Башенные сооружения

МОНТАЖ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ В ЛЕНИНГРАДЕ

without comments

По решению правительства в столицах союзных республик и в некоторых крупных городах должны быть возведены новые телевизионные башни индивидуальной проектировки вместо сооруженных ранее типовых башен высотой 180 м. В соответствии с этим построены башни в Ленинграде, Москве (Останкинская), Тбилиси, Киеве, Ереване, Вильнюсе, Таллине. В течение 1977— 1981 гг. вели строительство башен в Алма-Ате и Ташкенте. Все башни в указанных городах непохожи одна на другую и требовали для своего возведения индивидуальных проектов производства работ и различного оборудования. В 1981 г. начато строительство телевизионной башни в г. Риге.

Телевизионная башня в Ленинграде — металлическая цельносварная решетчатой конструкции. Основные конструктивные элементы ее изготовлены из труб низколегированной высокопрочной стали марки 15ХСНД.

Собственно башня — ее ствол — располагается от отметки 10,000 м до отметки 200,000 м и представляет собой решетчатую шестигранную усеченную пирамиду с тремя переломами поясов по высоте. Основание ствола башни вписано в «руг диаметром 60 м. На отметке 187,000 м сечение ствола башни уменьшается до диаметра 11,44 м. От отмети 187,000 м до отметки 200,000 м сечение башни несколько расширяется до диаметрального размера 15,58 м. Здесь образовывается здание — — трехэтажное помещение с четырьмя ярусами перекрытий.

Антенная часть, на которой установлены все телевизионные и радиотехнические устройства, располагается от отметки 200,000 м до отметки 315,000 м и представляет собой три четырехгранные решетчатые призмы каждая высотой приблизительно 33 м, венчаемые турникетной антенной; сечения призм 6×6; 3,7X3,7 и 2,08 x 2,08 м. На верху последней призмы установлена турникетная антенна — стальная труба высотой 14 м с закрепленными на ней передающими вибраторами.

Пояса и решетка конструкции антенной части состоят из труб диаметром 68—325 мм. Непосредственным продолжением конструкций антенной части являются конструкции шахты лифтов, расположенной по оси башни от отметки 200,000 м до отметки 0,000 м.

Шахта имеет квадратное сечение 3×3 м с переходными участками размером 6X6 м в верхней части и у фундамента.

Назначение ствола башни — воспринимать горизонтальное воздействие ветра и обеспечивать устойчивость всего сооружения. В том месте, где расположено здание, антенна защемляется с помощью жестких перекрытий и изгибающий момент от действия ветра передается на конструкцию всего ствола башни. Вертикальная нагрузка от антенны передается на шахту.

Пояса башни выполнены из труб диаметром 325— 426 мм. Решетка крестовая с раскосами и распорками диаметром 168—377 мм. Особенностью решетки ствола башни является натяжение раскосов, осуществляемое в период монтажа. Величина предварительного растяжения в раскосах достигает 320 кН, что соответствует напряжению 90 МПа.

Башня цельносварная: все заводские стыки элементов выполнены высокопрочной электросваркой на полуавтоматах, монтажные стыки — ручной электросваркой электродами УОНИ-13/65. Общая масса металлоконструкций телевизионной башни 1160 т.

Монтаж производили способом наращивания в проектном положении с помощью специального самоподъем ного крана, который по мере монтажа поднимали вверх по шахте лифтов и антенне (рис. 59).

Нижнюю часть башни от фундаментов до отметки 68,000 м монтировали башенным краном БК-ЗООВ, реконструированным краном БК-300, имевшимися у монтажной организации. Это дало возможность начать работы по монтажу, не ожидая окончания изготовления самоподъемного крана. Кроме того, использование крана БК-ЗООВ для монтажа нижней, наиболее широкой части башни позволило ограничить вылет крюка самоподъемного крана (17 м) от отметки 68,000 м, что было необходимо для монтажа башни.

Краном БК-ЗООВ был смонтирован самоподъемный кран; в дальнейшем башенный кран использовали для работ по укрупнению конструкций, подачи их под самоподъемный кран и других вспомогательных работ.

Самоподъемный кран состоит из поворотного оголовка со стрелой и консолью противовеса, решетчатой четырехгранной мачты и устройств для закрепления и перемещения крана.

Стрела крана имеет переменный вылет крюка 4— 17 м. Грузоподъемность крана в соответствии с массой монтируемых элементов башни также принята переменной: 15 т — при вылетах до 7 м, 10,5 т — при вылетах до 10 м и 4 т — при вылетах до 17 м. Грузоподъемность 15 т соответствует максимальной массе укрупненной секции шахты лифтов и 4 т —массе отдельных элементов башни.

Ствол крана имеет сечение 1,47X1,47 м и о(бщую длину 123 м. Большая длина ствола крана вызвана тем, что, как показали расчеты, конструкции антенны, особенно верхней ее части, не могут воспринять нагрузки от монтажного крана в случае ураганного ветра. Большая длина ствола крана позволяет передавать вертикальную нагрузку на конструкции шахты ниже отметки 200,000 м.

Устройства для закрепления крана к конструкциям шахты лифтов и антенны состоят из горизонтальных рамок, воспринимающих горизонтальные нагрузки и обеспечивающих устойчивость крана и опор, воспринимающих вертикальные нагрузки. Горизонтальные рамки устанавливали каждый раз у верха смонтированных конструкций шахты или антенны, с тем чтобы расстояние от верхней рамки до низа поворотной части крана не превышало 19 м. По мере монтажа башни самоподъемный кран поднимался вверх, а рамки оставались на месте; пояса мачты крана скользили в направляющих рамках. В дальнейшем рамки частично демонтировали. Опоры для восприятия вертикальной нагрузки от крана последовательно располагали в трех местах башни: на от метках 54, 127 и 184 м. Нагрузка на опору передавалась с помощью съемного вала.

Перестановку крана осуществляли мощным полиспастом грузоподъемностью 120 т, неподвижные блоки которого закрепляли к опоре для восприятия вертикальных нагрузок от крана, а нижние подвижные, смонтированные на переставной балке, крепили к стволу крана.

Лебедки крана (шесть электрических и две ручные) были установлены на земле за пределами основания башни, в машинном помещении, откуда производили управление краном.

В связи с необходимостью строительства технического здания, расположенного у основания башни, подачу металлоконструкций под самоподъемный кран производили с противоположной стороны башни, ближайшей к реке. При подъеме конструкции оттягивали от смонтированной части башни к якорю, заложенному в дне реки, на расстояние 150 м от центра башни с помощью специальной лебедки, расположенной на берегу, канат которой шел через отводной блок.

Лифтовую шахту монтировали предварительно укрупненными пространственными секциями высотой 12 и 8 м. Укрупнение производили в специальном кондукторе, обеспечивающем правильность геометрических размеров шахты.

Ствол башни монтировали последовательно, по ярусам (рис. 60). Элементы поясов башни закрепляли в монтажных стыках до сварки на болтах и пробках с помощью фиксаторов, приваренных на заводе-изготовителе. Фиксаторы обеспечивали правильное положение поясов и необходимый для сварки зазор в стыках.

Сразу же после установки поясов на фиксаторы производили сварку стыков. Решетку ствола башни монтировали укрупненными плоскостными блоками — пауками, состоящими из четырех элементов раскосов и одной распорки. Сборку’ пауков производили в кондукторе (рис. 61), обеспечивающем правильность взаимного положения элементов решетки, с помощью переставных фиксаторов. При сборке пауков каждого следующего яруса башни фиксаторы, закрепляющие раскосы, переставляли в заранее заготовленные гнёзда в соответствии с меняющимися геометрическими размерами башни и измененными углами наклона раскосов. Средний узел паука — место пересечения раскосов и распорки сваривали на земле. Подъем готовых пауков к месту их установки производили краном с помощью специально изготовленных рамок-захватов, позволяющих сохранить геометрические размеры сваренных пауков, поднять их в вертикальное положение и закрепить болтами концы раскосов и распорок к фасовкам поясов.

Особе н н о с т ь ю конструкции башни является предварительное натяжение раскосов, которое должно производиться в процессе монтажа в каждой панели. Натяжение раскосов осуществляли с помощью специального распорного устройства, состоящего из шести ра-диально расположенных обойм, в каждую из которых были вмонтированы толкатели. Обоймы соединяли между собой центральной жесткой рамой, охватывающей шахту лифтов. Каждая из радиальных обойм одним концом упиралась в пояс башни, на ‘котором заранее приваривали опорные столики, а другим — в центральную раму, охватывающую шахту лифтов. Толкатели приводили в действие с помощью рычажного механизма и натяжного винта.

Натяжение раскосов производили после их приварки в проектное положение к фасовкам поясов. Верхние распорки яруса в это время не были приварены, а закреплены болтами в овальных отверстиях фасонок. С помощью толкателей распорного устройства смещали верхние узлы всех шести поясов башни, что вызывало растяжение раскосов. В этом напряженном состоянии верхние распорки яруса приваривали, после чего толкатели могли быть удалены.

Установку и удаление элементов распорного устройства производили монтажным краном.

Монтаж элементов здания на отметках 187—200 м вели поэтажно с установкой на перекрытия оборудования постоянных лифтов.

Конструкции антенны до монтажа в проектном положении укрупняли в пространственные секции на специальных стендах — фундаментах. Пояса секций антенны соединяли на болтах и пробках с помощью фиксаторов, приваренных на заводе металлоконструкций. В собранных трех призмах антенны устанавливали площадки, лестницы и прочие устройства, предусмотренные проектом, и производили сварку узлов, не подлежащих разборке в дальнейшем.

По окончании укрупненной сборки металлоконструкций антенн все три призмы представили для монтажа, опробования и наладки радиотехнического оборудования. Затем призмы антенн разобрали на пространственные секции и вместе с установленным внутри радиотехническим оборудованием подали на монтаж. Укрупненную сборку призм антенн и разборку их на пространственные секции производили гусеничным краном СКГ-30/13.

Установленные в проектное положение секции крепили в стыках поясов на болтах и пробках с помощью фиксаторов (рис. 62). Сразу же после закрепления секции и ее выверки приступали к заварке всех монтажных соединений.

Подъем людей к месту работы и спуск их производился на временном лифте, расположенном снаружи постоянной лифтовой шахты, по постоянным лестницам, имеющимся внутри лифтовой шахты, и по временным монтажным лестницам, укрепленным на поясах башни. Кабина временного лифта двигалась вдоль тросовых направляющих, прикрепленных к переставным консолям, которые в свою очередь закрепляли к лифтовой шахте. Площадку для выхода людей из кабины также прикрепляли к лифтовой шахте! По ходу монтажа башни консоли для направляющих и посадочную площадку переставляли вверх. Подъем кабины лифта производили электролебедкой, расположенной на земле; подъем людей на призмы антенн — по постоянным лестницам, монтируемым одновременно с секциями антенны. Были предусмотрены также- переставные металлические подмости (рис. 63). Для связи между работающими наверху и у основания башни, с машинным помещением, крана и лебедкой оттяжки была осуществлена телефонная и проводная двусторонняя связь с микрофонами и громкоговорителями.

Сложной работой при возведении башни явилась организация выверки, т. е. проверка геометрической правильности монтируемой башни и исправление обнаруженных неточностей. Проверку вертикальности геометрической оси башни производили геодезическими измерениями методом засечек, для чего использовали теодолиты, установленные в трех опорных пунктах на крышах домов на расстоянии примерно 500 м от центра башни. Правильность размеров в сечениях башни проверяли путем непосредственных замеров расстояний от центра башни до поясов ствола и измерения углов с помощью теодолита, устанавливаемого в центре башни в уровне проверяемого сечения. Измерения производили при монтаже каждого яруса башни и каждой секции шахты или антенны. Неточности исправляли с помощью толкателей распорного устройства и тяг с фаркопфами, позволяющими перемещать конструкции шахты и элементы ствола башни. Сварку стыков в элементах яруса производили после окончания выверки и вторичной геодезической съемки, подтверждающей, что отклонения не превышают установленных допусков.