Башенные сооружения

МОНТАЖ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ В ТБИЛИСИ

without comments

Новая башня (рис. 64) Тбилисского телецентра возведена на горе Мтацминда на территории, которая возвышается над основной частью города на 350—400 м. Высота башни 277 м. До отметки 155,000 м она выполнена в виде трехгранной несимметричной пространственной пирамиды, образованной вертикальным стволом и двумя наклонными поясами-подкосами, связанными между собой распорками и раскосами.

Вертикальный ствол представляет собой цилиндрическую оболочку-трубу с внутренним диаметром 4 м и с толщиной стенки 14—32 мм. Наклонные пояса состоят из труб наружным диаметром 1,8 м из вальцованных листов толщиной 16—24 мм. Распорки имеют трубчатое сечение диаметром 426 мм, за исключением распорок на отметке 41,000 м диаметром 0,92 м. Раскосы в первой панели башни до отметки 41,000 м сделаны из труб диаметром 1,8 м, выше — из канатов закрытого типа диаметром 60 и 45 мм, устанавливаемых в проектное положение с предварительным натяжением.

Выше отметки 155,000 м располагается консольная часть башни — антенна, состоящая из эксцентрично расположенных цилиндрических труб внутренним диаметром 3; 2,6; 1,72 и 0,72 м, имеющих общую образующую, за исключением верхней трубы.

На башне расположены два технических помещения. Нижнее — одноэтажное — на отметке 71,000 м, треугольное в плане со сторонами 25 м. Основой его каркаса служат три фермы, расположенные по периметру треугольника и опирающиеся на вертикальный ствол и наклонные пояса. Перекрытие и покрытие этого помещения образованы балочной треугольной в плане клеткой и листовым настилом.

Верхнее техническое помещение двухэтажное, расположено между отметками 151,000 и 163,800 м. Основой его каркаса являются 12 вертикальных, расположенных по сфере рам с максимальным размером диаметра в плане 18 м. Перекрытия образуются балочной клеткой и листовым настилом. Основные несу, щие конструкции башни выполнены из низколегированной стали 10Г2С1, из бесшовных горячекатаных труб из стали 20, каркасы технических помещений, площадок, шахт лифтов и др.— из стали ВМСтЗсп. Заводские и монтажные стыки выполнены электросваркой электродами Э50А и Э42А.

Монтаж конструкций вертикального ствола и антенны производили самоподъемным краном СПК.-25. На каждой его стоянке устанавливали две секции ствола высотой до 6 м каждая, затем переставляли кран на 12 м вверх.

Кран СПК-25 имел постоянную длину ствола 27,5 м и опирался на монтируемую конструкцию башни или антенны с помощью выдвигаемых опорных балок и столиков. Его переставляли вверх с помощью обоймы, полиспаста и лебедки, установленной на земле. Грузовая лебедка крана также была установлена на земле, стреловая лебедка крана — на его поворотной части. Для поворота использовали элементы механизма поворота гусеничного крана СКГ-40. Общая масса крана 37,5 т.

Во время работы и перестановки’кран закрепляли к опорным устройствам, приваренным специально к секциям вертикального ствола и антенны. Оболочки стволов в месте крепления опорных устройств соответственно усиливали. Конструкции усиления оболочки были съемными, их переносили на другие места по мере хода монтажа и перемещения крана.

Следует подчеркнуть, что эксцентричное расположение элементов антенной части башни на общей образующей линии, вдоль которой перемещали монтажный кран, очень удобно для крепления самоподъемного крана: опорные балки крана во всех его положениях имеют одинаковый вылет по отношению к оси крана. Конструкция столиков для опирания балок крана на антенной части по мере уменьшения диаметра цилиндра антенны меняется незначительно.

Конструкции наклонных поясов, распорок, раскосов и элементы технических зданий монтировали специально спроектированным для этого объекта переставным стреловым краном ПСК-20 грузоподъемностью 20 т с максимальным вылетом крюка 30 м. Этот кран устанавливали на трех рабочих стоянках на отметках 83, ООО, 118, ООО и 173,600 м на консольные опорные устройства, закрепленные на вертикальном стволе башни. Для его перестановки использовали полиспаст, который крепили к стволу башни на 12 м выше места установки крана. Кран ПСК-20 имел механизм поворота, аналогичный механизму поворота гусеничных кранов, лебедку перемены вылета крюка на самом кране и две лебедки — грузовую и для перестановки крана, расположенные в машинном помещении на земле, где была установлена пусковая аппаратура этого крапа.

На центральном фундаменте ствола башни были закреплены отводные ролики для направления горизонтально к лебедкам в машинное помещение сбегающих сверху рабочих канатов.

Как видно из изложенного, основными механизмами для монтажа конструкций башни были впервые примененные краны — самоподъемный СПК-25 и переставной ПСК-20.

В пределах первой панели от отметки 41 м монтаж вели гусеничным краном СКГ-63, которым производили разгрузочные работы, укрупнение конструкций, а также сборку кранов GnK-25 и ПСК-20 до их подъема.

Вертикальный ствол монтировали последовательно по секциям. Установку каждой последующей секций производили после геодезической проверки правильности положения предыдущей секции и полной сварки ее стыкового шва. Устойчивость и прочность отдельно стоящего вертикального ствола на высоту до 78 м обеспечивались без каких-либо дополнительных мероприятий.

Для монтажа наклонных поясов и подкосов первой панели применили промежуточные опоры, так как прочность этих элементов и анкерных болтов в фундаментах была недостаточной для восприятия силовых воздействий при их одностороннем закреплении. В качестве промежуточных опор под середину каждого из наклонных элементов установили металлические шевры из труб; ширина шевра 5 и высота 18,5 м (рис. 65). Каждый шевр опирали на два бетонных фундамента через клетки из деревянных брусьев с клиньями. Шевры расчаливали тягами из каната диаметром 22,5 мм с винтовыми стяжками. В основании шевров были установлены по два гидравлических домкрата грузоподъемностью 50 т.

Наличие винтовых стяжек в расчалках и домкратов в основании шевров позволяло (в известных пределах) регулировать положение верхней точки шевра во всех направлениях, а тем самым и опирающихся на них наклонных элементов башни. Это было необходимо для замыкания стыков собранных и сваренных наклонных элементов в уровне горизонтальных распорок первой панели на отметке 40 м.

Сходящиеся в одном узле концы стыкуемых элементов не занимали проектного положения в связи с их деформациями от собственной массы. Приведение элементов в проектное положение и взаимное замыкание концов производили путем придания элементам принудительной обратной деформации подъемом или опусканием шевров с помощью гидравлических домкратов, находящихся в основании шевров, а также перемещением наклонных элементов вдоль их осей, вращением гаек анкерных болтов, закрепляющих фланцы наклонных элементов в фундаментах. Для этой цели кроме верхних закрепляющих гаек на анкерных болтах установили под фланцами элементов опорные гайки. После окончания выверки, замыкания и сварки стыков в узлах анкерные болты и фланцы забетонировали.

Как уже было сказано, выше отметай 41,000 м раскосы башни выполнены из канатов закрытого типа диаметром 60 и 45 мм. Концы канатов для раскосов заплавляли во втулки специальным сплавом. Верхнюю втулку раскоса крепили в узле башни к фасонке на оси; нижнюю втулку, которая заканчивалась фланцем, закрепляли болтами к другому фланцу, приваренному в узле башни. Между этими фланцами оставлялся зазор.

Поставленные в проектное положение канатные раскосы натягивали последовательно в каждом ярусе до расчетного монтажного натяжения, различного для каждого раскоса: для канатов диаметром 60 мм в пределах 50—70 жН для канатов 45 мм — 35—40 кН.

Монтажное натяжение раскосов осуществляли путем последовательного подкручивания гаек на восьми шпильках, соединяющих каждый фланец нижней втулки раскоса к фланцу в узле. Вращение гаек производили тарированным ключом с динамометром, подкручивая их попарно.

После окончания монтажа башни и удаления монтажных кранов производили проверку величин предварительного натяжения раскосов и их корректировку.

Монтажное натяжение определяли динамометром ЛИИЖТа. Разрешались отклонения от +5 до —3% величины усилия. Проверка показала хорошее совпадение теоретических усилий с замеренными в натуре.

Элементы наклонных поясов, подкосов, раскосов и распорок укрупняли и сваривали на стенде, расположенном вблизи места их установки в проектное положение. Наклонные пояса и подкосы укрупняли до максимальной массы 18,8 т и длины до 18 м. Распорки укрупняли на полную длину, достигающую 32 м.

На работах по укрупнению применяли ручную сварку. Трубчатые элементы укладывали на стенде горизонтально, соединяли встык болтами с помощью уголковых фиксаторов, заранее приваренных на заводе при общей сборке, и, перекатывая по стенду, обеспечивали двум сварщикам возможность сварки стыкового шва в удобном положении.

Конструкции технических помещений также предварительно укрупняли на земле, что позволило отказаться от громоздких подмостей на монтаже. На земле у фундамента вертикального ствола башни, в зоне, охватываемой краном ПСК-20, производили предварительное укрупнение в горизонтальном положении трех несущих ферм, устанавливаемых по контуру нижнего технического здания. К ним, согласно проекту, крепили элементы галерей, каркаса стен и переплетов, находящихся с наружной стороны ферм. Затем фермы установили вертикально, расположив одну к другой в положение, которое они займут на отметке 71,000 м. По их верху собрали и сварили между собой балки перекрытия и настил пола, а также покрытие кровли.

Таким способом конструкции технического здания укрупнили в пять блоков, в том числе три фермы с галереями, один блок перекрытия и один блок покрытия кровли. Их монтаж произвели за пять подъемов краном ПСК-20 (рис. 66). Соединение и сварку блоков наверху производили только по периметру здания.

Верхнее техническое помещение в пределах отметок-151,000—163,800 м в виде двухэтажной оболочки вращения с максимальным диаметром 18 м имеет два балочных перекрытия, подкосы и покрытие кровли. Конструкции помещения с большим количеством элементов прибывали на площадку россыпью, их укрупняли на земле в пространственные блоки. С этой целью вертикальные радиальные рамы, являющиеся основными несущими элементами, первоначально запроектированные из двутавров, были заменены парными швеллерами, что позволило производить укрупнение пространственными блоками, окаймленными по краям рамами (рис. 67).


В блоки входили балки, настилы перекрытий и кровля, а также наружные стены с обшивкой и оконными переплетами.

Все 12 укрупненных пространственных блоков проходили на земле общую сборку для обеспечения качественного соединения их на высоте. Кроме того, с помощью шаблонов проверяли размеры опорных конструкций, которые следовало закрепить на опорных столиках вертикального ствола башни.

Подъем и установку в проектное положение блоков верхнего технического помещения производили краном ПСК-20, причем часть блоков поднимали предварительно спаренными.

Два блока, расположенные на диаметрально противоположной крану ПСК-20 стороне, монтировали стрелой, установленной на антенне- для демонтажа крана CIIK-25.