Cтроительство вышек монтаж вышек/демонтаж вышек АМС (антенно-мачтовые сооружения)
Типы АМС ( антенно мачтовые сооружения ) и методы их строительства, обслуживания, демонтажа и модернизации.
По методам и степени сложности строительства АМС (антенно-мачтовые сооружения) можно разделить на 3 типа:
3) Тяжелые башни.
Тип 1. Мачты.
Как правило, мачты представляют из себя объемную призматическую металлическую конструкцию, состоящую из одинаковых цельносварных секций. Соединение секций – фланцевое, на болтах. Высота мачт, которые обычно предлагается строить, варьируется от 40 до 100 м. Вес одной секции мачты – до 600 кг, общий вес МК – до 12 тонн. Вертикальность и стабильность мачт обеспечивается оттяжками, длина и натяжение которых регулируется с помощью натяжителей.
Мачты относительно просты для строительства при помощи СПК, однако требуют большой аккуратности при сборке и постоянной, очень точной работы геодезиста. Допуск по отклонению от вертикальности мачт – 1:1500, это значит, что отклонение ствола мачты от вертикали на высоте 6 м. должно быть не более 4 мм. Одна песчинка или стружка, прилипшая на фланец, может дать большее отклонение. Регулировать и контролировать вертикальность при строительстве мачты нужно постоянно, непрерывно, особенно в нижней части МК. Зачастую, сдавливание и деформации, вызванные весом МК и напряжением оттяжек, приводят к уводу мачты от вертикальности на нижних стыках, поэтому необходимо как можно раньше давать максимальное рабочее натяжение на всех ярусах оттяжек и контролировать при этом поведение МК. В случае, когда происходит уход мачты от вертикали за пределы допуска, который невозможно исправить регулировкой оттяжками, используются специальные прокладки на фланцы из нержавеющей стали, толщиной от 0,2 до 0,5 мм.
Во всем остальном, строительство мачт обычно не вызывает сложностей у монтажной бригады. Разберем процесс строительства поэтапно.
Фундамент.
Фундамент мачт состоит из центрального опорного блока (фото 1,2) и якорей (фото 3,4,5). Характерный вес блоков – от 2 до 5 тонн, характерный объем выемки – от 20 до 40 куб. метров под каждый блок. Используется бетон высоких марок.
Главное, что нужно понимать по фундаменту – это то, что все элементы фундамента изготавливаются на базе (или заказываются на предприятии), и уже затем завозятся на позицию. Далее, размечается площадка, копаются котлованы, и закапывается центральный блок. При установке центрального блока необходимо максимально точно вывести горизонт, в противном случае, могут возникнуть сложности со стабильностью блока. Затем, на центральный блок устанавливается теодолит для точного контроля направлений на якоря, и закапываются якоря. Обычно, трехгранные (наиболее распространенные) мачты имеют 3 или 6 якорей. По окончании работ производится уплотнение грунта и подсыпка площадок гравием.
Изготовление блоков на базе занимает 5-7 рабочих дней у бригады рабочих из 4 человек.
Работа по фундаменту на позиции – 3-4 дня.
Монтаж МК.
Последовательность действий при монтаже МК мачты варьируется в зависимости от типа крепления первой секции (основания) мачты к центральному (опорному) блоку. Существует жесткое крепление на шпильки (фото 6,7) и шарнирное крепление (фото 8). Далее разберем процесс монтажа в случае жесткого крепления, для мачты типа Белмет (фото 9). В случае шарнирного крепления, добавляется несколько дополнительных нетрудоемких операций по установке и переносу временных оттяжек. Рассматриваем наиболее продвинутый вариант монтажа, без автокрана или манипулятора, при условии, что секции мачты были разгружены и правильно разложены при завозе на позицию.
Монтаж должны вести 2 человека – 1 внизу (на площадке), второй – наверху (на мачте). Специфика работы на мачте такова, что на стволе может находиться только 1 человек. Если там появится второй, он автоматически окажется точно под первым, и любая гайка и т. п., которые выпадут у верхнего, с большой вероятностью смогут попасть во второго.
Поэтому, если на позиции работает бригада из 4 человек, лучше перейти к посменной работе. Далее, все трудозатраты по операциям указаны для 2-х человек.
1) Производится монтаж нижнего шарнира СПК на опорный блок. (1 час)
2) В соответствии с расчетами, нарезаются все оттяжки для мачты. (5 — 6 часов)
3) Производится монтаж СПК на шарнир для подъема 1 секции, затем его подъем в рабочее положение и фиксация оттяжками, при этом временно используем штатные оттяжки и натяжители первого яруса мачты (фото 10). (2 часа)
4) Монтируем 1 секцию с помощью СПК, затягиваем гайки, регулируем вертикальность. (максимум — 8 часов))
5) Переносим СПК на 1 секцию, выдвигаем в рабочее положение (положение 1+). (1 час)
6) С помощью СПК монтируем 2 секцию, затягиваем фланцевые болты, контролируем вертикальность, при необходимости, разбираем и вставляем прокладки нужной толщины, и т.д. (2 часа)
7) Переносим крепления крана на 2 секцию, фиксируем СПК, снимаем крепления с 1 секции (кран в положении 2 — ).
8) Выдвигаем кран в рабочее положение 2+ .
9) Монтируем 3 секцию, и т.д. до последней секции (все операции по 2 часа на 1 секцию)
10) в процессе монтажа, крепим и регулируем все штатные оттяжки (всего 8 часов на все оттяжки)
11) Монтируем и регулируем антискручивающее устройство. (4 часа)
12) Монтируем трубостойки. ( 8 часов)
13) Снимаем СПК. (4 часа)
14) Производим окончательную регулировку вертикальности, подкраску потертостей, проверку и подтяжку болтов. Мачта готова. (8 часов).
Всего монтаж – максимум 64 часа на мачту 72 м. (12 секций).
Тип 2. Легкие башни.
К этому типу относятся башни с общим весом МК до 25 тонн.
К башням относятся крупные, объемные МК трех- или четырехгранной формы, которые не имеют оттяжек.Как правило, башни имеют пирамидальную форму, иногда в верхней части – призматическую форму. Высота башен – от 40 до 75 м., вес от 10 тонн, секции имеют высоту от 6 до 12 метров. Секции разбираются на отдельные элементы из профиля, труб и другого металлопроката с отверстиями и кронштейнами. Соединения секций – фланцевые на болтах 9 (трубчатые башни) или с помощью накладок 9 (уголковые башни).
Фундамент.
Почти для всех башен фундамент льется на месте (на позиции) в котловане, с использованием одноразовых опалубок (фото 17). На некоторых типах грунта предварительно забиваются сваи. Объем фундамента для легких башен – от 20 до 60 кубов бетона высоких марок (например, марки Б-50), объем выемки – порядка 100 — 150 м.куб., объем обратной засыпки привозным грунтом – порядка 50 – 100 м. куб. После высыхания бетона производится гидрозащита (битум), обратная засыпка песком, трамбовка и выравнивание площадки, подсыпка гравием. После этого из земли видны только отдельные блоки с выходящими из них шпильками в основании ног башни (фото 18).
На все работы по фундаменту легкой башни уходит около 10-15 рабочих дней бригады из 4 человек.
Монтаж МК башни.
Существует довольно много различных способов монтажа легких башен, и все они, как правило, имеют свои ограничения.
Наиболее популярный и распространенный способ – сборка башни целиком лежа (в горизонтальном положении), а затем подъем большим краном (как правило, Либхером 80 м). Этот способ не требует большой квалификации от монтажников и именно по этой причине применяется зачастую даже в том случае, когда он экономически невыгоден. Например, если позиция удалена, и у Либхера уходит смена или больше на дорогу, или когда площадка стесненная и большой кран не может нормально встать в рабочее положение и т.д. и т.п. В настоящее время, весь поэлементный монтаж нормальным СПК, как правило, обходится дешевле, чем одна смена Либхера + его дорога на позицию. Но, конечно, в случае, когда надо максимально быстро построить башню недалеко от цивилизации (от базы таких кранов), большой кран незаменим.
Второй по популярности способ – монтаж наращиванием. Это когда секции собираются внизу и по одной подаются наверх большим краном, при этом на высоте соединять нужно только фланцы. Этот способ, по сути, мало чем отличается от первого, хотя в некоторых случаях удается обойтись краном меньшей высоты и/или грузоподъемности. Кроме того, такой способ позволяет работать на более ограниченной площадке. Но он уже требует постоянной работы квалифицированных альпинистов, и занимает больше времени, чем подъем башни целиком, поэтому экономически также малоэффективен.
Также часто встречаются комбинации первого и второго способа во всевозможных вариантах, несколько секций ставится целиком, остальные наращиванием, в зависимости от специфики площадки, наличия кранов и финансовой развязности монтажной конторы… нет смысла все их перечислять и описывать.
Более современный способ монтажа, почти повсеместно используемый сейчас на удаленных позициях – это поставить небольшим (25-30 м.) автокраном максимальное количество секций, а затем повесить СПК и дальше монтировать с его помощью. В этом случае можно использовать небольшой СПК, работающий с небольшой грузоподъемностью на небольшом вылете стрелы.
Вообще, сделать СПК большей грузоподъемности, который позволил бы монтировать легкие башни с самого низа (с первой секции) – не проблема.И такие СПК есть, даже серийные. Проблема в том, что все они достаточно громоздки, весят несколько тонн, и при монтаже верхних секций значительно деформируют башню своим весом, в результате, затрудняется сборка болтовых соединений.Кроме того, значительно затрудняется демонтаж такого СПК.
Далее я рассмотрю способ монтажа типичной легкой башни с помощью своего СПК для мачт и башен модели Ш-24, который весит всего 360 кг, и позволяет поднимать элементы весом до 600 кг на достаточном выносе для грамотного монтажа, начиная со второй секции любой легкой башни (фото 19). Вынос стрелы СПК меньше, чем расстояние до фланцевых стыков нижних секций (фото 20), поэтому при монтаже применяется способ постановки элементов «с доворотом», это требует некоторой специальной подготовки от монтажной бригады. Монтаж 2 и 3 секции ведется практически поэлементно или небольшими блоками (фото 21), начиная с 4 секции, можно начинать укрупненную сбоку башни монтажными блоками, если конструкция башни это позволяет.
Также замечу, что данный СПК весьма дешев в изготовлении и прост в работе, хотя и не является, по моему опыту, максимально эффективным решением для быстрого монтажа. Для сравнения, пирамидальный кран конструкции Ш-6 (фото 22) позволяет вести монтаж независимо сразу по 3-м углам, что значительно ускоряет работу, но требует очень точной и слаженной работы 3-х квалифицированных альпинистов при перестановке, и к тому же весьма дорог и сложен в изготовлении.Поэтому, на этапе стажировке и первого года работы, монтажным бригадам лучше начать с именно с использования крана Ш-24 для монтажа легких башен.
Далее рассмотрим технологию монтажа легкой башни без центрального ствола (как на фото 19, 20 и 21.) бригадой из 4 человек (бригадир, подсобник и 2 альпиниста-монтажника) с минимальным стажем, считая, что башня состоит из 9 секций по 8 м. каждая.
Технология монтажа такая:
1) Разгрузить и разложить манипулятором элементы башни под монтаж по схеме. (16 часов)
2) Смонтировать манипулятором 1 секцию, вывести вертикальность (12 часов).
3) Установить СПК Ш-24на первую секцию, выдвинуть в рабочее положение 1+ (4 часа).
4) Смонтировать стойки 2 секции (6 часов).
5) Смонтировать панели второй секции (6 часов).
6) Смонтировать трап и площадку 2 секции (4 часа).
7) Смонтировать мелкие элементы 2 секции, протянуть все болты (8 часов.)
8) Выдвинуть кран в положение 2+ (2 часа).
Всего работа на 2-й секции – 26 часов.
9) Аналогично, смонтировать 3-ю секцию – (26 часов).
10) Смонтировать 4-ю секцию блоками (18 часов).
11) Смонтировать 5-ю секцию блоками (18 часов).
12) Смонтировать 6-ю секцию блоками (16 часов).
13) Смонтировать 7-ю секцию блоками (14 часов).
14) Смонтировать 9-ю секцию блоками (12 часов ).
15) Смонтировать площадки и трубостойки (8 часов).
16) Снять СПК (4 часа).
17) Протяжка, подкраска и т.п. (8 часов).
18) Проверка и регулировка вертикальности (4 часа).
Всего монтаж – 186 часов.
При повышении квалификации бригады монтаж ускоряется в 2 – 2,5 раза!
Башни типа Белмет, Трансмаст и т.п., с центральным стволом — монтируются в 2 – 3 раза быстрее. В общих чертах, технология монтажа в этом случае такая:
1) Разгрузка, установка первой секции манипулятором. (28 часов)
2) Монтаж СПК и постройка центрального ствола с помощью СПК до высоты 40 м. с использованием временных растяжек (полная аналогия постройке мачты). (4 часа).
3) Монтаж 4 секций блоками до высоты 35 м. (3 секции по 10 м и одна 5 м у Белмета) без перестановки СПК (30 часов).
4) Монтаж центрального ствола до высоты 72 м. (4 часа).
5) Монтаж всей башни блоками без перестановки СПК. (24 часа).
Всего — 90 часов. (. )
Очень важно, в качестве первых объектов для монтажной бригады без стажа, брать или мачты, или легкие башни с центральным стволом. Именно на этих объектах должно происходить обучение монтажников и приобретение ими опыта слаженной работы. По моему наблюдению использование новичков на более сложных объектах приводило к непропорционально большему утомлению в связи с очень большим количеством информации, которую приходилось постоянно использовать (сложная перестановка СПК с подвесным креплением, организация навески в безопорном пространстве, чрезмерно большие веса монтируемых элементов). Одна из ключевых задач для организации на начальный период работы – найти максимально комфортные объекты, в т.ч. и с технической стороны.
Тип 3. Тяжелые башни
К тяжелым башням формально нужно отнести башни весом от 25 тонн и выше.
На практике зачастую приходится монтировать башни весом 100 – 120 тонн, высотой до 120 метров. Фундамент для тяжелых башен имеет объем заливки бетоном до 2 000 м. куб, вес элементов МК – до 4 тонн. Такие башни, например, строятся на севере и на Дальнем Востоке вдоль газо- и нефтепроводов для спецсвязи и непрерывного мониторинга различных параметров в газо- и нефтепроводе.
В качестве примера, рассмотрим процесс монтажа башни весом 90 тонн высотой 94 метра с центральным стволом (фото 23 – 27).
Фундамент.
Фундамент имеет форму, аналогичную фундаменту легких башен (фото 23), да и вся технология, в сущности, та же). Объем выемки для данной башни – порядка 1000 м. куб, объем заливки – порядка 400 м.куб., объем обратной засыпки – порядка 800 м.куб привозного песка.
Постройка фундамента занимает порядка 2 месяцев у бригады бетонщиков 8 человек. При этом задействуется огромное количество техники, например, при обратной засыпке может непрерывно работать на трассе и на позиции до 10-15 самосвалов. Основные расходы – транспортные.
Монтаж МК тяжелой башни.
Монтаж башни с центральным стволом показан на фото 24 – 27.
Основная идея монтажа – как и для всех башен с центральным стволом – сначала выгнать повыше центральный ствол, а потом поставить на нем подъемник и обстраивать башню без лишних перестановок.
При монтаже центрального ствола использовался СПК Ш-20 для тяжелых мачт.
Для монтажа основных элементов секций использовался кран Ш-21 для тяжелых башен с центральным стволом. Он не является СПК (самоползущим краном) в полном смысле, т.к. его снятие и установка на центральный ствол производилась с помощью СПК Ш-20.
Монтаж башни занял 1,5 месяца у опытной бригады из 4 человек.
Основная сложность такого монтажа – большой вес поднимаемых элементов. Даже при точном приходе стойки весом в 3 тонны на свое место, подвинуть ее на несколько сантиметров для установки болта в отверстие требует больших усилий, хорошего позиционирования и применения специфичной монтажной техники (МТМ, рычажек, морковок и т.п.).
Еще одна беда тяжелых башен – малая серийность и, как следствие, низкое качество изготовления деталей. Многие элементы приходилось переваривать прямо на позиции, и это считается абсолютно нормальной практикой на подобном монтаже…
Все это затруднит подобный монтаж для неопытной бригады. Брать подобные объекты в первый год работы я бы не рекомендовал.
Заключение.
Рекомендуется в первый год работы строить мачты и легкие башни с центральным стволом.
При монтаже мачт и башен нужно использовать универсальный СПК Ш-24.
При расчете затрат времени на монтаж и расценок на работу, использовать приведенные выше данные и учитывать, что бригада без стажа работает в 2 раза медленней опытной бригады.
Нужны качественные услуги по обслуживанию, монтажу/демонтажу вышек АМС промышленными альпинистами?
Источник