Способ монтажа каркаса башни подращиванием

СПОСОБ МОНТАЖА КАРКАСА БАШНИ ПОДРАЩИВАНИЕМ(71) Заявитель Цыганок Александр Иванович Цыганок Александр Александрович Работаев Виктор Алексеевич Красильников Сергей Владимирович(72) Авторы Цыганок Александр Иванович Цыганок Александр Александрович Работаев Виктор Алексеевич Красильников Сергей Владимирович(73) Патентообладатель Цыганок Александр Иванович Цыганок Александр Александрович Работаев Виктор Алексеевич Красильников Сергей Владимирович(57) Способ монтажа каркаса башни подращиванием, включающий использование фундаментов с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса башни, якорей, отводных блоков и блочных обойм, подъемного сооружения с грузовым полиспастом и грузозахватным органом, основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса башни, подъемной лебедки с тяговым тросом, запасованным 9061 1 2007.04.30 в грузовом полиспасте, регулируемых удерживающих расчалок, связанных с такелажными элементами якорей, равноудаленными от центральной оси каркаса башни и расположенными в одном уровне, и натяжного приспособления, сборку начального блока каркаса башни, временное закрепление его на основании и расчаливание в вертикальном положении по оси каркаса башни удерживающими расчалками за расположенные на верху блока у центральной оси каркаса башни такелажные элементы, выведение одних концов расчалок через отводные блоки, натяжение их и параллельное присоединение к натяжному приспособлению, закрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса башни, подъем подращиваемого блока каркаса башни на высоту его очередной секции, подстыковку элементов очередной секции и перезакрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах вновь собранной секции, повторение циклов подращивания до возведения каркаса башни на всю высоту, проектное закрепление каркаса башни и демонтаж монтажной оснастки, отличающийся тем, что в качестве основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса башни используют несущую раму, соединенную радиальными балками с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса башни, а подъемное сооружение выполняют в виде вертикальной колонны,установленной по центральной оси каркаса башни и жестко соединенной с несущей рамой, грузозахватный орган выполняют в виде соединенной с грузовым полиспастом и охватывающей колонну подвижной обоймы с шарнирно закрепленными на ее нижней части и соединенными гибкими регулируемыми тягами с верхней частью радиальными восходящими телескопическими штангами, снабженными на концах присоединительными элементами для крепления к такелажным элементам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса башни, в качестве натяжного приспособления для концов регулируемых удерживающих расчалок используют натяжной полиспаст, который запасовывают через дополнительные блочные обоймы, используя для этого выведенный через отводные блоки второй сбегающий конец тягового троса, запасованного в грузовом полиспасте, сборку начального блока каркаса башни и последующих его подращиваемых секций производят сразу в вертикальном положении вокруг вертикальной колонны подъемного сооружения,причем временное закрепление начального блока каркаса башни к основанию выполняют с помощью расположенных на радиальных балках переставных башмаков с присоединительными элементами для нижних концов продольных поясов монтируемого блока каркаса башни. Изобретение относится к строительству и может быть использовано при монтаже решетчатых каркасов башен и других длинномерных, вертикальных конструкций подращиванием. Известен имеющий широкое распространение способ монтажа башен подращиванием,включающий предварительный монтаж краном нижней пирамидальной части каркаса башни и последующий монтаж подращиванием секциями верхней призматической части башни. При этом нижнюю пирамидальную часть каркаса используют в качестве направляющей обоймы для выдвигаемой из нее подращиваемой верхней призматической части. Циклический подъем призматической части в процессе ее подращивания производят с помощью грузовых полиспастов, закрепленных неподвижными блочными обоймами на пирамидальной части каркаса, а подвижными - на подъемной крестовине под нижней секцией подращиваемой части башни. Грузовые полиспасты соединяют с подъемными лебедками с использованием уравнительных блоков. Призматическую верхнюю часть башни для монтажа данным способом выполняют с ровными, гладкими продольными поясами без выступающих элементов также и на гранях. В ряде случаев при монтаже башни подращиванием используют съемный хвостовик, который закрепляют к нижней секции призматической части башни, а после окончания монтажа башни - демонтируют 1. 2 9061 1 2007.04.30 Основными недостатками данного способа являются сложность обеспечения строгих допусков для отклонений формы призматической части башни при изготовлении секций,повышенная материалоемкость каркаса из-за необходимости обеспечения большой жесткости продольных поясов, составляющих пары скольжения с направляющими на пирамидальной части каркаса башни во время ее монтажа, а также неприменимость данного способа для монтажа башен без призматической верхней части, например, башен с профилем типа Эйфелевой башни. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ монтажа каркаса башни подращиванием, включающий использование фундаментов с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса, якорей, отводных блоков и блочных обойм, подъемного сооружения с грузовым полиспастом и грузозахватным органом, основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса, подъемной лебедки с тяговым тросом, запасованным в грузовом полиспасте,регулируемых удерживающих расчалок, связанных с такелажными элементами якорей,равноудаленными от центральной оси каркаса и расположенными в одном уровне, и натяжного приспособления, сборку начального блока каркаса, временное закрепление его на основании и расчаливание в вертикальном положении по оси башни удерживающими расчалками за расположенные на верху блока у центральной оси такелажные элементы,выведение одних концов расчалок через отводные блоки, натяжение их и параллельное присоединение к натяжному приспособлению, закрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса, подъем его на высоту очередной секции, подстыковку элементов очередной секции и перезакрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах вновь собранной секции, повторение циклов подращивания до возведения каркаса на всю высоту,проектное закрепление каркаса и демонтаж монтажной оснастки 2. В известном способе верхнюю подращиваемую часть каркаса башни располагают внутри подъемного сооружения с грузовым полиспастом в виде регулируемых подъемных расчалок, закрепленных на верху подъемного сооружения, с помощью которых поднимают монтируемый блок каркаса на высоту подращиваемой секции. В процессе монтажа каркаса башни угол наклона подъемных расчалок к вертикали изменяется вследствие изменения поперечных размеров каркаса. Изменение угла наклона подъемных расчалок происходит также в пределах каждого отдельного цикла подъема каркаса. В начале цикла подъема длина подъемных расчалок максимальная, а угол наклона к вертикали минимальный. В конце цикла подъема длина подъемных расчалок минимальная, а угол наклона к вертикали - максимальный. С увеличением угла наклона подъемных расчалок относительно вертикали происходит возрастание усилий натяжения этих расчалок, которые передаются на поднимаемую часть каркаса и подъемное сооружение в местах присоединения к ним расчалок. Возрастание монтажных нагрузок от начала к концу цикла подъема ухудшает условия безопасности монтажа. Для уменьшения колебаний монтажных нагрузок высоту подъемного сооружения выполняют существенно большей высоты подращиваемой секции каркаса башни. Это, в свою очередь, приводит к увеличению материалоемкости подъемного сооружения. Кроме того, в известном способе после каждого цикла подъема и подращивания монтируемый каркас башни опирают на основание и удерживают его в вертикальном положении только верхними удерживающими расчалками. В связи с этим верхние регулируемые удерживающие расчалки должны быть рассчитаны на максимально допустимые ветровые нагрузки, что увеличивает их материалоемкость, а также материалоемкость других связанных с этими расчалками элементов, приспособлений и устройств. Низ подращиваемой части каркаса должен иметь жесткие опорные узлы для восприятия повышенных нагрузок. Это не позволяет применить известный способ к монтажу каркасов, запроектированных на поэлементную сборку без использования автономных жестких секций. 3 9061 1 2007.04.30 Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и безопасности способа, уменьшение габаритных размеров и материалоемкости подъемного сооружения,уменьшение материалоемкости регулируемых удерживающих расчалок и связанных с ними элементов, приспособлений и устройств, расширение области применения способа к монтажу каркасов, запроектированных на поэлементную сборку без использования автономных жестких секций. Поставленная задача решена тем, что в способе монтажа каркаса башни подращиванием, включающем использование фундаментов с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса башни, якорей, отводных блоков и блочных обойм, подъемного сооружения с грузовым полиспастом и грузозахватным органом, основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса башни, подъемной лебедки с тяговым тросом, запасованным в грузовом полиспасте, регулируемых удерживающих расчалок, связанных с такелажными элементами якорей, равноудаленными от центральной оси каркаса башни и расположенными в одном уровне, и натяжного приспособления, сборку начального блока каркаса башни, временное закрепление его на основании и расчаливание в вертикальном положении по оси каркаса башни удерживающими расчалками за расположенные на верху блока у центральной оси каркаса башни такелажные элементы,выведение одних концов расчалок через отводные блоки, натяжение их и параллельное присоединение к натяжному приспособлению, закрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса башни, подъем подращиваемого блока каркаса башни на высоту его очередной секции, подстыковку элементов очередной секции и перезакрепление грузозахватного органа к такелажным элементам на продольных поясах вновь собранной секции, повторение циклов подращивания до возведения каркаса башни на всю высоту, проектное закрепление каркаса башни и демонтаж монтажной оснастки, в качестве основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса используют несущую раму, соединенную радиальными балками с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса башни, а подъемное сооружение выполняют в виде вертикальной колонны, установленной по центральной оси каркаса башни и жестко соединенной с несущей рамой, грузозахватный орган выполняют в виде соединенной с грузовым полиспастом и охватывающей колонну подвижной обоймы с шарнирно закрепленными на ее нижней части и соединенными гибкими регулируемыми тягами с верхней частью радиальными восходящими телескопическими штангами, снабженными на концах присоединительными элементами для крепления к такелажным элементам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса башни, в качестве натяжного приспособления для концов регулируемых удерживающих расчалок используют натяжной полиспаст, который запасовывают через дополнительные блочные обоймы, используя для этого выведенный через отводные блоки второй сбегающий конец тягового троса, запасованного в грузовом полиспасте, сборку начального блока каркаса башни и последующих подращиваемых секций производят сразу в вертикальном положении вокруг вертикальной колонны подъемного сооружения, причем временное закрепление начального блока каркаса башни к основанию выполняют с помощью расположенных на радиальных балках переставных башмаков с присоединительными элементами для нижних концов продольных поясов монтируемого блока каркаса башни. Использование в качестве основания для подъемного сооружения и монтируемого блока каркаса башни несущей рамы, соединенной радиальными балками с анкерными болтами для опорных плит на нижних элементах продольных поясов каркаса башни, выполнение подъемного сооружения в виде вертикальной колонны, установленной по центральной оси башни и жестко соединенной с несущей рамой, а грузозахватного органа - в виде соединенной с грузовым полиспастом и охватывающей колонну подвижной обоймы с шарнирно закрепленными на ее нижней части и соединенными гибкими регулируемыми тягами с верхней частью радиальными восходящими телескопическими штангами, снабженными на концах присоединительными элементами для крепления к такелажным эле 4 9061 1 2007.04.30 ментам на продольных поясах подращиваемого блока каркаса башни, позволяет упростить конструкцию, уменьшить высоту и материалоемкость подъемного сооружения, обеспечивает удобный и надежный захват продольных поясов поднимаемого блока каркаса башни без колебания монтажных нагрузок в течение каждого цикла подъема. Использование в качестве натяжного приспособления для концов регулируемых удерживающих расчалок натяжного полиспаста, который запасовывают через дополнительные блочные обоймы, используя для этого выведенный через отводные блоки второй сбегающий конец тягового троса, запасованного в грузовом полиспасте, позволяет устанавливать требуемое натяжение регулируемых удерживающих расчалок как долю веса поднимаемой части каркаса башни, без использования сложных дополнительных приспособлений. Выполнение сборки начального блока каркаса и последующих подращиваемых секций сразу в вертикальном положении вокруг колонны подъемного сооружения обеспечивает возможность монтажа подращиванием каркасов, запроектированных на поэлементную сборку без использования автономных жестких секций. Выполнение временного закрепления монтируемого блока каркаса к основанию с помощью расположенных на радиальных балках переставных башмаков с присоединительными элементами для нижних концов продольных поясов монтируемого блока каркаса башни позволяет надежно закреплять монтируемый блок каркаса к несущей раме, связанной с фундаментом, и освобождать удерживающие расчалки. Это позволяет рассчитывать удерживающие регулируемые расчалки на относительно небольшие ветровые нагрузки,при которых разрешается подъем монтируемого блока каркаса башни, что снижает материалоемкость этих расчалок и связанных с ними элементов, приспособлений и устройств, а также упрощает и повышает надежность способа монтажа каркаса башни подращиванием. На фиг. 1 представлена схема запасовки тросов удерживающих расчалок, грузового полиспаста и натяжного приспособления на фиг. 2 - схема монтажа каркаса башни, вид сверху на фиг. 3 - сечение по А-А на фиг. 2, начальная стадия подращивания каркаса башни на фиг. 4 - сечение по А-А на фиг. 2, заключительная стадия подращивания каркаса башни на фиг. 5 - схема подъемного сооружения, вид сверху на фиг. 6 - сечение по А-А на фиг. 5. Способ монтажа каркаса башни 1 подращиванием включает использование фундаментов 2 с анкерными болтами 3 для опорных плит 4 на нижних элементах 5 продольных поясов 6 каркаса башни 1, якорей 7, отводных блоков 8 и блочных обойм 9, подъемного сооружения 10 с грузовым полиспастом 11 и грузозахватным органом 12, основания 13 для подъемного сооружения 10 и монтируемого блока 14 каркаса башни 1, подъемной лебедки 15 с тяговым тросом 16, запасованным через блочные обоймы 9 в грузовом полиспасте 11, регулируемых удерживающих расчалок 17, связанных с такелажными элементами 18 якорей 7, равноудаленными от центральной оси каркаса 1 и расположенными в одном уровне, и натяжного приспособления 19. После подготовки к работе используемой монтажной оснастки выполняют сборку начального блока 14 каркаса башни 1, временно закрепляют его на основании 13 и расчаливают в вертикальном положении по оси каркаса башни удерживающими расчалками 17 за расположенные на верху блока 14 у центральной оси такелажные элементы 20. Нижние концы расчалок 17 выводят через отводные блоки 8, закрепленные к такелажным элементам 18 якорей 7, натягивают их и параллельно присоединяют к натяжному приспособлению 19. Грузозахватный орган 12 закрепляют к такелажным элементам 21 на продольных поясах 6 подращиваемого блока 14 каркаса башни 1. После этого производят подъем начального блока 14 на высоту очередной секции 22 и монтируют элементы этой секции 22. Затем перезакрепляют грузозахватный орган 12 к такелажным элементам 21 на продольных поясах 6 вновь собранной секции 22. Далее повторяют циклы подращивания до возведения каркаса башни 1 на всю высоту, после чего производят проектное закрепление каркаса башни 1 и демонтаж монтажной оснастки. В качестве основания 13 для подъемного сооружения 10 и монтируемого блока 14 каркаса башни 1 используют несущую раму 23, соединенную радиальными балками 24 с анкерными болтами 3 для опорных плит 4 на нижних 5 элементах продольных поясов 6 каркаса башни 1. Подъемное сооружение 10 выполняют в виде вертикальной колонны 25,установленной по центральной оси каркаса башни и жестко соединенной с несущей рамой 5 9061 1 2007.04.30 23. Грузозахватный орган 12 выполняют в виде соединенной с грузовым полиспастом 11 и охватывающей колонну 25 подвижной обоймы 26 с шарнирно закрепленными на ее нижней части и соединенными гибкими регулируемыми тягами 27 с верхней частью радиальными восходящими телескопическими штангами 28, снабженными на концах присоединительными элементами 29. Посредством присоединительных элементов 29 грузозахватный орган крепят к такелажным элементам 21 на продольных поясах 6 подращиваемого блока 14 каркаса башни 1. В качестве натяжного приспособления 19 для концов регулируемых удерживающих расчалок 17 используют натяжной полиспаст 30, который запасовывают через дополнительные блочные обоймы 31, используя для этого выведенный через отводные блоки 32 второй сбегающий конец тягового троса 16, запасованного в грузовом полиспасте 11. Сборку начального блока 14 каркаса 1 и последующих подращиваемых секций 22 производят сразу в вертикальном положении вокруг колонны 25 подъемного сооружения 10. Причем временное закрепление начального блока 14 каркаса 1 к основанию 13 выполняют с помощью расположенных на радиальных балках 24 переставных башмаков 33 с присоединительными элементами 34 для нижних концов продольных поясов 6 монтируемого блока 14 каркаса башни 1. Использование изобретения позволяется повысить надежность и безопасность способа монтажа каркаса башни подращиванием, уменьшить габаритные размеры и материалоемкость подъемного сооружения, уменьшить материалоемкость регулируемых удерживающих расчалок и связанных с ними элементов, приспособлений и устройств, расширить область применения способа к монтажу каркасов, запроектированных на поэлементную сборку без использования автономных жестких секций. Заявленный способ прошел экспериментальную проверку при монтаже стального сборного каркаса трехгранной башни высотой 70 м для сотовой связи в д. Морино Щучинского района Гродненской области. Источники информации 1. Реконструкция промышленных предприятий Справочник строителя. Т. 2 / Под ред. докт. тех. наук В.Д. Топчия, канд. тех. наук Р.А. Гребенника. - М. Стройиздат, 1990. С. 220-224. 2.20001024, 2000. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 8