежуточных изоляров вытяжку оттяжек выполняют на монтажной площадке.
Монтаж радиомачт

Стенд для вытяжки канатов (рис. 13.20) чаще всего устраивают из двух якорей, расположенных на расстоянии, позволяющем растянуть между ними канат оттяжки на полную длину, закрепив его одним концом к одному якорю, а другим к натяжному полиспасту, соединенному с другим якорем. Присоединяют канаты к полиспасту клиновым зажимом, что не портит канат и выполняется достаточно быстро. Требуемое усилие замеряют динамометром, включенным в глухую нитку полиспаста натяжения.
Канат разматывают лебедками, установленными по концам стенда.
Стенд также может быть выполнен в виде распорки, уложенной на земле. Длина распорки равна половине длины вытягиваемого каната (рис. 13.20,б). С одного конца распорка заканчивается полукольцом достаточно большого объема, с другого — домкратной установкой. Канат для натяжения пропускают с одной стороны, затем вокруг полукольца и с другой стороны распорки. Оба конца каната присоединяют к домкратной установке. Усилия натяжения воспринимает распорка, выполненная из двухтавровых элементов. Такой способ не требует длинной площадки и мощных якорей, поэтому более экономичен.
Разметку для рубки канатов выполняют при натяжении их на стенде на монтажное усилие. Концы канатов заливают алюминиево-цинковым сплавом марки ЦАМ9-1,5 в стаканах муфт для крепления. Полностью изготовленные оттяжки испытывают на стенде на усилие, равное 1,2 расчетного.
Монтаж мачт наращиванием производят посекционно с помощью самоподъемных полноповоротных кранов, перемещаемых по одной из граней мачты.
Монтаж самоподъемных кранов выполняют стреловым краном после установки опорной и одной-двух нижних секций мачт. Установленные секции временными расчалками крепят к анкерным фундаментам мачты или временным якорям. Собранный самоподъемный кран со всем такелажем поднимают и устанавливают на смонтированные секции мачты с последующим закреплением опорными устройствами за опорные столики, предварительно приваренные к секциям мачты. Самоподъемный кран может быть установлен с помощью вспомогательной мачты или поворотом после его сборки на земле. Эти методы особенно эффективны при монтаже отдельных мачт, расположенных на значительном расстоянии от других объектов (например, опор радиорелейных линий). После установки крана в рабочее положение его испытывают.
Для перемещения крана по высоте используется обойма на стволе крана. Самоподъемный кран (рис. 13.21) 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 ригелями ствола крана и его закрепляют к мачте в верхнем уровне обоймы во избежание опрокидывания.
Монтаж радиомачт

Обойма соединена с низом ствола крана полиспаста, который служит для подъема крана.
Для подъема крана на следующую стоянку обойму закрепляют к мачте и в нижнем уровне. Верхнее закрепление обоймы воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузки, а нижнее — только горизонтальную. При сокращении полиспаста подъема кран поднимается. Кран имеет поворотный оголовок с подъемной стрелой или укосиной.
Кран с переменным вылетом крюка облегчает подъем оттяжек.
При монтаже радиомачт листовой конструкции или дымовых труб применяют ригели другой конструкции. Для передачи горизонтальных нагрузок на листовые конструкции опирание крана предусматривается в местах, где расположены ребра жесткости.
Подъем груза, стрелы, а также крана производят электролебедками, поворот стрелы осуществляют обычно двумя ручными лебедками. Все лебедки устанавливают на земле за пределами опасной зоны. т.е. на расстоянии, равном 1/3 высоты монтируемой мачты.
Подъем секций выполняют с противоположной стороны крана от смонтированной мачты, удерживая от раскачивания оттяжкой, привязанной к низу секции. Установив очередную секцию, кран передвигают, для чего сначала поднимают его крюком обойму по стволу крана, закрепив ствол за верх смонтированных конструкций. После закрепления обоймы на новой стоянке выдвигают ствол крана и крепят к мачте (рис. 13.22).
Монтаж радиомачт

Для придания мачте устойчивости во время монтажа между ярусами постоянных оттяжек устанавливают через две секции на третьей временные расчалки. Постоянные оттяжки и временные расчалки устанавливают и натягивают на монтажное усилие сразу же после установки и закрепления оттяжечной секции мачты (рис. 13.23). Поднимают оттяжки монтажным краном, заводку втулки на проушину и установку запорной оси производят вручную (рис. 13.24). После установки постоянных оттяжек временные оттяжки переставляют, кроме оттяжек, находящихся в самом нижнем ярусе. Временные расчалки закрепляют к постоянным якорям, для чего в якорях предусмотрены специальные крепления, и натягивают на усилие 30—50 кН в зависимости от размеров мачты. Усилие во временной расчалке измеряют динамометром, включенным в последнюю (глухую) нитку натяжного полиспаста.
Постоянные оттяжки натягивают на монтажное усилие, установленное в проекте. Допускаемое отклонение монтажного натяжения не должно превышать 10%.
Монтаж радиомачт

Натяжение постоянных оттяжек производят инвентарными натяжными устройствами, снабженными динамометром и включенными в конструкцию стяжных устройств, соединяющих оттяжки с якорями (рис. 13.25). Каждую оттяжку, поднятую до ее подъема к мачте, поднимают самоподъемным краном за один конец и присоединяют с помощью гарнирной оси к «лацмену» (проушине) мачты. Изоляторы навешивают мобильным краном поочередно к концу оттяжки, поднятой самоподъемным краном. Второй конец оттяжки подтягивают к якорю сначала трактором, а затем специальным полиспастом и соединяют со стяжным приспособлением и натяжным устройством. После такого закрепления всех четырех (трех) оттяжек одного яруса производят их натяжение до заданного проектом усилия. Для этого вращением гаек муфт или домкратами создают натяжение. По мере образования зазора между стаканом и упором вставляют прокладки. При выборе всего шага отверстий щек нагрузку передают на гайки, все шайбы снимают, скобы передвигают и закрепляют осью для повторения процесса. Натягиваются все оттяжки одного яруса одновременно. Величину усилия определяют динамометром.
По мере возведения мачты смонтированные конструкции выверяют с помощью двух теодолитов, установленных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через грань одного из поясов мачты. Теодолиты устанавливают на расстоянии не менее ее высоты и так, чтобы угол подъема трубы теодолита был не более 45°. Выверку производят натяжением оттяжек.
Монтаж радиомачт

Все работы по закреплению стыков выполняют с постоянных лестниц и площадок мачты, а также навесных люлек. Поднимают монтажников к месту работы при высоких мачтах краном в специальных люльках, причем лебедки в этом случае должны иметь дополнительную передачу для ручного опускания люльки в случае прекращения подачи электроэнергии. Для подъема и спуска монтажников также могут быть устроены временные лифты.
Организация и методы монтажа мачт листовой конструкции (трубчатых) те же, что и при монтаже решетчатых мачт; работы выполняют самоподъемным краном в той же последовательности; разница лишь в том, что устанавливают и закрепляют секции мачт листовой конструкции со специальных наружных кольцевых подмостей, которые переставляют краном по мере возведения конструкций и подвешивают к скобам, приваренным на верху смонтированной секции, и с внутренних площадок. 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 также 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 сварки стыка.
Стыковые швы имеют К-образную разделку, их сваривают обратноступенчатым способом снаружи с кольцевых подмостей. Вырубку корня и подварку шва выполняют изнутри мачты с временных площадок.
Постоянные и временные оттяжки крепят с монтажных лестниц с площадками, подвешенных к кольцевым подмостям.
Монтаж площадок, рей (горизонтальных элементов) и других устройств на стволах мачт, выступающих за пределы секций, производят самоподъемным краном после монтажа ствола мачты. Реи, например, поднимают с оттяжками в вертикальном положении и заводят в опорный шарнир на стволе мачты, затем поворачивают вокруг оси шарнира до горизонтального положения. Во время поворота верхний свободный конец реи поддерживают грузовым полиспастом крана (рис. 13.26). В проектном положении их закрепляют к канатам оттяжек с помощью зажимов. Монтаж рей требует тщательной предварительной проверки конструкций крана на дополнительную горизонтальную силу, возникающую при оттягивании реи и поворачивания ее вокруг опорного шарнира. Для уменьшения изгибающего момента в мачте кран рекомендуется устанавливать в наивысшее положение на мачте.
Монтаж радиомачт

По окончании монтажа мачты, находящейся под электрическим напряжением в процессе эксплуатации, производят замену временной опоры постоянным опорным изолятором с помощью съемных консолей и гидравлических домкратов.
Монтаж мачт переменного сечения (изредка такие конструкции применяются) осуществляют путем последовательного перемонтажа опорных устройств самоподъемного крана или с помощью специальных самоподъемных кранов с телескопическими передвижными устройствами, позволяющих передвигать кран не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлениях.
Монтаж мачт поворотом вокруг шарнира и подращиванием имеет ограниченное применение.
Подъем предварительно собранных на земле мачт в проектное положение производят несколькими способами в зависимости от типа подъемного оборудования и усилий, возникающих в процессе монтажа. Подъем поворотом вокруг шарнира осуществляют чаше всего с применением тяговых полиспастов и падающей стрелы или шевра. Высоту падающей стрелы принимают в пределах 0,3 высоты поднимаемой конструкции. При увеличении высоты падающей стрелы уменьшается необходимое для подъема усилие в тягах и тяговом полиспасте. Соответственно уменьшается горизонтальная составляющая усилия в поворотном шарнире.
Основным монтажным оборудованием при монтаже мачт подращиванием является портал, оснащенный тяговыми полиспастами, приводимыми к работе электролебедками. Монтажный портал устанавливают на фундаменте. При монтаже мачта опирается на подъемную раму с балансиром по направляющим. Все сопутствующие монтажу мачты работы выполняются с таким расчетом, чтобы мачта поднималась полностью укомплектованной технологическим оборудованием. Для удержания мачты в вертикальном положении в процессе выдвижки используются временные или постоянные оттяжки, которые опускаются по мере подъема.
Одно из прогрессивных направлений технологии монтажа высотных сооружений - применение вертолетов на монтажных работах, что стало наиболее эффективным после освоения первого отечественного вертолета — крана МИ-10к. Основное достоинство этой машины заключается в том, что наличие выносной (подвесной) кабины обеспечивает летчику прямой обзор монтажной зоны и груза на внешней подвеске.
Монтаж с применением вертолета существенно отличается от кранового монтажа ввиду специфики вертолета как грузоподъемного механизма, а также определенным лимитом времени зависания вертолета (установка блока) в пределах 10—15 мин из-за предельных психологических нагрузок, в результате чего пилот во время установки конструкции быстро устает (если первые 10 мин не удается установить блок в проектное положение, рекомендуется уходить на полет по кругу, при этом управление осуществляет второй пилот, а после отдыха продолжать монтаж).
Монтаж радиомачт

При монтаже башенно-мачтовых сооружений с помощью вертолета применяют методы наращивания (рис. 13.27) и поворота вокруг шарнира (рис. 13.28). Монтажный цикл при вертолетном монтаже методом наращивания состоит из следующих этапов:
- строповка готового к монтажу блока (секции), отрыв и подъем его от земли на высоту 2,5—3 м;
- первое контрольное зависание вертолета с последующим транспортированием блока в зону монтажа;
- второе контрольное зависание вертолета на расстоянии 20—30 м от объекта монтажа для максимального успокоения груза и выход на монтажную вертикаль с расстоянием между низом блока и верхом монтажного стыка 1,5—2 м;
- монтажное зависание, которое практически переходит в вертикальное снижение, установка блока в проектное положение, дальнейшее вертикальное снижение на 1,5—2 м;
- третье контрольное зависание для оценки реального положения установленного блока и отстроповки груза с небольшим смещением вертолета в сторону;
- уход вертолета из зоны монтажа вверх для уменьшения ветрового напора на смонтированную, но не закрепленную по проекту конструкцию.
Продолжительность монтажного цикла составляет 15—20 мин летного времени.
Монтаж сооружений поворотом вокруг шарнира с помощью вертолетов имеет ограниченное применение в основном из-за ограниченной грузоподъемности вертолетов. Это метод был успешно внедрен при строительстве опор радиорелейных линий в труднодоступных районах страны. На первоначальном этапе конструктивные элементы монтируемого сооружения собирают на шпальных клетках в горизонтальном положении в направлении от основания к вершине с предварительной установкой шарниров поворота на фундаментах. В оголовке башенных опор устанавливают специальную подъемно-тормозную систему с балансирной траверсой. После закрепления электрозамка внешней подвески вертолета с траверсой оголовок башни поднимают на 2—3 м и осуществляют контрольное зависание. Нагрузка при этом на вертолет максимальная и составляет около половины массы мачты. Затем по команде с земли вертолет продолжает подъем (см. рис. 13.25) поступательным перемещением вперед и вверх, описывая круговую траекторию с минимальными отклонениями из плоскости подъема сооружения. Практика показала, что достижению минимальных отклонений вертолета из плоскости подъема способствует короткая строповка. Подъемно-тормозная система обеспечивает мягкий переход монтируемого сооружения через нейтральное положение (без динамических нагрузок на вертолет), плавное торможение и установку в проектное положение на опоры. Подъем сооружения высотой до 90 м занимает 4—5 мин.
Монтаж радиомачт

В отдельных случаях для подъема сооружений поворотом вокруг шарнира используют два вертолета. Успешное решение этой задачи требует определенного расположения обоих вертолетов, их синхронной работы, перераспределения всей монтажной нагрузки на один вертолет при отстрапливании второго на определенном этапе поворота башни и др. При вертолетной установке конструкций система ориентации груза в пространстве позволяет осуществлять установку секций без участия людей, а гарантией их качественной установки в проектное положение начнется то, что каждый блок после укрупнения проходит контрольную сборку с предыдущим блоком и установку с помощью крана и системы ловителей на монтажно-вертолетной площадке в процессе подготовки конструкций к монтажу.
Наибольший эффект от применения вертолетов достигается при поточном («кустовом») монтаже заранее собранных на земле конструктивных элементов на нескольких объектах, расположенных недалеко друг от друга, т.е. при проведении тщательной подготовки и значительном фронте работ. Это позволяет намного снизить стоимость аренды вертолета и сократить расходы по перегону вертолетов на объекты и обратно на базу.