Монтаж металлопластиковых изделий

Введение

Металлические конструкции  — общее название конструкций из металлов и различных сплавов, используемых в различных областях хозяйственной деятельности человека: строительстве зданий, станков, масштабных устройств, механизмов, аппаратов и т. п.

В машиностроении обычно под металлоконструкциями подразумеваются детали, изготовленные из профилированного металла, в отличие от литых деталей и поковок.

В строительстве термином «строительные металлоконструкции» описываются несущие стальные строительные элементы здания из металла.

Металлоконструкции обладают рядом достоинств:

• лёгкость;

• коррозионная стойкость (для оцинкованных конструкций и конструкций из алюминиевых сплавов);

• технологичность;

• пространственная прочность, жёсткость;

• высокие декоративные свойства;

• быстрота монтажа (сооружения) и демонтажа.

Составные части металлоконструкции

Металлоконструкции изготовляются из различной металлопрокатной продукции:

• балка с гибкой стенкой;

• балка с гофрированной стенкой;

• профилированного листа (профлиста), листового металла;

• профильных труб, швеллеров, тавров, двутавров, уголков, катанка;

• ЛСТК;

• структуры;

• холодногнутые сварные профили (ХГСП).

Способы соединения металлоконструкций

По характеру соединения элементов между собой различают соединения:

• сварные;

• заклёпочные;

• резьбовые.

Типы металлоконструкций

Металлоконструкции зданий и сооружений можно разделить на технологические и строительные. Технологические конструкции представлены в основном опорами под оборудование и трубопроводы, бункерами, эстакадами, рукавами, отстойниками, мерниками, рабочими площадками, лестницами, стойками и другими. Часть из них изготавливается на заводах, но некоторые конструкции могут быть изготовлены и на стройплощадке^[3].

Строительные конструкции по расчётным моделям делятся на следующие типы^[4]:

• отдельные конструктивные элементы (балки, стойки, колонны и другие);

• плоские или пространственные раскреплённые системы;

• плоские или пространственные нераскреплённые системы;

• Листовые конструкции.

Наиболее эффективны металлические конструкции для покрытий зданий и сооружений, так как при этом проявляется способность металла хорошо сопротивляться растяжению и изгибу. Покрытия могут быть выполнены из ферм и оболочек.

Металлические конструкции необходимо монтировать в соответствии с чертежами КМД (конструкции, металлические, деталировка), разработанными по рабочим чертежам КМ (конструкции металлические). Качество монтажа конструкций должно быть проконтролировано линейным инженерно-техническим персоналом. При выполнении монтажа необходимо вести журналы монтажных и сварочных работ.

К производству монтажных работ приступают только после готовности фундаментов и других мест опирания металлических конструкций.

Методы монтажа металлических конструкций принципиально не отличаются от методов монтажа железобетонных конструкций. Выполнение же отдельных технологических процессов по монтажу металлических конструкций и применяемые при этом приспособления имеют некоторые особенности. Металлические конструкции часто имеют большие размеры и массу. Конструкции значительных размеров (колонны высотой более 20 м, фермы пролетом более 18 м и др.) поставляют с заводов на строительную площадку в виде двух или нескольких частей, где их раскладывают в зоне действия монтажного крана на стеллажах   в соответствии с очередностью укрупнительной сборки, собирают их, выверяют по осям, диагоналям, отметкам и после устранения дефектов соединяют, согласно проекту (при помощи болтов,   сварки, заклепок).

Основными монтажными элементами зданий с металлическим каркасом являются колонны, балки, фермы, прогоны и связи.

Монтаж колонн. До начала монтажа колонн проверяют правильность установки фундаментов и анкерных болтов, выверяя их геодезическими инструментами. Фактическое положение фундаментов и анкерных болтов наносят на исполнительном чертеже и сравнивают с проектом. При этом отклонение осей фундаментов под колонны не должно быть больше указанных в СНиП.

До монтажа на нижний опорный лист башмака колонны наносят установочные оси. Затем к колонне в местах примыкания балок, стропильных и подстропильных ферм прикрепляют инвентарные металлические подмости — люльки или опорные деревянные брусья (так называемые пальцы) для устройства на них деревянных подмостей, а также лестницу. Потом колонны стропуют (как правило, под консоль), поднимают и устанавливают в проектное положение. Под строп Б местах огибания кромок колонн подкла-дывают инвентарные деревянные подкладки, предупреждающие канат от излома.

Колонны поднимают обычно в вертикальном положении. Поднятую колонну наводят на анкерные болты, опирают на фундамент ir закрепляют к фундаменту анкерными болтами при помощи гаек н контргаек.

Башмак колонны опирают на выверенные стальные опорные плиты или балки-рельсы, заделанные в бетон фундамента с последующим замоноличиванием. Смонтированную колонну до ее расстроповки необходимо установить по отвесу, закрепить анкерными болтами и расчалить вдоль ряда. Расчалки прикрепляют к фундаментам соседних колонн и снимают их после надежного закрепления последних. Затем на колоннах устраивают подмости в местах примыкания подстропильных, стропильных ферм и балок.

Колонны, как правило, следует начинать монтировать с той панели, в которой расположены постоянные продольные связи между колоннами. Затем необходимо выверить колонны, закрепить связи проектными креплениями и только после этого продолжать дальнейший монтаж конструкций. Выверку колонн, т. е. окончательное приведение в проектное положение, следует вести одновременно с их установкой. При установке колонн на фундаменты их выверяют, совмещая риски на опорной плите колонны с рисками на фундаментах. Вертикальность колонн проверяют отвесом или теодолитом. Окончательно колонны по высоте выверяют по положению консолей, для него последние нивелируют.

Выверенные колонны закрепляют анкерными болтами. Четыре анкерных болта обеспечивают устойчивость колонны.

Монтаж балок. Балки монтируют, как и колонны, самоходными кранами — гусеничными или автомобильными. Легкие балки монтируют одним краном, тяжелые, например подкрановые (массой более 20 т)—двумя. Процесс монтажа балок включает операции: подготовка к подъему (укрупнительная сборка, прикрепление стыковых накладок двух смежных балок и др.), строповка, подъем и установка, крепление и выверка установленных балок. Под строп в местах его перегиба ставят деревянные или металлические инвентарные подкладки.

Балку от земли до ее. проектного положения поднимают в два приема. Приподняв балку на 10—15 см от земли проверяют правильность и надежность строповки, после чего продолжают подъем и на весу опускают на опору. При монтаже подкрановых балок наиболее сложной операцией является их выверка, так как требуется высокая точность установки, необходимой для работы мостовых кранов. Положение подкрановых балок по высоте выверяют нивелиром. Расстояние между осями подкрановых путей определяют стальной рулеткой. После выверки, окончательной установки и закрепления подкрановых балок приступают к укладке подкрановых рельсов.

Монтаою ферм. К монтажу ферм можно приступать только после выверки и окончательного закрепления колонн и связей по ним. В большинстве случаев монтаж ведут из укрупненных блоков, состоящих из ферм, рам фонарей и связей. Такие блоки собирают в зоне действия монтажного крана. Жесткие блоки, в которых две фермы соединены постоянными вертикальными и горизонтальными связями, достаточно устойчивы во время подъема и после установки в проектное положение. Монтаж блока, спаренного из двух ферм, захватывают не менее, чем за четыре верхлих узла ферм. Для подъема блока используют стропы и траверсы, оборудованные захватами дистанционного управления.

Блоки ферм поднимают на высоту, превышающую отметку опоры на 0,5—1 м, затем медленно опускают на опору и закрепляют болтами.

Когда фермы монтируют по одной, начинают с их подготовки к подъему, состоящего в основном из укрупнительной сборки и усиления ферм, а также навески деталей и крючьев для устройства подмостей.

Фермы пролетом до 24 м обычно в усилении не нуждаются, а фермы больших пролетов нужно усиливать. Необходимость усиления ферм при подъеме и кантовке вызывается тем, что у фермы при этом нижний пояс растягивается, а верхний сжимается, т. к. ферму подвешивают к крюку крана в двух местах, за узлы верхнего пояса, что может вызвать изгиб или перелом ее. Чтобы избежать этого, ферму усиливают (рис. 1.100) деревянными бревнами и пластинами.

Закончив усиление приступают к строповке и подъему фермы. После того как ферма будет поднята в вертикальное положение, к ней прикрепляют детали для устройства подмостей — крючья из круглой стали, скобы и брусья (в зависимости от типа подмостей). При подаче блоков и ферм к их концам прикрепляют по две пеньковые оттяжки, которыми , монтажники поддерживают   и наводят фермы. Для наводки и постановки блоков на колонны заранее устраивают подмости.

Монтаж стропильных ферм следует начинать, как правило, со связевой панели. Первую ферму устанавливают в проектное положение, прикрепляют к опорам не менее чем на 50% проектного числа болтов и расчаливают за узлы верхний пояс фермы двумя, четырьмя или шестью (в зависимости от пролета) расчалками. Затем поднимают вторую ферму и до расстроповки закрепляют ее постоянными и Смонтированные связи Только после этого можно снимать стропы. Каждую последующую ферму в этом пролете устанавливают и крепят к ранее установленным постоянными п временными связями, после чего снимают стропы. Фермы выверяют сразу после установки. Выверка ферм заключается в проверке прямолинейности поясов н вертикальности плоскости ферм. Отклонение от проектных размеров и положений возможно только в пределах, допускаемых СНнП. После установки, выверки и закрепления очередного блока или фермы на них укладывают плиты покрытия от середины к краям, симметрично относительно середины пролета. При наличии фонарей плиты укладывают от фонаря к краям симметрично по обе стороны от него, а потом по фонарю от края к краю.

Монтаж прогонов и связей выполняют одновременно с монтажом покрытия для обеспечения их необходимой устойчивости в процессе установки.

Смонтированные металлические конструкции предъявляют к сдаче. Приемка строительной организацией и заказчиком смонтированных металлических конструкций всего сооружения или отдельных его пространственно-жестких секций должна осуществляться после окончательного закрепления конструкций в проектном положении.

При приемке конструкций предъявляется документация: рабочие (КМ) и деталнровочные (КМД) чертежи; акты приемки скрытых работ; заводские сертификаты на поставленные заводские конструкции; данные о результатах геодезических замеров при проверке разбивочных осей и установке конструкций; опись удостоверений (дипломов) сварщиков, производивших сварку конструкций на монтаже; акт на окраску конструкций, выполненную на монтаже.

Отклонения в положении смонтированных конструкций не должны превышать величин, указанных в СНиП.

После приемки конструкции окрашивают, что оформляется отдельным актом

Инвентарные подмости, применяемые при монтаже конструкций (рис. 1.101), подразделяют на сборочные и монтажные. Сборочные подмости служат временными поддерживающими опорами для конструкций во время монтажа, а монтажные являются рабочими, с них выполняют различные операции (наводку, сварку арматуры и закладных деталей, замоноличивание стыков и др.). Монтажные подмости бывают двух видов: подвесные и наземные.

Подвесные подмости крепят к монтируемой конструкции до ее подъема и поднимают их вместе с конструкцией. Обычно такие подмости применяют при операциях, связанных с монтажом на большой высоте. В зданиях производственного назначения подвесные подмости располагают главным образом на колоннах — в местах примыкания прогонов, стропильных и подстропильных ферм и др.

Наземные подмости устанавливают непосредственно на землю. Их используют при производстве монтажных работ на небольшой высоте или когда невозможно применять подвесные подмости.

Технологически, монтаж металлических конструкций специфичен в силу особенностей физических свойств металла. Так как металл обладает высокой прочностью, сечения металлических конструкций, будь-то колонны, балки, мембраны или стержни ферм, характеризуются небольшой но достаточной площадью поперечного сечения. Это позволяет выполнять конструкции из металла более легкими чем из железобетона. Именно поэтому металлические конструкции применяются при изготовлении большепролетных ферм (свыше 30м), оболочек, мембран, подкрановых балок, легких профильных настилов.

Изготовление габаритных конструкций из металла ставит дополнительные трудности перед монтажниками. Например, подъем и установка большепролетных конструкций возможна лишь при скоординированных действиях нескольких кранов, что само по себе является трудной задачей. Но обо всем по порядку.

Монтаж металлических конструкций ферм

Специфической проблемой при монтаже ферм является их повышенная гибкость. Это делает конструкцию фермы крайне уязвимой при подъеме и монтаже. Ферма состоит из тонких стержней, рассчитанных на перераспределение усилий от равномерной нагрузки верхнего пояса фермы при опорах на концах нижнего пояса. Вследствии больших габаритов, закрепление фермы стропами за опорные части невозможно. Поэтому напряжение в стержнях фермы при монтаже отличается от предусмотренного проектом. Поэтому для монтажа ферм практикуют следующие методы.

• Монтажное усиление фермы дополнительными стержнями.
  Стержни крепят таким образом, чтобы они воспринимали вес фермы от точек закрепления строп. Стропы крепятся в двух или четырех точках верхнего пояса в зависимости от пролета ферм.

• Использование плоскостной траверсы.
  Эта рамная конструкция фиксирует ферму по поясам, придавая ей необходимую жесткость.

Монтаж ферм выполняют после полного закрепления колонн со всеми предусмотренными проектом пространственными связями. Первую смонтированную ферму крепят расчалками. Каждую последующую крепят пространственными связями к предидущей. После монтажа и раскрепления ферм, выполняют покрытие ребристыми железобетонными плитами, укладывая их поперек ферм. Таким образом образуется жесткий диск по верхнему поясу ферм и их окончательная фиксация.

Монтаж металлических колонн

Первая трудность с которой сталкиваются при монтаже металлических колонн, это повышенные требования точности к геометрии фундаментов. Крепление металлической колонны к фундаменту осуществляется посредством анкерных болтов. Отклонение закладных от проектных положений допускается не более чем на 2мм. Если отклонение по вертикали составляет 40-50мм, опорную часть доводят до требуемого уровня с помощью металлических пластин.

Монтаж колонн ведут с помощью кранов, на весу. Предварительно, колонны раскладывают у мест монтажа. Там же, выполняют обустройство конструкции колонн приваркой креплений для закрепления подмостей, а также приваривают закладные детали и монтажные крепления.

Так как монтаж колонн выполняется с крана, важно чтобы колонна подвешивалась строго вертикально. Если колонна симметрична, то ее подвешивают за верхнюю точку. Если же не симметрична (например, крайняя двужветвевая колонна промышленного здания), для монтажа используют траверсы, позволяющие придать колонне вертикальное положение на весу.

Для предотвращения среза резьбы с анкерных болтов фундамента, на них надевают защитные колпачки. При установке колонны, ее закрепляют на анкерах, затем, выполняют контрольную выверку геодезисты, после чего, окончательно закрепляют обваркой опорной пяты к закладной детали фундамента.

Монтаж металлических конструкций подкрановых балок

Подкрановые балки пролетом до 24 м выполнены цельными, составного двутаврового сечения. Перед монтажем, они доставляются на объект и размещаются у опор смежных колонн. Монтаж подкрановых балок ведется с помощью крана. Балки с торцов заглушены толстым стальным листом, выступающим за нижнюю плоскость сечения. Этот лист устанавливается на опорный столик колонны. Окончательная выверка выполняется с помощью подкладок из листовой стали. Затем, балки скрепляются между собой болтами для образования неразрывной многопролетной конструкции воспринимающей массу движущейся кран-балки.

Если пролет подкрановой балки достигает 24 м, ее изготавливают и доставляют на стройку по частям. Части балки транспортируют к месту монтажа и производят укрупнительную сборку непосредственно под местом монтажа у основания колонн. Так как вес балки в этом случае выходит примерно 45-65 т, монтаж выполняется двумя кранами.

Так же есть технология монтажа тяжелых подкрановых балок с устройством временной промежуточной опоры. Это позволяет выполнить подъем балки по частям, а собрать ее уже на верху, в проектном положении.

Методы монтажа металлических конструкций промышленных зданий принципиально не отличаются от методов монтажа железобетонных конструкций. Выполнение же отдельных технологических процессов по монтажу металлических конструкций и применяемые при этом приспособления имеют некоторые особенности.

Металлические конструкции часто имеют большие размеры и массу. Конструкции значительных размеров поступают на строительно-монтажную площадку с заводов обычно в разобранном виде, поэтому их монтаж производят со стендов укрупнения.

Рис. 184. Схема монтажа металлических конструкций одноэтажного промышленного здания комплексным методом: 1 — кран СКГ-63; 2 — кран СКГ-40/10; 3 — автопроезд для подачи конструкций

Монтаж укрупненных конструкций, имеющих большие габариты и массу, осуществляют двумя кранами или с применением промежуточных опор.

Монтаж конструкций одноэтажных промышленных зданий. В отличие от сборных железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий, которые монтируют раздельным способом, металлические конструкции этих зданий, как правило, монтируют комплексным методом. Он предусматривает параллельный монтаж всех несущих конструкций здания, включая покрытие, т. е. после установки колонн и подкрановых балок на длине 6 или 12 м (одной панели здания) сразу же монтируют стропильные фермы и плиты покрытия (рис. 184). Этот метод используют в случаях, когда грузоподъемность и высота подъема монтажного механизма позволяют устанавливать в проектное положение все конструктивные элементы здания без изменения стрелового оборудования крана.

Чтобы обеспечить условия для одновременной работы нескольких монтажных механизмов и сократить сроки монтажа, применяют совмещенный метод. При этом методе одни краны монтируют только колонны со связями и подкрановые балки, а другие — только конструкции покрытия.

При выборе метода монтажа во всех случаях должно быть соблюдено главное требование: монтаж конструкций должен выполняться в минимальные по времени сроки, с меньшими затратами труда и денежных средств.

Одним из главных путей сокращения продолжительности монтажных работ является уменьшение количества монтажных элементов путем их укрупнения. Причем обычные методы предварительного укрупнения конструкций, применяемые в настоящее время, незначительно сокращают сроки и снижают трудоемкость работ, так как технология сборки на стеллажах не отличается от технологии сборки конструкций в проектном положении. Сокращается лишь количество подмостей за счет обработки узлов непосредственно с земли. Значительные экономические преимущества дает конвейерная сборка, при которой блок перемещается от одной стоянки к другой, а сборщики остаются на местах. Примером конвейерной сборки конструкций может служить сборка элементов покрытия одноэтажных промышленных зданий.

Впервые метод сборки блоков покрытия на конвейерной линии в нашей стране был применен в 1970 г. Сборочный конвейер располагался между монтируемым цехом и складом конструкций (рис. 185). Длину конвейерной линии определяли по числу стоянок, на которые был разбит весь технологический процесс укрупнения блоков. Кроме сборки стальных конструкций на конвейере выполняли окраску конструкций, устройство кровли, остекление фонарей, установку электрооборудования и светильников. Всего было шестнадцать стоянок: на десяти первых собирали и окрашивали стальные конструкции, на шести следующих работали строители и электромонтажники. Производительность конвейера составляла 4 блока в день при двухсменной работе.

Пройдя все стоянки, каждый блок приобретал полную строительную готовность. На стоянке XVI с помощью передаточной тележки блок передвигался поперек конвейера и устанавливался на пути башенного крана, по которому на тех же тележках перемещался электрической лебедкой к месту монтажа. Башенным краном блок массой около 40 т снимали с тележек и перегружали на установщик, расположенныи на подкрановых путях монтируемого пролета. На установщике блок транспортировали к месту монтажа, Освободившиеся тележки краном вновь устанавливали на конвейер для сборки очередного блока. При перевозке на установщике блок находился в положении выше проектного, благодаря чему подстропильные балки беспрепятственно проходили над оголовками колонн здания.

Для опускания блока на колонны и выверки его положения в плане установщик был снабжен домкратным и рихтовоч-ным приспособлениями. Освободившийся установщик возвращался к противоположному торцу пролета для приемки, транспортирования и монтажа следующего блока. После установки всех блоков (кроме последнего) в одном пролете башенный кран переносил установщик в смежный пролет и затем сам монтировал замыкающий блок. Сопряжение прогонов и устройство кровли в местах взаимного примыкания блоков осуществляли наверху. Колонны и подкрановые балки цеха, изготовленные с повышенной точностью, монтировали заблаговременно гусеничными кранами СКХ-40.

Метод крупноблочного монтажа конструкций покрытия со сборкой блоков на конвейерной линии является новым шагом в развитии технологии строительно-монтажных работ, который стал возможен благодаря замене тяжелых железобетонных плит покрытия стальным профилированным настилом и облегченной кровлей. Это снизило массу блока с 80 до 40 т, обеспечило использование существующих монтажных механизмов для их подъема.

Достоинством метода конвейерной сборки является четкий ритм производственного процесса и возможность планирования его с заранее заданной производительностью, которую обычно принимают равной 2—4 блокам в смену. Производительность труда при этом достигла 508 кг/чел-дн — почти в 1,5 раза выше, чем при поэлементном монтаже. Однако устройство сборочного конвейера, оборудование его специальными механизмами и приспособлениями требуют трудовых и материальных затрат. Применение такого метода сборки окажется эффективным только при значительных объемах работ (например, при площади здания не менее 40—50 тыс. м2), когда экономия от сокращения трудоемкости и сроков строительно-монтажных работ перекроет эти расходы.

Рис. 186. Схема монтажа многоэтажного здания самоходным (гусеничным) краном в башенно-стреловом исполнении

Монтаж конструкций многоэтажных промышленных зданий. Многоэтажные промышленные здания с металлическим каркасом обычно отличаются небольшои площадью в плане и значительной высотой. Монтаж конструкций этих зданий, как правило, требует механизмов с высотой подъема до 50 м и более (стреловые, башенные и самоподъемные краны). При высоте зданий до 50 м и массе элементов до 10 т обычно пользуются самоходными стреловыми кранами башенно-стрелового исполнения (рис. 186). Монтаж каркаса зданий этими кранами выполняют поэтажно. Сначала монтируют элементы, образующие жесткое ядро здания.Монтаж элементов осуществляют при тщательной их выверке зенитприборами, для которых на время монтажа в перекрытии оставляют отверстия. Затем одновременно монтируют другие несущие элементы каркаса и элементы связей, так как в процессе монтажа каркаса на всех этапах строительства должна быть обеспечена устойчивость всех монтируемых элементов. Кроме постоянных элементов связи устойчивость каркаса обеспечивается также временными монтажными связями.

При монтаже колонн производят их временное крепление кондукторами, растяжками или подкосами с винтовыми муфтами и тщательную выверку с помощью геодезических приборов. После монтажа и выверки каждой ячейки осуществляют окончательное закрепление колонн.

Металлические конструкции многоэтажных промышленных зданий при массе монтируемых элементов более 10 т монтируют с помощью передвижных и прислонных башенных кранов.

Передвижными кранами обычно монтируют здания высотой до 70 м, прислонными—до 150 м. Наиболее удобны в работе передвижные краны на рельсовом ходу, так как ими можно выполнять все монтажные работы в пределах значительной части монтажной площадки. Применение прислон-ного крана ограничивает работы на площадке вследствие того, что кран не передвигается.

Монтаж металлических конструкций многоэтажных промышленных зданий башенными кранами осуществляется поэтажно, как и стреловыми в башенно-стреловом исполнении.

Самоподъемные краны обычно применяют в тех случаях, когда стреловые и башенные краны не обеспечивают требуемой высоты подъема. Их устанавливают внутри каркаса в одной из ячеек здания и опирают на ригели каркаса.

Рис. 187. Схема монтажа высотного здания самоподъемным краном

На Рис. 187 показана схема монтажа высотного здания самоподъемным краном БКП-300 грузоподъемностью 250кН. Нижние один-два яруса (два— четыре этажа) каркаса монтируют самоподъемным краном, установленным на земле. При этом устойчивость крана от опрокидывания обеспечивается расчалками. Возможен также монтаж конструкций нижних ярусов гусеничными кранами. При монтаже последующих ярусов кран 1 через балки 3 опирается на конструкции здания и удерживается от опрокидывания диафрагмами 2. Для перемещения крана на следующую по высоте стоянку диафрагмы 2 поднимают грузовым полиспастом в верхнее положение и закрепляют к вновь установленным конструкциям здания. При помощи подъемных полиспастов, подвешенных к диафрагмам, кран поднимают на заданную высоту и‘опирают на конструкции здания. Для возможности работы крана высота его башни должна быть не меньше высоты двух этажей здания. При такой высоте перестановку крана необходимо выполнять после монтажа каждого этажа. Чтобы уменьшить число перестановок крана, его башню делают такой высоты, при которой с одной стоянки обеспечивается установка конструкций четырех этажей здания и более.

Рис. 188. Схема монтажа опоры гусеничным краном

Для обеспечения прочности и устойчивости здания на протяжении всего периода его возведения следует надежно закреплять конструкции нижележащего этажа и только после этого приступать к установке конструкций следующего этажа.

Монтаж конструкций сооружений. Монтаж опор ЛЭП. Опоры массой до 10 т и высотой до 20 м устанавливают преимущественно с помощью гусеничных кранов грузоподъемностью до 100 кН со стрелой длиной 10—12 м следующим образом. После осмотра и проверки геометрических размеров опор производят их строповку. Для того чтобы понизить центр тяжести опоры, к ее нижней части иногда прикрепляют тяжелые инвентарные плиты. Застропив опору несколько выше центра тяжести, ее приподнимают и разворачивают на весу. Затем, после наводки в проектное положение устанавливают на фундамент. После выверки правильности установки опор на фундаменты их окончательно закрепляют в проектном положении.

На рис. 188 показана схема установки опор на линии электропередачи напряжением 220 кВ (промежуточные опоры высотой 28,4 м, массой 4,6 т) при помощи гусеничного крана.

Металлические опоры ЛЭП больших размеров и массы монтируют с помощью специального монтажного оборудования и различных приспособлений двумя основными методами: методом поворота (рис. 189), при котором подъем опор производится целиком с предварительным укрупнением конструкций этих опор на земле у места подъема; методом наращивания в проектном положении отдельных элементов или секций, поднимаемых самоподъемным краном или мачтой (стрелой).

Метод поворота используют в основном для монтажа рядовых опор высотой до 70 м.

Различают следующие способы подъема опор поворотом: без вспомогательных мачт и шевров, при помощи мачты или шевра, безанкерным способом.

Без вспомогательных мачт и шевров поднимают невысокие опоры с большой опорной базой, что позволяет получить необходимое усилие для поворота.

От натяжения подъемного полиспаста в ногах опоры возникают большие усилия. При недостаточной прочности ног их усиливают постановкой временных распорок.

При подъеме опор с помощью шевра 7 или мачты (рис. 189, б) высота их принимается равной примерно 7з высоты поднимаемой опоры. Устанавливается шевр обычно на тех же фундаментах, относительно которых будет производиться поворот опоры. Тяги, соединяющие поднимаемую конструкцию с шевром, крепятся к съемной оси, которая опирается на оголовок шевра. С другой стороны шевр удерживает подъемный полиспаст, закрепленный одним концом к этой же съемной оси, а другим — к якорю 4. Сбегающая нитка полиспаста направляется на подъемную лебедку. При сокращении длины подъемного полиспаста шевр поворачивается и тянет за собой опору, которая при этом поднимается. Достигнув такого угла, когда направление подъемного полиспаста совпадает с направлением тяги, съемная ось выйдет из оголовка шевра; дальнейший подъем производят путем стягивания полиспаста без участия шевра. Чтобы предотвратить падение шевра после выхода оси из его оголовка, шевр соединяют с поднимаемой опорой канатом. В первый момент этот канат не должен быть натянут, чтобы на него не передавалось усилие от массы опоры. С обратной стороны к поднимаемой опоре крепят тормозной полиспаст, который должен удерживать ее от опрокидывания в сторону подъема при подходе к проектному положению. После подъема опоры до угла 60° тормозные полиспасты должны быть натянуты; дальнейший подъем производят при попеременной работе подъемных и тормозных полиспастов.

При небольшой высоте поднимаемых конструкций и отсутствии электроэнергии на площадке вместо лебедки применяют трактор, к которому крепят конец каната подъемного полиспаста. Перемещаясь по ранее размеченной трассе, трактор тянет канат полиспаста, поднимая тем самым опору. Для безопасности подъема трассу необходимо выбрать ровную.

После поворота опора может сразу встать на проектную отметку. Но при больших выступающих анкерных болтах этого не происходит, и опору предварительно опускают на клетки, защищающие анкерны болты, затем освобождают от шарнира и удаляют башмак, наклони опору в сторону подъема.

Рис. 189. Подъем опор методом поворота: а _ без мачты; б — мачтой; 1 — опора; 2 — тормозной полиспаст; 3 — дотягивающий полиспаст; 4 — якорь; 5 — подъемный полиспаст; 6— шарнир поворота опоры; 7 — мачта в — с закреплением мачты (шевра) за опору (безанкерный подъем опор); I — II —положения опоры при подъеме; 8 — крепление низа вспомогательной мачты (шевра); 9 — крепление верха мачты (шевра)

После этого попеременным натяжением тор мозного и подъемного полиспастов и качения опоры разбираю клетки и опускают опору на фундамент.

Перечисленные способы подъема связаны с необходимостью уст ройства якорей на большие усилия. Безанкерные методы подъема н требуют устройства якорей на основные усилия. Опора поднимается мачтой, причем устойчивость мачты обеспечивается расчалками, зак репленными за поднимаемую конструкцию. Низ мачты удерживается от сдвига полиспастом, соединенным с основанием поднимаемой опоры. В процессе подъема положение мачты относительно опоры не остается неизменным: она поворачивается вместе с поднимаемой опорой, но та как точки, вокруг которых они поворачиваются, различны, то поло жение их относительно друг друга меняется. При подходе к проектном положению опора удерживается тормозным полиспастом. Так ка мачта расчалена за нижний узел опоры, то в первый момент подъем на фундамент передаются вырывающие усилия, возможность восприятия которых должна быть проверена расчетом.

Метод поворота позволяет производить монтаж опор в полевых условиях, вдали от города, строек и населенных мест. Недостатком этог метода является необходимость применения большого количества тяжелого такелажного оборудования и приспособлений — шевров, лебедок, канатов, траверс.

Высокие и угловые опоры высотой 70 м и более, имеющие значительную массу, обычно монтируют методом наращивания в проектном положении.

Монтаж радиомачт. Применяют два основных способа монтажа металлических радиомачт: подъем их в целом виде методом поворота посредством падающих стрел; сборка радиомачт в вертикальном положении методом наращивания при помощи самоподъемных кранов (рис. 190).

Подъем радиомачт в целом виде методом поворота при помощи падающих стрел принципиально ничем не отличается от подъема тем же способом опор ЛЭП. Монтаж радиомачт по этому способу требует применения тяжелого такелажа и сложных подъемных устройств, большого количества тросов, устройства якорей. Кроме того, при подъеме мачт большой высоты требуется усиление ствола мачты из-за недостаточной его жесткости. Все это усложняет и удорожает монтаж. Такой способ монтажа рекомендуется только для радиомачт высотой 70—90 м. Для более высоких радиомачт основным способом является монтаж методом наращивания при помощи самоподъемных кранов.

Монтаж мачт методом наращивания производят в такой последовательности. Самоходным краном, которым, кроме того, разгружают конструкции, на временные опоры устанавливают две нижние секции мачты и расчаливают временными расчалками в уровне опирания мачты и верха установленных секций. Этим же краном монтируют самоподъемный кран с закреплением обоймы к смонтированной секции. Если нет мобильного крана достаточной грузоподъемности, то сначала монтируют методом поворота самоподъемный кран. Его устанавливают на земле на специальной опоре и расчаливают под поворотным оголовком к временным якорям. Нижние секции мачты в этом случае монтируют самоподъемным краном. После установки второй секции мачты на ней закрепляют обойму крана. Верх обоймы и низ крана крепят к специальным столикам, приваренным к секциям мачты при ее изготовлении. Затем снимают расчалки крана, и при помощи специального подъемного полиспаста, соединяющего низ обоймы с низом ствола крана, последний выдвигают, и низ ствола крана закрепляют на следующей секции мачты.

Рис. 190. Схема монтажа мачты методом наращивания: а — момент монтажа мачты; б — установка секции мачты; в — подъем обоймы крана; г — подъем ствола крана; 1 — временные расчалки; 2 — постоянные оттяжки; 3 — монтажный кран

После закрепления крана на новой стоянке поднимают следующую секцию мачты. Подъем секций производят с противоположной стороны крана от смонтированной мачты. Поднимаемую секцию удерживают от раскачивания оттяжкой, привязанной к низу поднимаемой секции. Установив очередную секцию, кран передвигается, для чего сначала по стволу крана его крюком поднимают обойму; ствол крана перед подъемом обоймы закрепляют специальной опорой за верх смонтированных конструкций. После того как обойму закрепят на новой стоянке, выдвигают ствол крана и крепят его к мачте.

Для придания устойчивости смонтированным конструкциям между ярусами постоянных оттяжек устанавливают временные расчалки. Обычно их ставят через две секции на третьей, т. е. между постоянными оттяжками дополнительно ставят два яруса временных расчалок. После установки постоянных оттяжек временные расчалки снимают, кроме находящихся в самом нижнем ярусе. Временные расчалки крепят к постоянным якорям за специальное крепление и натягивают на определенное усилие в зависимости от размеров мачты. Усилие во временной расчалке измеряется динамометром, включенным в последнюю нитку натяжного полиспаста.

Постоянные оттяжки устанавливают с учетом проектного усилия. Допускаемое отклонение величины монтажного натяжения не должно превышать 10%.

По мере возведения мачты производят выверку смонтированных конструкций при помощи двух теодолитов, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через грань одного из поясов мачты. Теодолиты располагают от мачты на расстоянии не менее ее высоты так, чтобы угол подъема трубы теодолита был не более 45°. Выверка производится одновременно с натяжением оттяжек.

Все работы по закреплению стыков выполняют с постоянных лестниц и площадок мачты, а также с навесных люлек. Если мачты высокие, подъем монтажников к месту работы производят краном в специальных люльках, причем лебедки в этом случае должны иметь дополнительную передачу для ручного опускания люлек в случае прекращения подачи электроэнергии. В некоторых случаях для подъема и спуска монтажников устраивают лифты.

Монтаж башен. Опоры радиорелейных линий, радио- и телевизионные опоры часто выполняют в виде башен. Башни обычно имеют значительную высоту и большую массу. Монтаж таких башен, как правило, осуществляют методом наращивания в проектном положении, Монтаж элементов башни в проектном положении производят переставной мачтой на расчалках, закрепленных к якорям на земле, или самоподъемным подвесным краном, который крепится к поясам смонтированной части башни и перемещается по ее центру. В зависимости от примененного монтажного оборудования несколько меняется технология производства работ.

Нижние секции башни монтируют с помощью самоходного крана, предназначаемого в основном для разгрузки конструкций. Эти секции можно также монтировать монтажной мачтой или подвесным краном, установленным на земле на специальной опоре и расчаленным к якорям или фундаментам сооружения.

При монтаже конструкций башни переставной мачтой (рис. 191) последнюю раскрепляют не менее чем четырьмя расчалками, причем положение якорей выбирают таким образом, чтобы на самой верхней стоянке мачты их заложение обеспечивало угол между мачтой и расчалками около 45°. При меньшем угле мачта во время наклона может потерять устойчивость. Если мачту устанавливают на земле, то ее основание должно быть закреплено от сдвига.

Так как высота типовой монтажной мачты 29 м, то при ее помощи можно собрать с земли элементы башни на высоту 24—26 м. Подъем элементов производят, поворачивая и наклоняя мачту в сторону устанавливаемого элемента. При большой опорной базе башни мачту передвигают внутри нее, чтобы не терять высоты подъема во время большого наклона мачты. Наклон и поворот последней осуществляют попеременным натяжением и опусканием расчалок.

Для обеспечения возможности поворота и наклона мачта имеет поворотный оголовок с прикрепленными расчалками и шарнирную опору с двумя взаимно перпендикулярными горизонтальными и вертикальными шарнирами.

Рис. 191. Переставная мачта: 1 — мачта до и после перестановки; 2 — подъемный башмак; 3 — полиспаст для подъема мачты; 4 — опорный хомут мачты; 5 — направляющая рамка; 6 — расчалки

После окончания монтажа низа башни мачту поднимают и устанавливают на консольную балку (хомут), закрепленную в верхней секции пояса смонтированной части. Хомут состоит из двух частей, охватывающих пояс башни и соединенных между собой болтами. Чтобы хомут не сползал, к поясу ниже места его опи-рания приваривают упор, на который передается вертикальная реакция от веса крана и поднимаемого элемента, а также реакция от натяжения расчалок при подъеме элементов. Вертикальный опорный шарнир мачты заделывают в консольной части хомута.

Перестановку мачты производят подъемным полиспастом при одновременном ослаблении расчалок. Полиспаст для подъема заделывают в опорный переставной башмак, установленный на верхнем торце того пояса, по которому перемещается мачта. Башмак поднимается одновременно с подъемом пояса. Переставлять мачту можно только после того, как очередная панель башни будет полностью собрана и все стыки выполнены по проекту. После перестановки мачты цикл монтажа повторяется.

В настоящее время вместо мачт применяют также самоподъемные подвесные краны УПК-2,5 (рис. 192). Подвесной кран не имеет расчалок, мешающих установке конструкций, и по сравнению с мачтой проще в эксплуатации.