/
Текст
ББК 38.638
А94
УДК 693
Рецензенты:
кафедра технологии строительного производства
Киевского инженерно-строительного института
(зав. кафедрой д-р техн, наук, проф. Ю. И. Беляков)
(главный инженер
канд. техн, наук Е. П. Полуянов
Главстальконструкции Минмонтажспецстроя СССР)
Афонин И. А., Евстратов .Г. И., Штоль Т. М.
А94 Технология и организация монтажа специальных сооруже-
ний: Учеб, пособие для строит. вузов/Под ред. Т. М. Штоля.—
М.: Высш.шк., 1986. — 368 с., ил.
В пер.: 1р. 30 к.
В книге изложены организационно-технологические основы и передовой опыт монтажа
сложных зданий и сооружений различного назначения на основе комплексной механизации работ.
Отдельные разделы посвящены организации труда монтажников, повышению эффективности
монтажа.
3204000000—052
001(01) —86
178—86
ББК 38.638
6С6.5
© Издательство «Высшая школа», 1986
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие предназначено для студентов специальности
«Промышленное и гражданское строительство» и призвано оказать
помощь при изучении спецкурса, выполнении курсового и дипломно-
го проектирования. Книга также будет полезна инженерно-техниче-
ским работникам строительно-монтажных, проектных и научно ис-
следовательских организаций, занятым в области строительства
зданий и сооружений.
В книге излагаются технология и организация монтажа наибо-
лее сложных зданий и сооружений промышленного и гражданского
строительства. Значительное внимание уделяется вопросам рекон-
струкции, повышения эффективности работ и снижения затрат
ручного труда. При написании пособия обобщен передовой опыт
ведущих монтажных организаций страны и частично зарубежный
опыт.
Главы 1 и 2 (кроме § 2.1), гл. 3 (кроме § 3.1), § 7.1, гл. 8
(кроме § 8.1), § 10.3, написаны канд. техн, наук, доц И. V Афони-
ным; § 3.1, гл. 4, 5, 9, § 11.2 д-ром техн, наук, проф. Г. И. Евстрато-
вым; предисловие, введение, § 2.1, гл. 6, Ел. 7 (кроме § 7.1)
проф. Т. М. Штолем; § 8.1, гл. 10 (кроме § 10.3), гл. 11 (кроме
§ 11.2) проф. Т. М. Штолем и доц. И. А. Афониным.
Авторы приносят благодарность рецензентам сотрудникам ка-
федры «Технологии строительного производства» Киевского инже-
нерно-строительного института (зав. кафедрой д-р техн, наук.,
проф. Ю. И. Беляков), профессору той же кафедры, лауреату Госу-
дарственной пр« ши УССР Ю. А. Пищаленко; главному инженеру
Главстальконструкции Минмонтажспецстроя СССР канд. техн, наук
Е. П. Полуянову за ценные замечания, сделанные при рецензиро-
вании книги.
Пожелания, направленные на улучшение книги, просим присы-
лать в адрес издательства «Высшая школа».
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Советский Союз по многим важнейшим направлениям науки и
техники, в том числе продукции строительной индустрии занимает
ведущее место в мире. Дальнейшее ускорение темпов экономическо-
го роста будет осуществляться на основе научно-технического
прогресса. Научно-технический прогресс базируется на постоянном
и непрерывном совершенствовании производительных сил общества
и новейших достижениях науки, направленных на решение экономи-
ческих и социальных задач.
В строительном производстве интенсификация и научно-техни-
ческий прогресс связаны с решением задач по повышению произ-
водительности труда, ликвидации тяжелого ручного труда, эконо-
мии всех видов материально-технических ресурсов (материалов,
энергоресурсов, машинного времени), повышении организованности
производства, соблюдении технологической дисциплины. Научно-
технический прогресс в строительстве ориентируется на конечные
результаты.
Все большую роль в строительстве играет проблема создания
новой техники с реализацией её потенциального эффекта на основе
ЭВМ. Актуальна проблема сокращения продолжительности дове-
дения опытных образцов нового оборудования до серийного из-
готовления.
В системе звеньев научно-технического прогресса особое место
принадлежит подготовке кадров, которые являются создателями
новой техники и технологии.
Ускорение научно-технического прогресса во всех отраслях
промышленности, дальнейшее развитие материально-технической
базы страны, что связано со строительством и реконструк-
цией большого числа специальных зданий и сооружений ме-
таллургии, машиностроения, энергетики, химической, нефте-
перерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, соору-
жений связи, большепролетных спортивных и других сложных
градостроительных объектов, характеризующихся спецификой
возведения.
В дореволюционной России специальные здания и сооружения
были главным образом построены по проектам выдающегося рус-
ского инженера В. Г. Шухова (1853—1939). Под его руководством
создавались нефтеперерабатывающие установки и технологическое
оборудование для водотрубных паровых котлов, конструкции до-
менных печей, большепролетных висячих и арочных перекрытий
общественных зданий, мостов и др. В тот период времени в стране
специальных проектных и научно-исследовательских организаций не
было и только в 1918г. ряд мелких проектных групп были объеди-
нены в институт по стальным конструкциям. Изготовление конст-
4
рукций производилось главным образом на открытых площадках
и полигонах с применением заклепочных соединений элементов и
деталей. Электродуговая сварка имела крайне ограниченное при-
менение.
Механизмы для подъема и монтажа конструкций промышлен-
ностью не выпускались. Для осуществления планов индустриализа-
ции страны, намеченной XIV съездом партии, потребовалось соз-
дать мощную производственную базу строительства и отечествен-
ную монтажную технику.
В годы первых пятилеток совершенствовались технология и ор-
ганизация строительства, начали применять монтаж с предвари-
тельным укрупнением конструкций промышленных зданий с при-
менением вантовых деррик-кранов грузоподъемностью до 40 т;
впервые на монтаже судостроительного эллинга применяли специ-
альный портал, развозивший монтажные блоки массой до 300 т от
площадки укрупнительной сборки к месту установки; на монтаже
сооружений ЦАГИ использовались отечественные железнодорож-
ные паровые и гусеничные дизельные краны грузоподъемностью 45
и 15 т и первые башенные электрические краны грузоподъемностью
15 т.
В годы Великой Отечественной войны при строительстве до-
менной печи на одном из металлургических заводов было произ-
ведено укрупнение в стороне горна доменной печи массой 147 т
с последующей надвижкой его на фундамент.
В послевоенные годы в стране создавалась мощная база строи-
тельной индустрии. На отечественных заводах организован серий-
ный выпуск башенных самоходных кранов грузоподъемностью 25...
75 т, стреловых гусеничных кранов грузоподъемностью 30... 100 т
с электрическим приводом и другой монтажной техники.
В деле развития строительной индустрии и внедрения новых
типов зданий и сооружений большое значение имело постановление
ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О раз-
витии производства сборных железобетонных конструкций и дета-
лей для строительства». Новые заводы оснащались полуавтомати-
ческими поточными линиями изготовления и обработки сборочных
деталей.
Установка на заводах торцефрезеровальных станков позволила
значительно повысить точность изготовления конструкций и начи-
ная с 1965 г. применять опирание стальных элементов-с фрезерован-
ными торцами на строганные стальные опорные плиты, что сокра-
тило трудозатраты при выверке конструкций. Монтажные соедине-
ния стали выполнять на высокопрочных болтах, менее трудоемких,
чем сварка.•
На современном этапе ставится задача интенсифицировать
процесс возведения зданий и сооружений на основе дальнейшей
индустриализации, используя в полной мере накопленный научно-
технический потенциал <и .имеющиеся резервы.
Для успешного осуществления намеченных планов ЦК КПСС и
Совет Министров СССР приняли постановление «О дальнейшем
5
развитии индустриализации и повышении производительности труда
в капитальном строительстве» («Правда» от 31.08.85 г.). В поста-
новлении намечены конкретные меры по дальнейшей индустриали-
зации строительного производства.
Переход на интенсивные методы предъявляет новые требования
к инвестиционной политике. Капитальные вложения будут концен-
трироваться на решающих участках, где возможно получение наи-
большего прироста продукции и национального дохода на каждый
рубль затрат. Центр тяжести с нового строительства переносится
на техническое перевооружение и реконструкцию действующих
предприятий.
Перед промышленностью строительных материалов на ближай-
шие годы ставится задача существенно нарастить объемы выпу-
скаемых эффективных конструкций и материалов, в 1,5...2 раза
увеличить изготовление конструкций из профилированного настила
и алюминиевых сплавов, изделий на основе асбоцемента, ячеистого
бетона, гипса, древесины, полимеров. Расширяется производство
мобильных зданий инвентарного типа для обустройства строитель-
ных площадок, а также комплектно-блочных зданий.
Принципиально новое направление в индустриализации строи-
тельства создает крупноблочный метод возведения сооружений,
основанный на концентрации материальных ресурсов и монтаж-
ников за пределами строительного объекта на площадках конвейер-
ных линий и базах комплектации' и превращении строительства в
процесс сборки объекта из укомплектованных частей — блоков.
Укру.пнение конструкций и оборудования в блоки может произ-
водиться как на конвейерных линиях, так и на стационарных и
передвижных стендах.
Крупноблочный монтаж связан с применением новой монтажной
техники для конвейерных линий и стендов (кондукторные устрой-
ства, подмости, тележки и транспорт для перемещения блоков,
поворотные устройства), оборудования для подъема и монтажа
блоков (траверсы, стационарные и передвижные подъемники,
высокие и низкие установщики, инвентарные устройства для усиле-
ния блоков), оборудования для надвижки блоков и монтажа мето-
дом поворота (гидравлические домкраты и выжимные устройства,
мачтовые подъемники, лебедки).
Созданное оборудование для конвейерных линий обеспечивает
сборку и монтаж блоков размером от 12 X 18 до 24X 72 м массой
до 500-т, надвижкой монтируются блоки массой до 3000 т и более,
методом поворота монтируются блоки массой 1000 т и более.
Стационарные условия производства работ при крупноблочном
возведении зданий и сооружений позволяют широко применять
механизированный инструмент и приспособления, четко организо-
вать работы с совмещением общестроительных и монтажных
процессов, резко сократить объемы верхолазных работ и предельно
сократить производственный травматизм.
Решение задач индустриализации производится на основе рас-
6
ширения поставки промышленностью продукции полной строитель-
ной готовности, не требующей дополнительной обработки.
В ближайшие годы предусматривается переход на индустриаль-
но-системные методы проектирования и строительства объектов.
Главным признаком индустриальных строительных систем является
создание единого промышленно-строительного конвейера, в который
включаются проектировщики, изготовители конструкций и оборудо-
вания, монтажники. Новая индустриальная технология предусмат-
ривает поточное высокомеханизированное монтажное производство
работ, создание быстромонтируемых повторяющихся укрупненных
объемных элементов зданий и сооружений (модулей), крупных
строительно-технологических блоков и блоков агрегированного тех-
нологического оборудования.
Основа индустриально-системного метода закладывается при
проектировании объектов в их архитектурно-планировочные и
конструктивные решения, которые должны отвечать передовым тех-
нологическим требованиям. Поставка и монтаж изделий полной
заводской готовности должны осуществляться в ритме, соответ-
ствующем поточному процессу производства монтажных работ,
с применением прогрессивных средств комплексной механизации и
выполнением работ по методу бригадного подряда. Совершенство-
вание планирования направляется на ориентирование всех участ-
ников инвестиционного процесса в строительстве — заказчиков,
проектировщиков, подрядчиков, поставщиков оборудования, кон-
струкций и материалов на создание конечной строительной про-
дукции — законченных зданий и сооружений в заданные сроки и
высокого технического качества.
Решение намеченных задач по индустриализации позволит пе-
реместить до 40% рабочих с основной строительной площадки на
конвейерные линии и сборочно-комплектовочные предприятия. При
этом сократится продолжительность строительства в 2...3 раза, сни-
зится трудоемкость строительно-монтажных работ на 30...40%.
В плане выше указанных задач в книге нащли отражение эти и
другие вопросы монтажа современных специальных зданий и
сооружений.
ГЛАВА 1
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
МОНТАЖА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
1.1. Конструктивные и технологические
особенности возведения специальных зданий
и сооружений
Специальные здания и сооружения отличаются от обычных зда-
ний сложными архитектурно-планировочными и конструктивными
решениями, строятся в составе крупных промышленных и граждан-
ских комплексов. К таким объектам относятся специальные произ-
водственные здания для размещения оборудования, этажерки и
постаменты под открытое производственное оборудование, сооруже-
ния, выполняющие инженерные функции.
В специальных зданиях размещают характерную для данного
производства технологию и оборудование. Специальные сооруже-
ния часто характеризуются значительной высотой — до 300 м и бо-
лее, глубиной заложения в землю — на 20 м и более, большими
пролетами — до 100 м.
Специальные здания и сооружения, применяемые в промышлен-
ном и гражданском строительстве, классифицируют с учетом техно-
логии их монтажа и используемых монтажных средств по следую-
щим группам (табл. 1.1): здания и сооружения для размещения
основного характерного для предприятия технологического процес-
са и оборудования; сооружения, функционально связанные с основ-
ным технологическим процессом и являющиеся самостоятельным
объектом; инженерные сооружения, являющиеся связующими эле-
ментами отдельных объектов предприятия и служащие для транспор-
тировки выпускаемой продукции, сырья и отходов; наземные соору-
жения для хранения готовой продукции, сырья и отходов; заглуб-
ленные в землю сооружения, выполняющие технологические и при-
родоохранные функции; большепролетные производственные, спор-
тивные и общественные сооружения; высотные сооружения.
При возведении специальных сооружений наряду с традицион-
ной технологией и организацией выполнения строительно-монтаж-
ных работ применяются особая высокоэффективная технология и
средства механизации, которые затем могут распространяться на
унифицированные здания и сооружения.
Основными материалами, из которых возводят несущие кон-
струкции специальных объектов, являются преимущественно металл
и сборный железобетон. Монолитный железобетон применяется для
фундаментов, днищ резервуаров и емкостей, а также для высотных
8
Таблица 1.1. Классификация специальных зданий и сооружений
Классификационная группа Размещаемое оборудо- вание и функциональное назначение объекта Принятая технология монтажа Техника для монтажа не- сущих конструкций и обо- рудования
Специальные здания для раз- мещения основно- го технологическо- го процесса и обо- рудования Сооружения, функционально (•вязанные с основ- ным технологиче- ским процессом Инженерные со- оружения, связы- вающие отдельные объекты предприя- тия Наземные со- оружения для хра- нения продуктов, сырья и отходов Заглубленные в землю сооружения Большепролетные п роизводственн ы е, спортивные и об- щественные соору- жения Высотные соору- жения Доменные и ста- леплавильные пе- чи, прокатные ста- ны, реакторы, кот- лы, коксовые бата- реи, установки хи- мии и нефтехимии, емкости и оборудо- вание пищевой и обрабатывающей промышленности Постаменты, эта- жерки, воздухона- греватели, газо- очистители, ком- прессорные, пыле- уловители, энерге- тическое оборудо- вание Галереи транс- портеров, эстакады транспорта и тру- бопроводов, линии энергетики Резервуары, газ- гольдеры, силосные склады, бункерные эстакады Насосные, резер- вуары, отстойники, очистные сооруже- ния, природоохран- ные объекты Ангары, спор- тивные арены, рын- ки, демонстраци- онные залы Вытяжные и ды- мовые трубы, гра- дирни, грануляци- Совмещенный крупноблочный монтаж строитель- ных конструкций и технологического оборудования со сборкой блоков на базах комплекта- ции и конвейерных линиях Раздельный мон- таж строительных конструкций, совме- щенный монтаж конструкций и обо- рудования Крупноблочный монтаж с предва- рительным укруп- нением конструк- ций на специаль- ных площадках Монтаж методом рулонирования за- готовок, раздель- ный крупноблочный монтаж Монтаж в от- крытом котловане и сооружение ме- тодом «опускного колодца», соору- жение методом «сборная стена в грунте» Крупноблочный монтаж с предва- рительной сборкой большепролетных и структурных по- крытий. Монтаж с использованием временных опор, надвижкой блоков, рулонированием мембран Монтаж' цельно- собранной конст- рукции кранами и Серийные монтаж- ные краны, специаль- ные монтажные мач- ты, монтажные блоки, подъемники, специ- альное оборудование для конвейерной сбор- ки и крупноблочного монтажа Серийные монтаж- ные краны, полиспа- сты и лебедки, гидро- домкраты и подъем- ники Серийные монтаж- ные краны, специаль- ное оборудование для крупноблочного мон- тажа Комплект специ- ального оборудова- ния для монтажа ме- тодом рулонирования, манипуляторы-враща- тели, серийные мон- тажные краны Комплект специ- ального оборудования для метода «стена в грунте», серийные монтажные краны Комплект монтаж- ных мачт, домкрат- ные системы, само- ходные подмости-ус- тановщики, серийные монтажные краны Специальные мон- тажные порталы с полиспастными и дом-
9
Продолжение табл. 1.1
Классификационная группа Размещаемое оборудо- вание и функциональное назначение объекта Принятая технология монтажа Техника для монтажа не- сущих конструкций и обо- рудования
оиные башни, ра- диотелевизионные башни, опоры ра- диорелейных ли- ний, антенны, во- донапорные башни, стационарные мор- ские. платформы мачтами. То же, с поворотом вокруг шарнира. То же, с использованием «падающей стрелы или портала», круп- ноблочная сборка наращиванием, крупноблочная сборка подращи- ванием. Метод подъема перекры- тий и площадок с установленным обо- рудованием кратными системами, приставные и само- подъемные краны, средства воздухопла- вания (вертол ет ы), серийные монтажные краны, монтажные мачты
сооружений, возводимых в скользящей опалубке. Специальные зда-
ния возводятся по проектам повторного применения, а также по
индивидуальным проектам, в которых повторяются отдельные
части объекта, состоящие из типовых конструкций и .узлов. Значи-
тельная часть специальных сооружений строится по типовым проек-
там. Так, на инженерные сооружения промышленных предприятий
разработаны и действуют около 1000 проектов, на сооружения
складского назначения — более 200, на подземные сооружения —
более 300, на дымовые трубы — 70, на резервуары для нефте-
продуктов и воды соответственно 47 и 36.
Систематически производится межотраслевая унификация всех
массовых сооружений, на основе которых осуществляют разработ-
ку типовых конструкций.
Пролеты и шаги колонн для типовых этажерок резервуаров,
эстакад и других сооружений приняты кратными 6 м, а в отдельных
случаях — 3 м. Для высот колонн надземных сооружений принят
модуль 0,6 м, для подземных — 0,3 м, вытяжных башен — модуль
по высоте 3 и 6 м.
Унифицированные сборные железобетонные этажерки под техно-
логическое оборудование выполняют из конструкций серий ИИ-20/70;
ИИЭ-20-1/70; ИИЭ20-5/73; 1.420-6; ИИ-04; 1.020-1. Этажерки
имеют пролеты 6; 9 и 12 м при колоннах 6... 12 м с числом пролетов
от одного до трех; высота этажей — 3,6; 4,8; 6; 7,2 м.
Постаменты под горизонтальные емкости и открытое оборудо-
вание выполняют из типовых конструкций серии ИС-01-17. Высота
постаментов — 1,2; 2,4; 3,6; 4,8; 6; 7,2 м. Конструкция постамента
состоит из двухветвевых колонн, жестко заделываемых в фундамен-
ты, и балок, укладываемых поверх колонн.
Конструкции площадок, переходных мостиков, лестниц разра-
10
батывают на основе серии КЭ-031-1 «Стальные лестницы, переход-
ные площадки и ограждения».
Специальные здания и сооружения обычно возводят с использо-
ванием прогрессивных форм организации строительства.
1.2. Организационно-техническая подготовка
Успешное решение строительных задач по созданию крупных
инженерных сооружений в значительной степени зависит от свое-
временной и качественной подготовки к строительству.
Специальные здания и сооружения входят в состав сложных
промышленных и гражданских комплексов, которые обычно проек-
тируют в две стадии.
Подготовка к строительству ведется на основе организационно-
технологической документации, разрабатываемой в целях определе-
ния рациональной последовательности и продолжительности строи-
тельства объектов, увязки выполнения отдельных видов работ, обес-
печения строительства материально-техническими и трудовыми
ресурсами.
Организационно-технологическими документами являются про-
екты организации строительства (ПОС) и проекты производства
работ (ППР), составленные соответственно на основе материалов
проекта на первой стадии проектирования и на основе рабочей до-
кументации — на окончательной стадии проектирования. Организа-
ционно-технологическая основа строительства объектов заклады-
вается на первой стадии проектирования в проекте организации
строительства, который является разделом технологического проек-
та и составляется за счет расходов на проектирование.
Проект организации строительства (ПОС) обеспечивает мон-
тажным организациям возможность успешно осуществлять через
локальные ППР завершающую стадию инженерно-технической под-
готовки строительного производства на уровне, обеспечивающем
своевременное выполнение работ по методу бригадного подряда.
ПОС является по существу рабочей программой, по которой ведут-
ся проектирование и строительство объекта. Согласно ПОС выдает-
ся техническая документация на стройку: рабочие чертежи всех
частей проекта, решения по технологии производства строитель-
ных и монтажных работ, сметы по видам работ, комплектовочные
ведомости по объекту или узлам объекта. Основным документом
ПОС является директивный календарный план-график, в котором
определяются степень совмещения процессов и последовательность
их выполнения на отдельных блоках, узлах и объектах пускового
комплекса. На этом этапе определяются объемы работ и связь тех-
нологии монтажных работ с производством строительных работ,
проектируется поставка конструкций и оборудования, определяется
потребность в монтажных кранах и другой технике, количество
и состав рабочей силы, энергоресурсы, площади для складирования
и временные сооружения для выполнения монтажных работ, потреб-
ность в жилом фонде, бытовые помещения для работающих.
и
Монтажные организации, имея полную информацию об объекте
и необходимых ресурсах, заблаговременно планируют подготови-
тельные работы и осуществляют их по графику.
ПОС разрабатывается генеральным проектировщиком и согласо-
вывается с генподрядной организацией, специализированными ор-
ганизациями, монтирующими каркас здания и оборудования, а так-
же с основными поставщиками конструкций и оборудования.
Разработанный на таком уровне ПОС может служить основой
для оперативного руководства разработкой рабочей технологии
строительных и монтажных работ на стадии ППР, состав-
ления калькуляций для ведения работ методом бригадного под-
ряда.
Проект производства монтажных работ ППР разрабатывается
специализированной проектной организацией или группой подго-
товки производства монтажной организации и включает в себя:
пояснительную записку с ведомостями объемов монтажных работ,
технико-экономическими расчетами, порядком эксплуатации и пра-
вилами испытания оборудования для монтажа, контролем качества
монтажных работ, рекомендациями по технике безопасности; ка-
лендарный план монтажных работ, согласованный с генподрядной
организацией и включающий графики производства работ по бло-
кам и узлам; расчеты трудозатрат, потребности в рабочей силе, в
механизмах; графики поступления с заводов-изготовителей конст-
рукций и оборудования; стройгенплан монтажных работ, согласо-
ванный с генподрядной организацией, а на действующих предприяти-
ях —-с их дирекцией; технологические карты на складирование,
укрупнительную сборку, монтаж в проектное положение сложных
элементов, сварку и клепку конструкций, постановку высокопрочных
болтов, замоноличивание стыков и окраску конструкций, меры по
обеспечению необходимой точности монтажа и устойчивости эле-
ментов; рабочие чертежи специальной монтажной оснастки и при-
способлений; дополнительные технические требования к изготовле-
нию конструкций, поставке оборудования и к выполнению обще-
строительных работ, вытекающие из условий монтажа.
ППР выдается на монтажную площадку не позднее чем за два
месяца до начала работ на объекте. В первую очередь выдаются
стройгенплан, ведомости объемов работ и дополнительные техниче-
ские требования на поставку конструкций и оборудования, что
обеспечивает возможность их учета при изготовлении и своевре-
менном проведении организационно-технической подготовки площад-
ки строительства. При наличии на объекте большого количества
специализированных организаций в целях увязки их работы из
числа общестроительных или монтажных организаций назначается
генеральный разработчик ППР (обычно организация с наиболь-
шим объемом работ), который разрабатывает «сводный» или
«комплексный» ППР. Такой проект служит основанием для внедре-
ния совмещенного монтажа конструкций и технологического обору-
дования.
Качество организационно-технологической подготовки зависит
12
от своевременного поступления на строительную площадку рабочих
чертежей и другой технической документации.
Техническая документация на объект должна быть получена от
проектных организаций через заказчика и генподрядную органи-
зацию в установленные сроки и в необходимом числе экземпляров.
Большое количество документации на конструкции и оборудование
поступает непосредственно от заводов-изготовителей и составляется
монтажными организациями.
Чертежи КМ — расчеты и конструктивные схемы стальных
конструкций с заказами стали по профилям составляет проектная
организация. Чертежи КМД — деталировочные чертежи стальных
конструкций разрабатываются на основании чертежей КМ заводом-
изготовителем с учетом дополнительных технических требований
(ДТТ) монтажной организации, в которых формулируются местные
условия. Чертежи КЖ — маркировочные схемы, опалубочные и
арматурные чертежи железобетонных конструкций, детали узлов,
чертежи соединительных элементов разрабатывает проектная орга-
низация.
Предприятие-изготовитель выдает сертификаты на изготовлен-
ные конструкции, в которых указывается соответствие материалов,
примененных для изготовления конструкций, техническим условиям,
стандартам, а также соответствие изготовленных конструкций
проекту и нормативным требованиям.
Монтажная организация составляет и согласовывает с заводом-
изготовителем дополнительные технические требования (ДТТ) на
изготовление конструкций, в которых предусматривается: члене-
ние конструкций на отправочные элементы с учетом экономически
обоснованного максимального укрупнения их на заводе, а также
возможности их укрупнения на монтажной площадке; фрезерование
торцов элементов в местах монтажных соединений; оснащение
отправочных элементов монтажными приспособлениями, а также
начальными и выводными планками для монтажных сварных сты-
ковых швов и обработанными пластинами для сварки контрольных
образцов: составление перечня узлов, в которых рассверливание
монтажных отверстий или подгонка узлов производится при монта-
же; составление общей последовательности сборки и контрольных
сборок конструкций.
Заказчик передает организациям, монтирующим оборудование,
со штампом «К производству работ» следующую комплектную тех-
ническую документацию заводов-изготовителей: паспорта машин,
аппаратов, арматуры и контрольно-измерительных приборов, входя-
щих в комплект поставок; спецификации и сборочные чертежи
оборудования; комплектные отправочные ведомости; схемы разбив-
ки негабаритного оборудования на поставочные блоки; электро-
монтажные схемы и схемы контрольно-измерительных приборов
и автоматики; схемы маркировки поставочных блоков, узлов и де-
талей, поставляемых в разобранном виде; схемы строповки обору-
дования и отдельных поставочных блоков; акты заводских ОТК
на контрольную сборку, обкатку, испытание и приемку оборудова-
13
ния; заводские технические условия на изготовление и поставку
оборудования и формуляр с указанием допусков; заводские ин-
струкции по сборке, сварке, монтажу, расконсервации, пуску, опро-
бованию и испытанию оборудования.
Специализированная по монтажу оборудования организация
составляет совместно с заказчиком приемосдаточную и исполни-
тельную документацию. Для некоторых видов технологического
оборудования дополнительно составляются акты и документация
на сдачу технологических трубопроводов.
Практика выявила необходимость разработки на стадии «рабо-
чей документации» основных положений по организации работ,
в которых предусматривается повышение монтажной технологично-
сти возводимого объекта с учетом внедрения крупноблочного совме-
щенного монтажа конструкций и оборудования.
Проект организации работ (ПОР) разрабатывается на основе
исходных данных, содержащихся в ПОС и ППР: с целью равно-
мерной загрузки бригад строительно-монтажных управлений в тече-
ние планируемой программы работ (годовой или двухлетней); на
сложные и трудоемкие части промышленных комплексов с целью
организации поточной технологии их возведения (например, на
крупноблочный монтаж металлокаркасов корпусов КамАЗа).
Расчетный уровень потребности в рабочих и других материаль-
но-технических ресурсах принимается в ПОР в строгом соответст-
вии с их фактическим наличием на строительной площадке. ПОР
разрабатывается группой подготовки производства строительно-
монтажных управлений или по оплачиваемому договору трестами
«Оргтехстрой».
Основными документами ПОР являются: календарные планы ра-
бот в виде расписания движения строительно-монтажных бригад;
графика комплектации материально-техническими ресурсами; гра-
фики обеспечения работы бригад машинами, механизмами и транс-
портом; расчетные показатели объемов работ и производительности
труда рабочих в бригадах.
До монтажа строительных конструкций и оборудования выпол-
няются следующие общестроительные работы по подготовке пло-
щадки: устройство подъездных железных и автомобильных дорог;
планировка необходимых площадей для складирования и укрупни-
тельной сборки конструкций и оборудования; подводка внешних
сетей электроэнергии, воды, пара; строительство временных поме-
щений и приспособление существующих или строящихся объектов
под механическую мастерскую, закрытые помещения для укрупни-
тельной сборки и ревизии блокированного оборудования, кузницу,
будки .для сварочных аппаратов, компрессорную, материальный
склад, контору, раздевалку для рабочих, комнату обогрева рабо-
чих в зимнее время и др.; установка, испытание и оформление сдачи
в эксплуатацию монтажных механизмов с устройством подкрановых
путей, якорей и т. д.
Монтажные организации при соответствующем объеме работ
имеют в своем составе группу подготовки производства для проек-
14
тирования и разработки организационно-технологической докумен-
тации по монтажным работам.
1.3. Организация складов конструкций и оборудования
Организация складов зависит от их назначения, принадлежно-
сти и места расположения в составе строящегося комплекса.
Склад обычно выделяется в самостоятельную производственную
единицу во главе с начальником склада (участка), подчиненным
руководителю работ на объекте. При переходе на производственно-
технологическую комплектацию происходит концентрация складско-
го хозяйства на специализированных базах производственной комп-
лектации.
При организации монтажа промышленных зданий с использо-
ванием конвейерных линий для укрупнительной сборки монтажных
блоков склады конструкций, оборудования и других материалов,
необходимых для комплектации блоков, входят в состав конвейер-
ных линий. При монтаже конструкций крупных комплексов приемку,
подготовку конструкций к монтажу и частичное укрупнение произ-
водят на центральных складах, оснащенных подъездными путями,
кранами, стеллажами, кондукторами, средствами связи и др.
Кроме центральных складов устраиваются приобъектные склады,
располагаемые поблизости от объекта в зоне действия монтажных
кранов. На складе все конструкции осматривают с целью выявления
повреждений, сортируют по объектам, маркам, очередности монта-
жа и укрупнения, подготавливают к монтажу путем очистки от
грязи, ржавчины, смазывают опорные части, наносят риски осей,
центров тяжести, места строповки, обстраивают монтажными при-
способлениями. В журнале ведется учет поступления и отгрузки
конструкций: количество и масса по монтажной схеме, дата прибы-
тия с указанием номера накладной, дата отгрузки и др. На монтаж-
ных схемах рекомендуется делать пометки о комплектности прибы-
тия конструкций.
При организации склада необходимо предусматривать проходы
шириной не менее 1 м в продольном направлении через каждые два
штабеля, проходы в поперечном направлении — через каждые 25 м,
поперечные проезды на расстоянии 100 м друг от друга. Ширину
проездов устанавливают с учетом габаритов транспортного сред-
ства и допустимого приближения к складируемым конструкциям не
менее 1 м.
Общая площадь, м2, складских площадей с учетом проходов и
проездов, сортировки и укрупнительной сборки конструкций
S—У -2-
где Q — количество одноименных конструкций по расчетному запа-
су, т или м3; q — расчетная нагрузка на 1 м2 площади склада для
стальных конструкций — т/м2, для сборного железобетона — м3/м2;
К — коэффициент использования площади склада, К = 0,6... 0,8.
15
Таблица 1.2. Данные для расчета складских площадей
Наименование конструкции Ориентировочная нагрузка на 1 м2 площади склада
масса стальных кон- струкций, т/м2 объем сборного желе- зобетона, м3/м3
Колонны 0,4...0,65 0,35...0,55
Колонны легкие и с подкрановыми консо- лями 0,3 0,15...0,25
Подкрановые балки 0,5...1,0 0,4...0,45
Фермы при хранении в вертикальном по- ложении 0,1...0,13 0,15...0,25
Прогоны, фахверки, связи 0,5 0,4
Плиты перекрытия и покрытия — 0,45
Стеновые панели — 1,3
Листы резервуаров, доменных печей и других листовых конструкций 0,8 —
Секции газгольдеров 0,3 —
Мачты линий электропередач 0,1 —
Ориентировочные данные для расчета складских площадей под
стальные и сборные железобетонные конструкции приводятся в
табл. 1.2.
Потребность в площадях для центральных складов определяется
из расчета трехмесячного запаса стальных конструкций и полутора-
месячного запаса сборных железобетонных конструкций по наибо-
лее интенсивному периоду производства работ согласно календар-
ному графику. На рис. 1.1 приводится схема центрального склада
металлоконструкций и склада сборного железобетона, предусмот-
ренных при строительстве крупного промышленного комплекса.
Склад оборудован двумя козловыми кранами пролетом 32 м гру-
зоподъемностью 30 т.
Конструкции на складе с завода-изготовителя прибывают и
отправляют железнодорожным транспортом и на автомобилях.
Склад сборного железобетона обслуживает стреловой кран на же-
лезнодорожном ходу. Склад оборудован специальными площадка-
ми для укрупнительной сборки.
Площади приобъектных складов определяются из расчета двух-
недельного запаса для стальных конструкций и пятидневного запа-
са для железобетонных конструкций.
Укладка конструкций должна обеспечивать возможность свобод-
ного их захвата и подъема путем постановки прокладок, размер
которых должен превышать размер выступающих деталей конструк-
ции не менее чем на 20 мм. Заводская маркировка конструкций
должна быть всегда доступна для осмотра.
Технологическое оборудование по способу хранения делится
на следующие четыре группы: не требующее защиты от атмосфер-
ных осадков хранится на открытых складах, площадках и эстака-
дах-платформах; требующее защиты от прямого попадания атмо-
16
Рис. 1.1. Центральный склад конструкций с площадками для укрупнительной сборки:
/ — передвижные помещения для прораба, кладовой и обогрева рабочих 2 — помещение сварочных
аппаратов; 3— передвижной компрессор; 4 — площадка для укрупнения конструкций со сборочными
стеллажами; 5 — козловый кран К-305Н; 6 — стреловой кран грузоподъемностью 40... 100 т; 7 — склад
железобетонных конструкций, 8 — склад металлоконструкций; 9 — место укрупнения габаритных конструк-
ций; 10 — подъездные пути
сферных осадков, но не чувствительное к температурным колеба-
ниям хранится под общими или индивидуальными навесами; тре-
бующее защиты от атмосферных осадков и сырости, но малочувст-
Таблица 1.3. Расчетная площадь складов для хранения оборудования
Наименование оборудования Площадь склада на 1 т массы оборудова- ния, м* Вид склада
Подъемно-транспортное оборудова- ние: тяжелое 0,8 Открытый
среднее легкое Технологическое оборудование: 1,5 2,8 Открытый или навес Навес
тяжелое среднее 0,7 1.3 Открытый склад Навес
легкое 2,5 Закрытый неотаплива- емый
Электродвигатели 0,5 Закрытый неотаплива- емый
17
вительное к температурным колебаниям, а также все мелкие детали
хранятся в закрытых неутепленных складах; приборы, подшипники
качения и другие детали, чувствительные к температурным колеба-
ниям, подлежат хранению в закрытых утепленных складах.
Расчетная площадь складов для хранения оборудования опреде-
ляется по нормативам на 1 т массы складируемого оборудования
(табл. 1.3).
На складе оборудование следует размещать так, чтобы была
возможность его осмотра, перемещения и комплектной выдачи в
монтаж. Оборудование независимо от наличия упаковки уклады-
вают на площадки, исключающие непосредственное касание пола
или земли. Складские помещения и площадки следует оборудовать
противопожарными средствами безопасности.
1.4. Временные здания на строительной площадке
При монтаже конструкций и оборудования для размещения
бригады, прорабской, инструментальной, материальной кладовой
используются здания контейнерного типа размерами в плане Зх
X 6 м с внутренней высотой 2,3 м конструкции СКВ ВНИИМон-
тажспецстроя. Такие здания эксплуатируют в районах с темпера-
турой до —40°С. Поставляют здания полностью собранными, осна-
щенными системами отопления и электроосвещения.
Сборно-разборные здания для складских и производственно-
хозяйственных нужд имеют панельную конструкцию пролетом 6 и
12 м длиной соответственно до 24 и 60 м. Показатели зданий при-
водятся в табл. 1.4.
Таблица 1.4. Показатели сборно-разборных складских зданий
Наименование показателя Пролет 6 м, 12 длина секции м Пролет 12 м, длина секции 36 м
Неотапливаемое Отапливаемое Неотапливаемое Отапливаемое
Площадь, м2:
полезная 71,2 70,4 429,6 427,6
застройки 74,9 74,9 443,6 443,6
Количество монтажных эле-
ментов 22 22 60 60
Габарит панелей, м:
кровельных 3X3,5 3x3,5 6,7X3 6,7x3
стеновых 3X3 3X3 4,2X3 4,2X3
Расход материалов на 1 м2
полезной площади:
сталь, кг 65 69 56 60
пиломатериалы, м3 0,004 0,02 0,002 0,016
утеплитель, м3 — 0,15 — 0,09
древесностружечная пли-
та, м2 — 2,6 — 1,62
Трудоемкость сборки здания,
чел-дн 5 8 24 33
18
В зависимости от назначения здания сооружают утепленные
для эксплуатации их в районах с температурой воздуха до —30°С.
Собирают здания пролетом 6 м автокраном грузоподъемностью
5 т, а пролетом 12 м — автокраном грузоподъемностью 10 т. Мак-
симальная масса монтажного элемента 1,2 т. Для складирова-
ния металла и такелажной оснастки применяют эстакады длиной
12... 18 м, оборудованные тельфером грузоподъемностью 2 т. Хранят
баллоны с газом в проветриваемых помещениях сборно-разборных
складов с отметкой пола +1,2 м для удобства погрузки на, транс-
порт. Ориентировочные размеры склада 6,3x4,0x1,6 м.
Для размещения складских помещений, мастерских и других
объектов производственных баз строительных организаций приме-
няют мобильные сборно-разборные здания из тканепленочных ма-
териалов. Они делятся на две группы: пневматические и тентовые
сооружения.
В комплект пневматического сооружения воздухоопорного типа
входят: мягкая оболочка, воздуходувная установка, снабженная
системой автоматики, отопительная установка, аварийный дизель-
генератор, шлюзы, анкерные устройства, приборы электроосве-
щения.
В оболочке поддерживается рабочее избыточное давление
120... 200 Па (12...20 мм вод. ст.). При возрастании ветровой и
снеговой нагрузки давление автоматически повышается до 400 ...
500 Па (40 ... 50 мм вод. ст). Избыточное давление под оболочкой
обеспечивает стабильность ее формы. Шлюзы служат для пропуска
транспортных средств и хранящейся под оболочкой техники.
К недостаткам пневматических зданий относятся дефицитность
материала и обслуживающей техники, невозможность применения
подвесного транспорта, высокая стоимость эксплуатации, особенно
в зимний период.
Тентовые сооружения являются наиболее экономичными. Ограж-
дающей конструкцией являются мягкие оболочки из прорезиненной
ткани, синтетического, полимерного и стекловолокнистого тентового
материала. Основной несущей конструкцией, воспринимающей на-
грузку от тента, являются металлические мачты с натянутыми
вантами и оттяжками. В крупных сооружениях тент оболочки под-
вешивается с внутренней стороны несущих конструкций.
На рис. 1.2 приводится схема тентового ангара площадью
4000 м2 для хранения и укрупнения в блоки конструкций и оборудо-
вания. В закрытой части сооружения свободно размещаются серий-
ные монтажные краны. Средний пролет является активной зоной
укрупнения, в крайних пролетах может двигаться автотранс-
порт и располагаются комплектующие материалы и детали.
Сооружение является быстровозводимым, переносным, сборно-
разборного типа с элементами самомонтажа и демонтажа. Основ-
ные несущие конструкции — мачты — монтируются краном грузо-
подъемностью 10 т. Конструкция каждой мачты у основания имеет
ручную лебедку, которая используется при монтаже и демонтаже
тента. Монтаж тента начинают с его раскладки и соединения от-
19
Рис. 1.2. Тентовый ангар площадью 4000 м2 для укрупнения и хранения блоков:
/ — тент; 2—мачты; .3 — ванты и оттяжки; 4. 5 — стреловой н козловый краны; 6 — зона укрупнения;
7—транспорт; 8—анкерные устройства; 9—металлическая рама; 10—металлические штыри, забитые в
землю; 11—трос; 12—мачта, 13 — ручная лебедка; 14— основание мачты
дельных элементов шнуровкой. Подъем тента осуществляют одно-
временно четырьмя ручными лебедками с подъемом его части на
3... 4 м, затем следующими четырьмя лебедками и т. д. При дости-
жении высоты подъема, примерно на 2 м ниже проектной, произво-
дится окончательная выверка мачт, а затем окончательный подъем
тента до проектных отметок и производится раскрепление тента
фалами.
Мачты расчаливаются оттяжками из металлического троса, ко-
торый крепится на штыревые анкеры.
Продолжительность монтажа всех несущих и • ограждающих
конструкций три дня, продолжительность подъема тента — один
световой день в безветренную погоду. Общая продолжительность
строительства ангара, включая подготовительные работы, — 22 дн.
Для сравнительно небольших помещений пролетом 12...18 м,
функционирующих в зимнее время, может применяться мягкая
утепленная оболочка, состоящая из двух слоев. Первый слой —
трудносгораемая пленка, второй слой — утеплитель из стеклянного
или базальтового волокна. Оба слоя соединяются в единый пакет
специальными пластмассовыми скрепками.
20
Каркасом могут служить арки и полуарки из гнутых профилей
циркульного, эллиптического или прямоугольного очертания. Ниж-
няя часть сооружения на высоту до 2,5 м может выполняться щито-
вой конструкции, к которой крепится тентовое покрытие. Срок
службы тентового материала при круглогодичной эксплуатации
12...60 мес в зависимости от материала и возможных трансформа-
ций, повторное применение металлического каркаса не регламенти-
руется.
ГЛАВА 2
КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ
2.1. Основные положения и понятия
Основу современной технологии монтажа специальных зданий
и сооружений составляет комплексная механизация. Она позволяет
организовать равномерность и непрерывность производства мон-
тажных работ на объекте.
Комплексная механизация — это метод производства строитель-
но-монтажных работ, при котором все операции определенного про-
цесса выполняются с помощью комплекта машин, приспособлений
и средств малой механизации, увязанных между собой по произво-
дительности, обеспечивая заданный темп работ и оптимальные
технико-экономические показатели.
Комплексный монтажный процесс при возведении зданий или
сооружений включает: транспортирование элементов и блоков на
склады, площадки укрупнительной сборки или монтажную зону;
подготовку монтажных блоков на конвейерных линиях и площадках
укрупнительной сборки; монтаж конструктивных элементов или
укрупненных блоков в проектное положение с выверкой и времен-
ным закреплением; постоянное закрепление конструкций в проект-
ное положение на сварке, болтах, замоноличивание монтажного
стыка.
Каждый процесс выполняется комплектом машин, механизмов и
приспособлений. В комплекте выделяется ведущая машина. При
взаимоувязке производительности каждого комплекта создается
поточно-совмещенная технология возведения объекта.
При рассмотрении общей технологии возведения зданий или
сооружений практика пока не исключает поэлементный монтаж
отдельных массивных конструкций, а малосерийных элементов —
«россыпью». При строительстве промышленных объектов варианты
крупноблочного монтажа применяются в сочетании с поэлементным
монтажом, так как сблокировать пока удается только часть конст-
рукций и оборудования.
Поэлементный монтаж конструкций и оборудования ведут от-
дельными отправочными деталями, частями и сборочными единицами.
Элементы здания и .единицы оборудования собирают в проектном
21
положении. Такими методами обычно монтируют малосерийные
части объектов.
Блочно-поэлементный монтаж применяют при поставке заводами
конструкций и оборудования на приобъектные склады. Отправочные
элементы укрупняют на специальных площадках укрупнительной
сборки, прилегающих к складам или расположенных в монтажной
зоне кранов. Отправочные элементы могут поступать на монтаж
сразу со.склада. Этим методом обычно монтируют массивные не-
сущие конструкции каркасов зданий — колонны, ригели, подкрано-
вые балки.
Крупноблочным считается монтаж, при котором здание или со-
оружение монтируют элементами массой и габаритными размерами,
близкими к максимальным возможностям транспортных и монтаж-
ных средств. Крупноблочный монтаж с конвейерной сборкой эле-
ментов является перспективным методом возведения зданий, в том
числе самых крупных и трудоемких частей. Блоки, собранные на
конвейерной линии, характеризуются наибольшей степенью укруп-
нения и монтажной готовностью.
При монтаже зданий и сооружений, насыщенных технологиче-
ским оборудованием, широко применяется совмещенный монтаж.
Совмещенный монтаж—это комплексный технологический про-
цесс, в котором совмещаются работы по монтажу строительных
конструкций с работами по монтажу технологического оборудова-
ния и трубопроводов. Совмещение производится по специально
разработанному графику и исключает полностью или частично
последующее затаскивание оборудования в здание или сооружение
через монтажные проемы. Этот процесс перспективен при разви-
тии крупноблочного метода.
Комплектно-блочный метод возведения объекта предусматривает
использование технологической комплектации в сочетании с крупно-
блочным совмещенным монтажом конструкций и оборудования.
Блокирование конструкций и оборудования предусматривается
проектом. Блоки изготовляют в заводских условиях или на спе-
циализированных комплектовочных базах, где производят конт-
рольную сборку, ревизию и испытание до монтажа в проектное
положение.
Монтаж с транспортных средств применяют при крупноблочном
монтаже, когда комплектующие заводы или базы, минуя приобъект-
ный склад, без укрупнения поставляют блоки сразу на строительную
площадку в монтажную зону действия кранов по специальному
графику.
Такой монтаж применяют также при высокой степени завод-
ской готовности блоков конструкций и особенно агрегированных
блоков при комплектно-блочной поставке технологического обору-
дования.
Для крупноблочного монтажа необходимы монтажные краны
большой грузоподъемности, специальное оборудование и приспо-
собления для укрупнения, транспортирования и установки блоков в
проектное положение. В настоящее время выпускаются монтажные
22
краны на гусеничном ходу грузоподъемностью до 160 т, на пневмо-
колесном ходу — до 100 т, на рельсовом ходу — до 130 т. Созданы
специальные монтажные устройства, поднимающие укрупненные
блоки массой 1000 т и более. Железнодорожным транспортом пере-
возятся грузы массой до 120 т, а в некоторых случаях — до 480 т.
Созданы специальные автотранспортные средства грузоподъем-
ностью до 600 т, обеспечивающие погрузку и разгрузку блоков,
и специальные устройства для перемещения блоков массой до
2500 т с площадок укрупнительной сборки в монтажную зону.
2.2. Транспортные средства для крупноблочного монтажа
Крупноблочные конструкции и оборудование транспортируют с
помощью железнодорожного, автомобильного, водного и специаль-
ного транспорта. Способ транспортирования и схему деления соору-
жения на транспортабельные части выбирают при проектировании
совместно предприятия-изготовители и организации, осуществляю-
щие его транспортирование и монтаж. Для перевозки ответствен-
ных конструкций разрабатывают специальные проекты, учитываю-
щие состояние проезжей части, конструкции мостов, погрузочно-
разгрузочные работы, крепление грузов, согласование перевозок с
организациями связи, энергохозяйствами, коммунальными органи-
зациями, ГАИ и т. д.
Часто применяют смешанные перевозки с перегрузкой блоков
с одного вида транспорта на другой. Для разгрузки используют
специальные полиспастные приспособления для стаскивания груза
и гидравлические — для погрузки блоков на транспорт. Однако
при наличии в местах перегрузки кранов соответствующей грузо-
подъемности монтажные или стационарные краны являются наибо-
лее рациональными грузоподъемными средствами.
Железнодорожный транспорт применяют наиболее часто, так
как почти всегда завод-изготовитель связан с крупной строительной
площадкой сетью железных дорог. Грузы перевозят на открытых
четырех- и шестиосных платформах, полувагонах и крытых вагонах
грузоподъемностью 62...94 т, длиной по осям автосцепок до 14,7 м
и максимальной шириной 3200 мм. Внутренняя высота кузова кры-
того вагона 2971 мм. Погрузка конструкций на открытые платфор-
мы должна соответствовать установленному МПС СССР очертанию
габарита погрузки. По внутрипостроечным путям конструкции пе-
ревозят в соответствии с габаритами, установленными ППР.
Кроме платформ и вагонов общего назначения для перевозки
тяжеловесных габаритных конструкций и оборудования применяют
специальные транспортеры: сцепные, сочлененные, транспортеры-
колодцы. Существует более 50 типов транспортеров.
На транспортерах сцепного типа грузоподъемностью 120, 240
и 480 т перевозят длинномерные аппараты и емкости диаметром
(с учетом выступающих частей) до 4 м, длиной до 45 м. Такой
транспортер состоит из двух платформ, оборудованных турникет-
ными опорами, седельными устройствами с болтами для затяжки
23
хомутов, а также гидродомкратами и разгрузочными балками,
с помощью которых можно разгружать транспортер без примене-
ния дополнительных разгрузочных механизмов. На транспортерах
сочлененного типа грузоподъемностью 220, 300 и 400 т мож-
но перевозить груз диаметром до 4,4 м и длиной до 15 м. Распола-
гают груз между консолями транспортера. У транспортера отсут-
ствуют нижняя несущая площадка и боковые балки, что позволяет
использовать для груза всю полноту габарита. Т ра нспортер ы-
колодцы с пониженной площадкой погрузки применяют для
перевозки цилиндрических конструкций, диаметром до 5,1, шириной
до 2,4, длиной до 9 м.
Автомобильный транспорт используется для внешних и внутри-
построечных перевозок. Для транспортирования используют при-
цепы-тяжеловозы общего назначения грузоподъемностью
40... 120 т, которые буксируют тягачами. Перевозить блоки и аппа-
раты транспортными средствами общего назначения без дополни-
тельного переоборудования сложно, поскольку трудно обеспечить
необходимую устойчивость груза и безопасность движения, а также
синхронное управление прицепами автопоезда. На прицепы грузо-
подъемностью 40 и 60 т для перевозки некоторых видов грузов
устанавливают поворотные седловины, специальные опоры, стойки
и т. д.
Для внутриобъектных перевозок укрупненных конструкций и
агрегированных блоков оборудования применяют специальные
транспортные средства конструкции ВНИИМонтажспецстроя грузо-
подъемностью 80, 150, 250, 600 т, имеющие гидроподъемные устрой-
ства для погрузки и разгрузки блоков, изменения высоты груза при
преодолении препятствий, ограничивающих габарит. Транспортные
средства состоят из тягача и двух базовых прицепов-тележек, обо-
рудованных гидродомкратной системой с насосной станцией. При
погрузке оборудования консольные конструкции с помощью авто-
крана закрепляют в проушинах бандажей, установленных на обору-
довании. Тягач подводят под опорные шарниры консольных конст-
рукций тележки транспортного средства и соединяют коммуникации
тележек. Груз поднимают в транспортное положение гидродомкра-
тами тележек и фиксируют на заданной высоте. Если груз не обла-
дает достаточной жесткостью, транспортные средства оснащают до-
полнительными платформами.
Для перевозок по бездорожью используют гусеничные тяже-
ловоз ы-т ране портеры грузоподъемностью 40, 60 и 120 т.
Сверхмощный транспортер грузоподъемностью 400 т, массой 86 т
имеет многоопорные гусеницы длиной 7,5 и шириной колеи 6,5 м;
высота погрузки 1,6 м; мощность двигателя 239 кВт.
Водным транспортом перевозят грузы, масса и габариты кото-
рых значительно превышают возможности любого вида наземного
транспорта. По основным водным магистралям СССР можно транс-
портировать оборудование диаметром до 6 и длиной до 40 м на су-
дах класса «река-море» трюмного типа, диаметром до 8 и длиной
24
до 50 м — на баржах-площадках; аппараты-емкости диаметром до
10 и длиной до 100 м — на плаву.
Для перевозки крупногабаритного и тяжеловесного оборудова-
ния используют баржи грузоподъемностью 400, 800 и 1000 т.
Для перевозки по внутренним водным путям, а также по морю с
ограниченным районом плавания используют специальные
баржи, оборудованные тележками на катках. В каждом случае
производят переоборудование соответствующих сухогрузных судов.
Воздушный транспорт используется для транспортирования укруп-
ненных конструкций в сложных условиях бездорожья и при монта-
же высотных сооружений. В СССР выпускается специальный вер-
толет-кран Ми-1ОК для подъема и транспортирования габа-
ритных грузов, в котором под кабиной пилота имеется дополни-
тельная кабина для летчика-монтажника. Сидя лицом к «хвосту»
вертолета, он видит поднимаемый груз во время транспортирования
и установки в проектное положение. В момент наводки и стыковки
доставленных грузов управляет вертолетом летчик-монтажник. Гру-
зоподъемность вертолета 10 т.
Вертолет В-12с двумя винтами приспособлен для транспор-
тирования и монтажа готовых блоков оборудования, зданий и
сооружений в сложных условиях строительства, на Севере, в Сиби-
ри, на нефте- и газопромыслах. Грузоподъемность вертолета 25 т;
размеры грузовой кабины: ширина 4,4 м, высота 4,4 м, длина 28 м.
Грузовые самолеты используют для срочного транспор-
тирования недостающих деталей, мелких грузов, приборов и меха-
низмов оборудования, остродефицитных материалов и трубопрово-
дов. Для транспортирования строительных грузов и оборудования
используют самолет ы-г и г а н т ы АН- 22 «Анте й» грузо-
подъемностью 80 т, которые способны совершать посадку на поло-
сы-времянки.
Разработаны проекты транспортирования крупногабаритных
блоков массой 500... 1000 т грузовыми дирижаблями,
для которых не требуется аэродромов. Дирижабли могут длитель-
ное время зависать («парить») в воздухе с неработающими движи-
телями и применяться в суровых арктических условиях.
На болотах, в тундре в любое время года применяют везде-
ходы— устройства на воздушной подушке. Вез-
деходы грузоподъемность до 5 т развивают на болотах скорость до
80 км/ч. Существуют прицеп ы-п латформы на воздушной
подушке грузоподъемностью 6...40 т, на которых возможно передви-
гать, например, буровые установки массой 170 т.
2.3. Оборудование для конвейерной сборки монтажных блоков
На конвейерной линии выполняются следующие виды строитель-
ных и монтажных работ: сборка и сварка стальных конструкций,
установка вентиляционного санитарно-технического и электротехни-
ческого оборудования, окраска конструкций, устройство кровли,
остекление фонаря и др.
25
Рис. 2.1. Конвейерная линия укрупнительной сборки конструкций и оборудования:
/ — кран СКГ-63 на укрупнительной сборке мостовых кранов; 2 — площадки для складирования мостовых кранов; 3 — подъемное устройство грузоподъемностью
105 т; 4 — склады металлоконструкций и материалов; 5 — инвентарное сборно-разборное помещение; 6 — кран-балка грузоподъемностью 2 т на инвентарных эста-
кадах; 7 - башенный кран МСК-10-20; 8 - башенный кран БК-300; 9 - главные балки мостовых кранов; 10 - укрупняемый блок покрытия; //-железнодорожный
путь; 12 — автодорога; I...X— стоянки сборки блоков покрытия; XI...XV — стоянки сборки мостовых кранов
26
Технология конвейерной сборки применяется при укрупнении
повторяющихся блоков технологического оборудования с размеще-
нием линии сборки на открытых площадках и в закрытых помеще-
ниях.
На рис. 2.1 приводится схема строительно-монтажного конвейе-
ра, примененного при строительстве прокатного цеха. Конвейерная
пиния состоит из двух частей: на правой — собирают блоки покры-
тия здания, на левой — мостовые технологические краны. Над
стоянками общестроительных работ размещено укрытие из легких
структурных конструкций, что способствует улучшению условий
производства кровельных работ и повышению производительности
груда при неблагоприятных климатических условиях.
В настоящее время масса крупного блока, собираемого по кон-
вейерной технологии, достигает 550 т с размером в плане 72x24 м.
Перед подъемом в проектное положение блоки по техническому
акту сдают представителям генподрядной организации и заказчику.
Сборка блоков на конвейерной линии связана со значительными
единовременными затратами на ее устройство, которые распреде-
ляют между всеми строительно-монтажными организациями, выпол-
няющими работы на конвейере.
Конвейерная сборка монтажных блоков возможна при специаль-
ном архитектурно-планировочном и конструктивном решении объек-
та, обеспечивающем возможность членения здания или сооружения
на одинаковые по геометрическим размерам и неизменяемые во
время монтажа блоки. Неизменяемость достигается специальным
конструктивным решением с соответствующей системой горизон-
тальных и вертикальных связей, применением необходимой монтаж-
ной оснастки и средств механизации монтажа.
Конвейерную сборку монтажных блоков осуществляют спе-
циальными монтажными приспособлениями, грузоподъемными ме-
ханизмами и транспортным оборудованием.
Работа конвейера основывается на непрерывно-циклической тех-
нологии сборки блоков. Основной объем повторяемых работ выпол-
няется на специально оборудованных инструментом рабочих местах
с использованием стационарных подмостей и инвентарных укрытий,
что обеспечивает безопасные условия и высокую производитель-
ность труда на всех процессах и операциях.
Сборочные стенды и подмости применяют на стоянках конвейер-
ных линий по сборке каркаса блоков, а также на стоянках маляр-
ных, кровельных,-стекольных и других видов работ. Стоянка I пред-
назначена для сборки основных несущих элементов блока, опреде-
ляющих точность его геометрических размеров, и состоит из сбороч-
ного стенда (кондуктора) и подмостей.
Сборочный стенд выполняют в двух вариантах.
По первому варианту стоянку оборудуют стационарным кон-
дуктором, который представляет собой отдельно стоящие стацио-
нарные металлические стойки с домкратами и фиксирующими
устройствами. Стойки обстраивают площадками с лестницами. Кон-
дуктор одновременно является сборочным шаблоном, обеспечиваю-
27
0,900
-0,100
7 3,000
23600
6900
6900
площадок; 10—стацио-
часть подмостей
^—0,001
Д/9/1 Г.р.
Рис. 2.2. Сборочные стенды и
подмости конвейерной линии
(размеры в мм):
а — план стенда стационарного кондук-
тора; б — план стенда для сборки блока
на тележках; в — подмости стоянок стро-
ительных работ; / — блок покрытия;
2 — путь конвейерной линии; 3 — стойки
сборочного кондуктора; 4 — домкрат;
5 — фиксаторное устройство; 6 — кон-
вейерная тележка; 7 — лестница с пло-
щадкой; 8,— стойки подмостей; 9 — стой-
ки поворотных
парная
2350017
\j ±0,000
щим точность геометрических размеров блоков и подмостью для
удобного и безопасного производства работ (рис. 2.2, а). На стоян-
ке собранный блок домкратами собирают непосредственно на кон-
вейерной тележке, а стойки стенда служат для фиксации тележек
и верхних поясов ферм блока. Такая конструкция стенда позволяет
исключить домкраты, ликвидировав операцию посадки блока на
конвейерные тележки, не ухудшая точности сборки (рис. 2.2, б).
Стоянка II (см. рис. 2.1) предназначена для монтажа горизон-
тальных и вертикальных связей, укрупнения и установки фонарей.
Стоянка оборудуется подмостями в виде стационарных площадок
на уровне ниже верхнего пояса ферм и фонаря примерно на 1 м.
Для обработки части узлов применяют инвентарные лестницы и
люльки, а также сплошные площадки вдоль блока с переходным
мостиком (рис. 2.2, в).
Стоянки, предназначенные для выполнения малярных, кровель-
ных, стекольных, теплоизоляционных и других работ, а также для
монтажа электрооборудования, сантехнических, технологических и
28
вентиляционных трубопроводов, обслуживаются с помощью откат-
ных подмостей, подмостей с поворотными площадками и выдвиж-
ными площадками. Такие подмости обеспечивают подход ко всем
монтажным узлам и исключают или сводят к минимуму необходи-
мость применения индивидуальных люлек и лестниц.
Рельсовые конвейерные тележки предназначены для опирания
блока при его сборке на конвейерной линии и транспортировке по
рельсовым путям к месту монтажа. Изготовляют тележки двух
типов — однобалочные и рамные.
Однобалочная тележка состоит из кондукторной балки, которая
опирается на две катковые тележки. На один блок требуется две
однобалочные катковые тележки, на которые опираются подстро-
пильные фермы (рис. 2.3, а).
Рамные катковые тележки без опорного подшипника на шквор-
не применяют при перемещении блоков без разворота. В случае
необходимости разворота при переходе на поперечные пути дом-
кратами поднимаются поочередно углы блока вместе с тележками
на высоту примерно 50 мм так, чтобы реборды катков вышли из
зацепления с рельсом. Затем катковую тележку разворачивают на
90° вручную, с помощью домкратов блок опускают на поперечные
пути. Катковая тележка, снабженная опорным подшипником на
шкворне, разворачивается на поворотном устройстве под грузом
вручную без применения домкратов. В месте пересечения рельсов
устраивается рельсовая вставка. Для изменения направления дви-
жения блоков применяют специальные передаточные тележки. По
экономическим соображениям целесообразно применять пневмоко-
лесные тележки.
Пневмоколесная тележка (рис. 2.3, б) состоит из рамы и колес
от автомобиля с двух- или четырехрядным их расположении. На
тележке можно транспортировать блоки конструкций и оборудова-
ния массой до 80 т и более по дорогам с допускаемым давлением
0,39 мПа.
При использовании пневмоколесных тележек для транспортиро-
вания блоков сборку их производят обычно на рельсовых конвейер-
ных тележках по обычной схеме, лишь на последней стоянке блок
поднимают гидравлическими домкратами, рельсовые тележки отсое-
диняют и возвращают на первую стоянку. Под поднятый блок
подкатывают пневмоколесные тележки, блок опускают и закреп-
ляют на них.
Обычно используется четыре комплекта пневмоколесных теле-
жек: два в работе, один — в ремонте, один — в пути.
Известны случаи сборки блоков на конвейерной линии с ис-
пользованием в качестве тележек серийных автоприцепов и трейле-
ров. Такой способ применялся при монтаже металлоконструкций
оранжерей.
Перемещение блока на тележках вдоль конвейерной линии и
под монтаж производят тяговым канатом от лебедки или трактором,
пневмоколесные тележки перемещаются тягачами.
Установщики блоков покрытия применяют при отсутствии спе-
29
Рис. 2.3. Тележки для транспортирования блоков покрытия (размеры в мм):
а —однобалочная рельсовая тележка конвейерной линии (вид сбоку); б — пневмоколесная тележка для
транспортирования блоков в монтажную зону; / — опорный столик; 2 — опорная стойка подстропильной
фермы; 3 — стропильная ферма; 4— подстропильная ферма; 5— опорная фиксаторная планка; 6 —
кондукторная балка; 7 — катковая тележка; 8 — рельсовый путь; 9 — компоновка колес в два ряда;
10 — компоновка колес в четыре ряда; // — блок покрытия; 12—'балансирная тележка
циальных кранов. Установщики загружают блоками с помощью
нестандартных грузоподъемных механизмов (двух матч, шевров,
портальных подъемников) и транспортируют к месту монтажа,
обеспечивая их временное закрепление, выверку и монтаж в проект-
ное положение. Установщики оснащаются подмостями, что обеспе-
чивает монтажникам безопасное проведение работ. Для регулиров-
ки положения блока установщик снабжен системой наводки, со-
зо
Рис. 2.4. Механизмы для монтажа блоков
покрытия зданий (размеры в мм):
а — низкий установщик; б — высокий установщик;
в — рихтовочное устройство, г—кран для подъема
блоков на установщик грузоподъемностью 550 г,
1 — низкий установщик на подкрановых балках;
2 — рихтовочное устройство; 3 — высокий установ-
щик; 4 — ходовая тележка; 5 — фаркопф; 6 — дом-
крат; 7 — опора крана; 8 — ригель крана; 9 —
траверса; 10—поднимаемый блок
12000
стоящей из двух рычажных лебедок с усилием 1,5 т каждая и
домкратных устройств, на которые блок устанавливают краном.
Домкратные устройства обеспечивают транспортирование блока
в таком положении, когда его опорные поверхности проходят над
верхушкой смонтированных колонн (примерно на 100 мм) и опус-
кают блок в проектное положение после выверки в плане. Приме-
няются установщики самоходные и несамоходные, низкие и высо-
кие. Механизмы для монтажа блоков приводятся на рис. 2.4.
Низкие установщики применяются для монтажа блоков покры-
тия крановых зданий и двигаются по ранее смонтированным под-
крановым балкам (рис. 2.4, а). Установщик представляет собой
решетчатую конструкцию мостового типа. Блок временно крепят
болтами в нижних узлах нисходящих раскосов стропильных ферм
к домкратным балкам установщика. Точное наведение опорных
узлов блока на оголовки колонн осуществляют винтовыми устройст-
вами и ручными лебедками.
Установщики современной конструкции — самоходные, с приво-
дом от автономной дизель-электрической станции или с питанием
электроэнергией от внешних источников через троллеи и кабель с
разъемами. Конструкции моста установщика проектируют преиму-
щественно балочного типа со стыками на болтах. Сборно-разбор-
ная конструкция позволяет изменять пролет моста в зависимости от
ширины пролета монтируемого здания и делает установщик уни-
версальным. На конструкциях моста устанавливают отапливаемую
кабину и предусмотрено помещение для обогрева рабочих.
Высокие установщики применяют для монтажа блоков покрытия
бескранового здания и при отсутствии подкрановых балок. Установ-
щики перемещаются по рельсовым путям, уложенным на планиро-
вочных отметках пола цеха или по покрытиям над подвалами
(рис. 2.4, б).
Они также самоходные, передвигаются на четырех восьмиколес-
ных тележках по рельсовым путям на железобетонных шпалах.
На практике использовался комплект из двух установщиков, на
которых производилось предмонтажное укрупнение двух блоков
размером в плане 72x24 м, полная масса укрупненного блока раз-
мером 144x24 м составила 1100 т.
Рихтовочные устройства установщика обеспечивают вертикаль-
ные перемещения до 600 мм, поперечные горизонтальные перемеще-
ния до 100 мм, регулировка в продольном направлении осуществля-
ется перемещением ходовых тележек (рис. 2.4, в).
Специальный кран грузоподъемностью 550 т для сборки блоков
и подъема их на установщик представляет собой решетчатую кон-
струкцию в виде П-образной рамы с жестким креплением обеих опор к
ригелю (рис. 2.4, г). Каждая опора состоит из шести секций и стя-
нута по низу фермой. Кран передвигается с помощью восьми при-
водных и восьми холостых тележек. На ригель установлены четыре
лебедки типа ЛМН-12, передающие через 16-канатные полиспасты
тяговое усилие на две траверсы грузоподъемностью 275 т каждая.
32
Привод крана — электрический из кабины, установленной на ферме
опоры.
Техническая характеристика крана
Грузоподъемность,!...............................................550
Пролет, м .... .......... . 28
Высота подъема крюка, м . . 40
Скорость подъема груза, м/мин..................................... 5
Скорость передвижения крана, м/мин .... . . ... 15
Суммарная установочная мощность:
токоприемников, кВт..............................................150
Масса крана в сборе, т . ...............................260
Максимальное давление на колесо, Н ....... ... 28
2.4. Монтажные краны и грузоподъемные устройства
Монтажные краны. В комплексном процессе монтажа конструк-
ций и оборудования ведущим механизмом являются грузоподъем-
ные краны или устройства, обеспечивающие перемещение груза в
проектное положение. Наибольшее распространение при монтаже
специальных зданий и сооружений получили стреловые самоходные
и башенные краны, схемы которых приведены на рис. 2.5.
Стреловые самоходные краны на гусеничном,
пневмоколесном, автомобильном и железнодорожном ходу (рис. 2.5,
а) имеют грузовые характеристики, изменяемые с помощью вставок
и сменного оборудования.
Башенные краны используют с различной высотой подъ-
ема крюка и вылетом за счет изменения вставками высоты башни и
длины стрелы: передвижные самоходные на рельсовом ходу —
с подъемной или балочной стрелой, с поворотной башней, с пово-
ротной головкой; передвижно-приставные — с креплением к зданию
при определенной высоте башни; приставные в стационарном
исполнении; самоподъемные с креплением к конструкциям соору-
жений.
Рельсовые краны типа СКР, само.ходно передвигаю-
щиеся по специальным путям, применяют на монтаже крупных
сооружений в башенно-стреловом исполнении с изменением длины
стрелы и маневрового гуська.
Козловые краны применяют на складах в исполнениях
с изменяющимся пролетом, высотой подъема крюка, грузоподъем-
ностью (за счет изменения вставками длины ригеля и высоты опор-
ных стоек).
Краны проектируются и эксплуатируются в соответствии с «Пра-
вилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных
кранов» Госгортехнадзора. По действующим ГОСТам краны сохра-
няют свою работоспособность при температуре окружающего воз-
духа ±40°С.
Транспортирование кранов на объект, их монтаж и демонтаж
производится в соответствии с техническим описанием и инструк-
2—409
33
Рис. 2.5. Схемы наиболее распространенных монтажных кранов:
а — стреловые самоходные краны; б — башенные передвижные краны; в — башенные стационарные краны;
/ — исполнение с основной и удлиненными стрелами; 2 — то же. с неуправляемым гуськом; 3 — башенно-
стреловое исполнение; 4 — исполнение с поворотной башней и подъемной стрелой; 5 — исполнение с
поворотной башней и балочной стрелой с кареткой; 6 — исполнение с поворотной головкой н подъемной
стрелой; 7 — передвижно-приставной кран; 8 — приставной;кран; 9 — самоподъемный кран
циеи по эксплуатации машины, которой устанавливается состав
бригады, приспособления, инструмент и механизмы.
Стреловые самоходные краны погружают на железнодорожные
платформы в следующем порядке: краны грузоподъемностью до
25 т — самостоятельно без разборки; краны грузоподъемностью
свыше 20...25 т разбирают и погружают с помощью дополнительных
кранов грузоподъемностью 20...40 т; краны гусеничные типа СКТ
грузоподъемностью 40...63 т демонтируют и погружают с помощью
собственных механизмов путем перемещения поворотной части на
платформу; пневмоколесные краны грузоподъемностью до 63 т раз-
бирают и погружают с помощью собственных механизмов путем
подъема поворотной части на выносных опорах и подкатывания под
нее железнодорожной платформы; гусеничные краны грузоподъем-
ностью свыше 63 т разбирают и погружают с помощью собственных
механизмов путем подъема поворотной части на дополнительных
домкратах и подкатывания под нее железнодорожной платформы.
Монтаж и демонтаж башенных кранов осуществляется: методом
самоподъема башни и стрелы с помощью собственных лебедок и
последующего подращивания башни для кранов с большой высотой
подъема; методом укрупнительной сборки верхних частей крана с
помощью монтажного стрелового крана и использования лебедок
монтируемого крана и последующего подращивания башни.
Транспортировку башенных кранов с грузовым моментом до
1000 кН • м и высотой подъема до 30 м производят в собранном
виде без снятия канатов с блоков. Для более мощных и высоких
кранов допускается частичная разборка на отдельные сборочные
единицы. Приставные башенные краны собирают и разбирают по-
средством специальных инвентарных приспособлений, входящих в
комплект крана, в виде монтажных мачт или винтовых домкратов,
системы лебедок и полиспастов. Самоподъемные краны разбирают
на единицы, габариты и масса которых позволяет при демонтаже
спустить их с возведенного сооружения с помощью лебедок.
До начала монтажных работ такелажное оборудование (канаты,
крюки, полиспасты, лебедки) подвергают статическим и динамиче-
ским испытаниям. При статических испытаниях к крюку подвеши-
вают груз, превышающий на 40% его паспортную грузоподъем-
ность, и выдерживают в таком состоянии 10 мин. Динамические
испытания заключаются в многократных подъемах и опусканиях
груза, масса которого на 25% превышает паспортную грузоподъем-
ность.
Выбор кранов для монтажа конструкций и оборудования произ-
водится в два этапа: 1) выбирают варианты механизации монтажа
по техническим параметрам возможных к использованию кранов по
вылету стрелы, высоте подъема крюка, грузоподъемности; 2) срав-
нивают выбранные краны по технико-экономическим показателям.
Разрешение на пуск в работу грузоподъемных машин дается
после их регистрации инспекцией Госгортехнадзора. Вспомогатель-
ные приспособления подвергают техническому освидетельствованию
и испытанию технической администрацией предприятия.
2'
35
Выбор кранов по техническим параметрам определяется кон-
фигурацией и размерами сооружения в плане и по высоте; габари-
тами, массой и местом расположения наиболее тяжелых монтаж-
ных элементов в пределах сооружения; принятой технологией мон-
тажа объекта и возможностью его разбивки на отдельные потоки,
образуемые монтажными кранами; условиями производства работ,
учитывающими степень стесненности монтажной площадки, воз-
можностью подачи элементов под монтаж и перемещения кранов со
стоянки на стоянку. В результате сопоставления этих факторов с
известными по справочным пособиям параметрами монтажных
кранов предлагаются два-три технически возможных варианта
механизации монтажа с использованием существующих стреловых
самоходных или башенных кранов в зависимости от типа соору-
жения.
Техническими параметрами монтажных кранов являются:
1) грузоподъемность крана, необходимая для монтажа элемента,
на заданном вылете при определенной высоте подъема крюка:
М > М,+ Л4с + ,
где М-, — масса монтируемого элемента, т; Мс — масса строповоч-
ного устройства, т; М„ — масса других приспособлений, устанавли-
ваемых на конструкцию до ее подъема, т.
При отсутствии конкретных данных о применяемых строповочных
устройствах и приспособлениях грузоподъемность крана М> (1,08...
1,12)Л1„ где К — 1,08...1,12 — коэффициент, учитывающий массу
грузозахватных устройств и приспособлений и возможное отклоне-
ние массы элементов от проекта;
2) высота подъема крюка крана (рис. 2.6., а, б)
НИз + /ij + he + а ,
где Н, — расстояние от уровня стоянки крана до отметки, на кото-
рую устанавливают элемент (отметка монтажного уровня), или до
отметки, через которую элемент переносится, м; h, — высота монти-
руемого элемента, м; hL — высота грузозахватного устройства
(высота строповки), м; а — высота, обеспечивающая свободный
пронос элемента (запас), а = 0,5...1,0 м.
При выборе пригодность параметра крана проверяют по кривой
грузоподъемности (рис. 2.6, г): на кривой (в таблице) находят
нужную грузоподъемность и по шкале «Высота подъема крюка»
определяют возможность подъема крюка на высоту Нл найденную
по формуле;
3) вылет стрелы м определяется расстоянием от оси вращения
крана до центра тяжести поднимаемого груза. Вылет зависит от
положения крана и положения монтируемых элементов. Элементы,
доступ к которым открыт (колонны, подкрановые балки, фермы
и др.), можно монтировать при наименьших вылетах стрелы. В этом
случае пригодность параметра L проверяют по кривой грузоподъем-
36
W. 'WW/
Lm
0
Схема выбора
Рис.
О
параметров
кранов:
высоты нодъе-
определе-
вылет стрелы, м
О
2.6.
стреловых самоходных
а — определение вылета стрелы и
ма крана аналитическим методом; б
ние высоты подъема крюка при монтаже колонн,
в — то же, при монтаже плит; г — кривые гру-
зоподъемности и высоты подъема крюка; б
графический метод определения вылета и высоты
подъема крюка крана с основной стрелой; е —
то же, вспомогательного крюка крана (гуська)
на основной стреле
ности: /,«>/,, где Лк — вылет, допускаемый конструкцией крана.
Вылет стрелы крана для элементов, доступ к которым закрыт ранее
установленными конструкциями, определяют аналитически или гра-
фически и проверяют по кривой грузоподъемности.
Вылет стрелы стреловых самоходных кранов при работе с крюком
на основной стреле и со вспомогательным крюком на гуське, а так-
же при использовании башенно-стрелового оборудования можно
определить по схеме, приведенной на рис. 2.6, а.
Необходимый предельный вылет стрелы самоходных кранов мо-
жет быть найден из условия подобия треугольников:
I _ (е + с + b) (Н — h,„) .
------------- Т~ гш ,
Л» -f- hc + hj + а
где е — половина толщины конструкции стрелы на уровне вероят-
ных касаний с ранее смонтированными конструкциями или подни-
маемым элементом, м; с — минимальный зазор между конструкцией
стрелы крана и смонтированными конструкциями сооружения или
между конструкцией стрелы и монтируемым элементом, принимает-
ся с = 0,5...1 м (допустимо принимать е + с = 1,5 м); в — расстояние
по горизонтали от наружной грани установленных конструкций
здания до оси основного грузового крюка (центра тяжести груза),
м; Н — высота верхнего ролика стрелы над уровнем установки кра-
на, м; /гш — высота крепления стрелы над уровнем установки крана,
м; 1Ш — расстояние от оси вращения крана до оси крепления стре-
лы, м; /г„ — длина грузового полиспаста, принимается йл = 1,5...5 м
в зависимости от типа крана.
Вылет стрелы при работе крана с крюком вспомогательного
подъема (гуська.) или башенно-стрелкового оборудования
Lr = L + 1Г,
где L — вылет основной стрелы, м; /г — длина гуська, м.
Минимальное приближение самоходного стрелового крана к
монтируемому зданию проверяют по радиусу, описываемому пово-
ротной платформой. Приближение должно быть не менее чем на 1 м
больше этого радиуса.
При графическом определении требуемого вылета стрелы в лю-
бом масштабе вычерчивают контуры монтируемого сооружения, ось
расположения поднимаемого элемента (рис. 2.6, д). Ось стрелы
крана должна пройти через точку А на расстоянии 1,5 м от крайней
точки установленной конструкции и точку В — на высоте //«+1,5 м,
где 1,5 м — ориентировочная высота от крюка до оси верхнего
ролика стрелы крана (длина грузового полиспаста h„).
Выше уровня установки крана на высоте йш=1,5...2 м (для кра-
нов грузоподъемностью до 100 т) проводят линию N—N, которая
проходит через шарнир стрелы крана. Ось стрелы доводят до этой
линии и вправо от точки пересечения откладывают расстояние
/ш=1,5 м, соответствующее положению оси поворота крана. Если
38
вылет стрелы определяют для заранее подобранного крана, то ве-
личины йш и 1Ш принимают по его технической характеристике. При
наличии у крана большей длины стрелы точка В перемещается по
оси расположения поднимаемого элемента в точки В, и В2. За счет
этого можно уменьшить вылет и приблизить кран к сооружению,
соответственно увеличив возможную грузоподъемность.
При выборке крана с гуськом или в башенно-стреловом исполне-
нии вправо от точки В откладывают размер стрелы вспомогатель-
ного подъема (клюва) и ось стрелы (башни) проводят через точку
Л от конца клюва (рис. 2.6, е). Если длина клюва выходит за точку
/I, то ось стрелы проводят от шарнира с сохранением минимально
опустимого наклона стрелы.
Вылет стрелы башенных и рельсовых кранов зависит от возмож-
ности расположения крайней по отношению к зданию нитки рельсов
подкранового пути. Вылет зависит от конструкции и размеров под-
кранового пути. Для кранов с поворотной башней расстояние от оси
вращения крана до выступающих частей здания должно быть не
менее чем на 1 м больше радиуса, описываемого поворотной плат-
формой, для кранов с поворотной головкой — на 0,5 м больше ра-
диуса верхней части крана.
Вылет стрелы башенного крана при монтаже надземной части
сооружения
L =d + b,
где d — расстояние от оси вращения крана до внешних выступаю-
щих частей сооружения, м; b — расстояние от внешних выступающих
частей сооружения до центра тяжести монтируемой конструкции, м.
Рис. 2.7. Схема привязки башенного крана к зданию:
а — расположение оси подкранового пути при неповоротной платформе крана; 6—расположение оси
подкранового пути при поворотной платформе крана
39
Таблица 2.1. Расстояние от оси вращения и приближение подкрановых путей
башенных и рельсовых кранов к выступающим конструкциям сооружений
Марки кранов Ширина колеи путей, м .Минимальное расстояние от оси рельса до здания Расстояние от оси вращения крана до выступающих частей здания, м
МСК-5-20, МСК23-5-20 4,0 2,3 4,30
КБ-100, КБ-306 4,5 2,1 4,35
МСК-8-20 5,0 2,5 5,00
КБ-160, КБ-401, КБ-405 6,0 1,8 4,80
МСК-5-30, МСК-10-20 6,5 2.0 5,25
МК-20-14 7,0 2,7 6.20
БК-300 7,5 1,5 5,25
КБ-602, КБ-674, КБ-676, МСК-250 7,5 2,0 5,75
КБ-250, КБ-503, КБ-504 7,5 2,6 6,35
КН-10, К11-16 9,0 1,5 4,50
БК 405. БК-406, БК-900 9,5 2,0 6,75
БК 1000 10,0 3,9 7,25
БК-1425 10,0 2,0 7,00
СК Р-1500 10,0 5,8 10,25
СКР-2200, СКР-2600 13,5 6.2 11,40
СКР-3500 15,0 6,8 12,2
Схема привязки башенного крана к зданию приводится на
рис. 2.7.
В табл. 2.1 приводятся данные о возможном приближении под-
крановых путей и минимальные расстояния от оси вращения неко-
торых башенных и рельсовых кранов до выступающих частей
сооружения.
Выбор вариантов механизации производится с учетом возмож-
ного расположения и использования кранов разного типа по усло-
виям безопасного производства работ.
Составление вариантов производится в следующем порядке:
устанавливают возможность монтажа здания или сооружения од-
ним или несколькими кранами с расположением кранов рятом с
одной стороны сооружения, с двух сторон, в пределах поперечного
сечения; при необходимости использовать несколько кранов соору-
жение разбивают на части (конструктивные элементы), которые
монтируются краном поэтапно; определяют расчетные параметры
каждого крана, используемого для монтажа сооружения или его
части; выявляют условия работы и при необходимости вводят
ограничения в зону действия крана.
Практически невозможно подобрать краны, у которых все пара-
метры соответствовали бы заданным. Обычно выбирают краны,
у которых близок один из параметров, а остальные приходится
принимать с определенной избыточностью.
Для монтажа заданного сооружения составляют 2...3 технически
возможных варианта механизации монтажа конструкций с исполь-
зованием гусеничных, пневмоколесных, автомобильных, башенных и
башенно-стреловых кранов. Окончательный выбор кранов по тех-
40
Таблица 2.2. Технико-экономические характеристики монтажных мачт
Г рузо- Высота мачты Расстояние от Орнентировоч-
Вид мачты и сечения подъем- до места креп- оси крепления Масса, т ная стоимость
ПУСТЬ, т ления поли- полиспаста до машино-сме-
спас-та, м оси мачты, мм ны, руб.
Трубчатая круглого се-
чения 50 35 270 8,4 9,7
Трубчатая треугольно-
го сечения 70 35 264 9,35 17,4
Решетчатая квадрат-
ниго сечения 30 40 600 12.9 8,8
То же 100 60,5 700 30,5 20,2
130 12 850 20,2 25,0
160 50 200 34,6 32,5
200 62.5 200 32 58,3
Решетчатая спаренная 300 60,5 700 65 90.7
нико-экономическим показателям производится по соответствую-
щим методикам сравнения вариантов на основе справочных данных.
Грузоподъемные механизмы. При строительстве промышлен-
ных зданий и сооружений монтажники сталкиваются с многообра-
зием весовых характеристик поднимаемых элементов конструкций и
технологического оборудования.
Для подъема единичных элементов, которые превышают грузо-
подъемность наличных кранов, используют сложные, и трудоемкие
методы временного увеличения грузоподъемности кранов или при-
меняют специальные грузоподъемные механизмы: монтажные мач-
ты, порталы, шевры, гидроподъемники и установщики укрупненных
блоков и др.
Монтажныемачты применяют при подъеме в проектное
положение мостовых технологических кранов, вертикальных аппара-
тов, при монтаже сблокированного оборудования блоков структур-
ных конструкций. В комплект монтажного мачтового подъемника
входят: монтажные мачты, вантовые системы для'закрепления мачт
к якорным устройствам, системы подъема полиспастов с блоками и
лебедками. Монтажные мачты имеют решетчатую, трубчатую или
коробчатую конструкцию. Номинальная высота их составляет 30...
60 м, форма поперечного сечения — круглая, треугольная, квадрат-
ная, прямоугольная.
Технико-экономические характеристики монтажных мачт приво-
дятся в табл. 2.2. Все приведенные в таблице мачты имеют поворот-
ный оголовок, опорная часть мачты соединена с нижней секцией
мачты сферическим шарниром.
На рис. 2.8. а приводится схема решетчатой мачты грузоподъем-
ностью 130 т. Мачты устанавливают вертикально и удерживают в
рабочем положении четырьмя вантами, которые закрепляют одним
концом к оголовку мачты, а другим — к якорям. Сферический шар-
нир в нижней части позволяет поворачивать мачту без перестанов-
ки вант и наклонять мачту на угол до 12" от вертикали. Решетчатые
41
Рис. 2.8. Монтажная мачта грузоподъем-
ностью 130 т (а) и шевр грузоподъемностью
80 т (б):
/ — оголовок; 2 — крепление полиспата; 3 — опорный ша-
риковый подшипник; 4 — опорная часть
мачты состоят из нижней
и верхней пирамидальных и
нескольких средних секций,
соединенных болтами с по-
мощью металлических
планок. Верхние и нижние
секции имеют отводные
блоки для направления сбе-
гающих ниток грузового
полиспаста.
Современные мачтовые
подъемники для монтажа
тяжеловесных аппаратов с
применением автоматизиро-
ванного дистанционного конт-
роля и управления подъемом
имеют грузоподъемность
500...630 т, высоту мачты
60 м. Мачты работают с
облегченной такелажной ос-
насткой с бестросовыми
строповочными устрой-
ствами. Стоимость машино-
смены такой мачты состав-
ляет около 200 руб.
Целесообразность приме-
нения монтажных мачт
подтверждается технико-
экономическим обоснованием. Грузоподъемность монтажных мачт
позволяет осуществлять монтаж пока всех сблокированных конст-
рукций и аппаратов.
Применяются схемы механизации монтажа с применением для
подъема блоков двумя мачтами и четырьмя мачтами.
В практике производится трансформирование монтажных мачт в
другие монтажные средства порталы, шевры, толкатели для
выжимания груза.
На рис. 2.8, б показан шевр. Он представляет собой А-образную
раму, состоящую из двух мачт, верхние секции которых соединены
в один оголовок. В табл. 2.3 приводятся технические характеристи-
ки монтажных шевров.
Таблица 2.3. Характеристика монтажных шевров
Г рузоподъем- ность, т Общая высота, м Высота до мес- та крепления полиспаста, м Число секций стойки мачты шевра Ширина по осе- Масса, т
вым линиям, м
80 25,5 25 2 10 11,4
150 28,5 28 3 9 16,4
250 35,5 35 4 10 21
42
Таблица 2.4. Технические характеристики портальных подъемников
Наименование показателя Грузоподъемность, т
100 150 180 200 250 330
Высота, м 25...50 25...35 54,4 63 62,3 55
Пролет, м Максимальный вы- 7...10 9...10 30 30 11 31
лет, град 15 15 15 15 15 —
Сечение, м 1X1 1,2X1,2 1,4Х 1,4 1,4х 1,4 1,6X1,6 1,8X1,8
Масса, т 20,3...37,2 25,9...31,5 66,4 64,8 76,4 100
Нижние секции мачт шарнирно соединены с опорными элемен-
тами. Секции мачт и оголовок шевра имеют в стыках квадратные
сечения с фланцами, соединенными болтами. Наклон шевра осуще-
ствляется вантами, оснащенными полиспастами, подъем груза —
грузовыми полиспастами, закрепленными к оголовку шевра. Ниж-
ние секции у основания мачт соединены перемычкой.
Применяются стационарные и передвижные шевры. Стационар-
ные обычно не имеют рамы, а ванты или полиспасты закрепляются
непосредственно к якорям. Передвижные шевры имеют горизон-
тальную раму, на один край которой опирается шевр, а к другому
крепятся канатные тяги. Устойчивость такого шевра обеспечивается
контргрузом, расположенным на раме, или закреплением горизон-
тальной рамы к якорю.
Шевры применяют, когда невозможно разместить и закрепить
боковые ванты мачты, и в некоторых других случаях, обусловлен-
ных методами производства работ.
Портальные подъемники применяются для подъема
монтажных блоков большой массы и значительных габаритов. Пор-
тальный подъемник состоит из двух стоек (мачт), связанных меж-
ду собой жестким ригелем, грузоподъемность портала может до-
стигать 1000 т и более. Технические характеристики монтажных
подъемников конструкции Гипрохиммонтажа приводятся в табл. 2.4.
Подъемные полиспасты подвешиваются к ригелю на небольшом
расстоянии от стоек, чтобы уменьшить изгибающий момент в риге-
ле, или закрепляются на стойках. Стойки портала по своей кон-
струкции не отличаются от мачт. В зависимости от условий подъема
стойки расчаливаются в плоскости портала наружу или имеют свя-
зи внутри. Точки закрепления боковых расчалок на земле должны
располагаться на одной оси и на одной высоте с опорными шарни-
рами портала. В этом случае длина расчалок при наклоне портала
не будет изменяться. В плоскости подъема портал расчаливается
полиспастами, что позволяет наклонять его в обе стороны от верти-
кали.
Схема портального подъемника грузоподъемностью 250 т с высо-
той мачт 62,2 м приводится на рис. 2.9. Ноги (мачты) портала опи-
43
По А
Рис. 2.9. Портальный подъемник:
/ -- «нога» портала; 2 ригель: 3 грузовой полиспаст;
4 траверса; 5 — ванта; 6—шарнирный башмак
раются на башмаки, сое-
диненные с помощью
горизонтальных осей,
обеспечивающих поворот
портала при его монтаже
и при изменении вылета
в период выполнения
монтажных работ.
Подъемники
для перемещения
и монтажа обору-
дования на между-
этажных перекрытиях
применяют для установки
технологического обору-
дования в условиях смон-
тированных конструкций
многоэтажных промыш-
ленных зданий. Специаль-
ные подъемники сборно-
разборной конструкции с
массой отдельных элемен-
тов не более 200 кг, что
обеспечивает их разборку
и сборку на любом этаже
с помощью простых вспо-
могательных средств
(ручных рычажных лебе-
док, кран-балок и т. д.).
В табл. 2. 5 приво-
дятся технические харак-
теристики подъемников
конструкции Гипрохим-
монтажа для перемеще-
ния и монтажа оборудования на междуэтажных перекрытиях.
Передвигают подъемники по рельсовым путям с помощью лебе-
док. Инвентарные рельсовые пути укладываются так, чтобы нагруз-
ка передавалась на несущие конструкции каркаса через ребра плит
междуэтажных перекрытий. Конструкция ходовых колес и инвен-
Таблица 2.5. Техническая характеристика подъемников для монтажа
оборудования на междуэтажных перекрытиях
Наименование показателя Грузоподъемность, Наименование показателя Грузоподъемность, т
10 20 10 20
Колея, м 4 3 Габарит, м 4,8X4,8X4,5 3X3X4,5
База, м 4 3 Масса, т 2,77 3,18
44
Рис. 2.10. Подъемники для перемещения и монтажа оборудования в смонтированных
зданиях:
а — по междуэтажным перекрытиям; б — на нулевых отметках; 1— стойка; 2—рама-ригель; 3— балка;
4 — распорка; 5 — перемещаемое оборудование; 6 — домкрат; 7 — опорная балка; 8 — лебедка; 9 — стяж-
ной полиспаст, 10 — ходовая тележка на рельсах
тарных рельсовых путей позволяет изменять направление движения
подъемника с грузом под углом 90°.
Подъемник устанавливают над монтажным проемом, монтируе-
мый блок оборудования поднимают и заводят внутрь подъемника,
45
раскрепляют с помощью ручных рычажных лебедок и затем пере-
мещают к месту установки.
Применяются два типа конструктивно отличающихся подъемни-
ков, один из которых показан на рис. 2.10. Подъемник состоит из
четырех стоек, объединенных поверх сварной рамой из прокатных
профилей. Стойки опираются на ходовые колеса на подшипниках
качения. Низ стоек скреплен с двух сторон распорками, а на двух
других сторонах укреплены балки, на каждой из которых располо-
жены по два винтовых домкра'та. Для подвески перемещающегося
аппарата на раме установлены две балки с пальцами, на которых
закреплены ручные рычажные лебедки. В зависимости от диаметра
или длины монтируемого аппарата расстояние между балками мож-
но регулировать, для чего в раме предусмотрены отверстия.
Для монтажа конструкций и оборудования на нулевых отметках
первых этажей смонтированных зданий используют подъемник, сос-
тоящий из четырех опор (ног), шарнирно связанных с ригелем.
Каждая нога опирается на ходовую тележку с катками на подшип-
никах качения (рис. 2.10, б).
Ходовые тележки попарно соединены с полиспастами, сбегаю-
щие нитки которых идут на барабаны лебедок, смонтированных на
верхних секциях ног приспособления. Ноги и ригель выполнены
составными, что позволяет изменять высоту и длину пролета подъ-
емника.
Технические характеристики подъемников конструкции Гидро-
химмонтажа для перемещения и монтажа оборудования на нулевых
отметках, а также на междуэтажных перекрытиях отдельных зда-
ний приводятся в табл. 2.6.
В подъемниках указанного типа груз подвешивают на канатах,
соединенных разъемными звеньями, что дает возможность изменять
длину каната для захвата аппаратов разных размеров.
Работа подъемника осуществляется следующим образом: подъ-
емник устанавливают над аппаратом, распускают полиспасты,
Таблица 2.6. Технические характеристики подъемников для монтажа
оборудования на нулевых отметках
Наименование показателя Грузоподъемность подъемников, т
15 20 25 50
Диаметр перемещае- мых аппаратов, м 5.4 3,2 5,4 5,4
Колея, м 6,4 3,35 6,4 6,4
База, м 3 3 3 3
Габаритные размеры, м 7,14х3,76х 3,5X3,3X5,2 7,14 X 4,048 X 7.14Х4.048Х
Масса, т Х7.35 5,052 4,687 Х7.42 7,35 Х7.47 8,02
Нагрузка на колесо (макс.), кН 35 25 105 105
46
стягивающие ноги, под аппарат подводят грузовые канаты, ноги
подъемника стягивают, поднимая аппарат на необходимую высоту,
подъемник с аппаратом передвигают к месту установки, полиспасты
распускают и аппарат устанавливают на фундамент.
Для перемещения длинномерных аппаратов используют два
подъемника.
2.5. Грузозахватные устройства
Грузозахваты представляют собой комплексные устройства, сос-
тоящие из стропов, траверс, такелажных скоб, соединений кана-
тов, балочных конструкций, замков автоматики, палочных крюков
и других элементов.
Стропы, траверсы, захваты соединяют поднимаемые грузы (кон-
струкции, Оборудование, контейнеры и т. д.) с рабочим органом-
трюком) /рузоподъемной машины.
Основным требованием к грузозахватным устройствам, приме-
няемым при монтаже, является их абсолютная надежность —
полное исключение произвольной расстроповки, поломок и непола-
док деталей устройства, обеспечение безопасности ведения работ и
сохранности перемещаемого груза. Грузозахватные устройства дол-
жны .-соответствовать условиям экономичной эксплуатации и
современной технологии производства работ.
По назначению грузозахватные устройства разделяют на уни-
версальные и специальные. Универсальные предназначают-
ся для работы с различными грузами, имеющими идентичные па-
раметры и свойства, специальные для работы с конкретными
грузами и проектируются с учетом их параметров и конструктивных
особенностей. Обычно управление работой грузозахватных уст-
ройств выполняется такелажником вручную непосредственно па
месте нахождения груза, что увеличивает трудозатраты и снижает
эффективность устройства. Дистанционное управление грузозахват-
ным устройством оказывается более эффективным и надежным,
чем ручное.
Поставленная задача механизации и автоматизации операций
при производстве монтажных работ решается с применением сле-
дующих приводов грузозахватных устройств: механический, грави-
тационный, электромеханический, электромагнитный, гидравличе-
ский, пневматический. Однако при использовании даже наиболее
распространенных механических и гравитационных приводов воз-
можна самопроизвольная расстановка, поэтому их дублируют с
ручными устройствами. Другие виды приводов требуют обязатель-
ного наличия проводов, кабелей или шлангов, что создает громозд-
кость системе и затрудняет работу с устройством.
Грузозахватные устройства конструктивно выполняются с гиб-
ким и жестким подвесом рабочего органа. Жесткий подвес пред-
почтителен при автоматизированной строповке и расстроповке
грузов. При монтаже пока еще наибольшее применение имеют гру-
зозахваты с ручным, частично дистанционным и полуавтоматнче-
47
ским управлением, и ограниченно используются полностью автома-
тизированные устройства. Технология ведения работ и конкретные
схемы строповки груза определяют величины и характер приложе-
ния рабочих нагрузок, а также обусловливают размеры грузозах-
ватов и материалы, из которых они изготовляются.
Стропы. Применяют стропы различной конструкции. Типы и тех-
нические характеристики выпускаемых промышленностью стропов
приводятся в табл. 2.8. Канатныестропы предназначаются
для подъема грузов и монтажа конструкций. Соединительные час-
ти строп (скобы, проушины, коуши, разъемные звенья, захватные
карабины и крюки) выполняют в соответствии с техническими
условиями для районов с умеренным или холодным климатом.
Облегченные стропы УСК-1 изготовляются из каната дли-
ной 2,5...7 м, диаметром 13?..30 мм с закреплением на обоих концах
крюков, карабинов или петель на коушах. Универсальный
строп УСК-2 в виде замкнутой петли выполняется из отрезка
каната диаметром 19...30 мм, концы которого соединены заплеткой
или сжимами. Длина петли 8... 15 м. Двухветвевой строп
2СК с палочными крюками и неразъемным треугольным звеном
применяется для подъема за монтажные петли или приваренные
скобы строительных конструкций и оборудования. Четырех-
ветвевой строп 4СК применяется для подъема груза за стро-
повочные петли в четырех точках с захватом крюками или кара-
бинами.
Стропы, оснащенные полуавтоматическими замками, снимаются
с конструкций без подъема людей к месту расстроповки на высоту.
В отечественной практике для монтажных стропов применяют сталь-
ные канаты с линейным касанием проволок в прядях по ГОСТ
2688—80, ГОСТ 3077—80, с точечно-линейным касанием проволок в
прядях — по ГОСТ 3079—80, с точечным касанием проволок —по
ГОСТ 3070—74, ГОСТ 3071—74. Наиболее эффективными кон-
струкциями, с точки зрения эксплуатационных характеристик в
условиях монтажной площадки, являются канаты с линейным каса-
нием проволок в прядях.
В отдельных случаях в качестве гибких несущих органов гру-
зозахватных устройств применяют стальные цепи по ГОСТ
2319—81.
Траверсы. Они представляют собой конструктивный элемент
грузозахватных устройств, который обеспечивает распределение
нагрузок на поднимаемые конструкции и уменьшает высоту стро-
повки монтируемых элементов. Наиболее распространенные травер-
сы длиной до 4 м выполняются балочной конструкции из труб,
швеллеров и двутавров. Для подъема отдельных длинномерных
элементов применяются решетчатые траверсы в виде ферм. Травер-
сы используют в сочетании с другими такелажными элементами
грузозахватных устройств: стальными канатами, стропами с крюка-
ми и карабинами, захватами разного типа, замками для дистан-
ционной расстроповки.
Типы траверс и их характеристики приводятся в табл. 2.9.
48
Таблица 2.8. Стропы для подъема конструкций и оборудования
49
Продолжение
Наименование
Четырехветвевой
строп 4СК
Схема
Грузоподъем- ность, т Длина, м Масса, кг Способ применения
2...5 40 63 10 2,5 2,5 3 3,5 30 40 80 НО Монтаж плит по- крытия, перекрытия, лестничных маршей, оборудования за мон- тажные петли
Таблица 2.9. Траверсы для монтажа конструкций и оборудования
Наименование
Схема
Балочная траверса для монтажа
колонн, малогабаритных в плане
конструкций и оборудования
Балочная траверса-распорка для
монтажа конструкций и оборудо-
вания
То же, трубчатая траверса-рас-
порка
Балансирная балочная траверса
для двух кранов
Г рузоподъем- ность, т Масса, кг Длина, мм
4 81 820
10 180 1 560
16 333 1 560
25 415 1 740
32 515 2 200
20 800 4 500
10 78 2 000
16 93 2 000
25 145 2 000
40 398 4 000
20 712 10 000
40 1183 12 000
80 644 8 400
40 420 3 000
60 900 4 000
80 1200 4 000
Продолжение табл. 2.9
Наименование
Универсальная трехлучевая тра-
верса для монтажа царг диамет-
ром 6... 11 м
Универсальные траверсы для
монтажа строительных конструк-
ций
Универсальная траверса-ферма
для монтажа строительных кон-
струкций
Травеса с балочными подвеска-
ми для монтажа укрупненных объ-
емных блоков
Схема
Грузоподъем- ность, т Масса, кг Длина, мм
25 520 5 680
20 480 5 680
15 450 5 680
2.5 935 8 200
6,3 935 8 200
8,0 935 8 200
20,0 935 8 200
12
20
25
20
25
25
16
40
1200
1310
1480
810
1200
1250
1720
2500
12 000
12 000
12 000
5 000
9 000
10 500
6 000
12 000
Продолжение табл. 2.9
Примечание к рисункам: /-стропы; 2 - конструкции траверсы; • 5 - крюк крана; а-угол наклона стропа от вертикали; /-длина
54
Основные типы траверс можно классифицировать по расчетным
схемам.
Траверса, прикрепляемая непосредственно к
крюку грузоподъемного механизма, рассчитывает-
ся на изгиб. Такие траверсы применяются при ограниченной высоте
подъема крюка крана с целью уменьшения высоты строповки груза
при монтаже длинномерных конструкций. Короткие траверсы (дли-
ной 1,5...2,0 м) являются конструктивной частью захватов, напри-
мер, для подъема колонн. Такие траверсы используют при монтаже
технологического оборудования, причем значительную группу сос-
тавляют траверсы, закрепляемые к фланцам (оголовкам) подни-
маемого оборудования с помощью шпилек или другого вида крепле-
ния, предусмотренного в самой поднимаемой конструкции.
Траверсы- распорки, соединяемые тросами с крюком
грузоподъемного механизма, рассчитывают на сжатие и изготовля-
ют двух видов — однобалочные и трехлучевые. Однобалочные
траверсы-распорки применяют в составе грузозахватных устройств
для определенного типа конструкций, трехлучевые — используют
для подъема царг больших диаметров. Последние представляют
собой жесткую сварную конструкцию из трех горизонтальных ба-
лок, расходящихся лучами под углом 120°. Кроме того, траверсы-
распорки монтируют железобетонные и стальные колонны типовых
серий с закреплением на колоннах рамочных захватов. Трехлуче-
вые траверсы грузоподъемностью до 25 т и более используют для
подъема укрупненных стальных царг диаметром 6... 11 м.
Уравновешивающая (балансирная) траве р-
с а применяется в практике монтажа, когда конструкции или обо-
рудование поднимается двумя кранами различной грузоподъемно-
сти. Траверса захватывается крюками кранов и исключает возмож-
ную перегрузку одного из кранов.
Траверса рассчитывается из предположений, что известны гру-
зоподъемность кранов и масса поднимаемого груза, длина траверсы
выбирается в зависимости от габаритов груза и мест строповки.
Решетчатая траверса в виде ферм рассчитыва-
ется из предположения, что известна масса поднимаемого груза,
выбраны общая длина и конструктивная схема траверсы, опреде-
ленно приложение нагрузок от мест строповки. Траверсы в виде
ферм используются для подъема конструкций длиной 12 м и более.
Захваты. Их прикрепляют к стропам и траверсам, изготовляются
в соответствии с правилами Госгортехнадзора СССР. При монтаже
конструкций и оборудования применяются универсальные захваты,
разработанные в соответствии с конструктивными особенностями
поднимаемых элементов. Различные типы захватов приводятся в
табл. 2.10.
Наибольшее распространение получили строповые захваты
с штыревым замком для дистанционной расстроповки
груза. Захват используется для подъема стальных и железобетонных
балочных конструкций и труб, входит составной частью в другие
грузозахватные устройства. Расстроповка захвата производится
55
Наименование
Строповый одно-
ветвевой захват со
штыревым полуав-
томатическим зам-
ком
Таблица 2.10. Захваты для монтажа конструкций и оборудования
Захват с дистан-
ционной расстро-
повкой
Штыревой захват
со строповкой за
планки
1000
Монтаж стальных
колонн
Монтаж конст-
рукций с подъемом
за монтажные пет-
оо
Продолжение табл. 2.10
Наименование
Штыревой захват
для железобетон-
ных конструкций
Рамочный захват
Схема
Г рузоподъ- емность, т Масса, кг Габаритные раз- меры, мм Область применения
6,3 16 110 153 1000 1000 575 780 Монтаж колонн, ферм, балок с от- верстиями
4
10
60
120
400
600
1200 Монтаж стальных
1220 колонн с отверстия-
ми в башмаках
Клещевой захват
зажимного типа
Клиновой захват
с установкой в от-
верстия конструк-
ции
2,5 4 25 52 310 535 750 880 Монтаж металличе ских балок
6,3 117 750 1100
10 207 900 1115
16 286 900 1115
25 350 900 1118
1 1 32
2,5 4 48
150
270
Беспетлевой мон-
таж за отверстия в
железобетонных
конструкциях
Захватное устрой-
ство
Разжимной захват
Захват с жестким
соединением
10
200
210 1400
145
2200
Монтаж отдель-
ных листов профи-
лированного насти-
ла
Монтаж оборудо-
вания и конструк-
ций с выступами на
стенках и отверсти-
ями
10 90 810 350 Монтаж аппара-
40 480 1980 576 тов колонного тина
70 740 2100 780 и другого техноло-
75 880 1930 734 гического оборудо-
вания
Примечание к рисунками: 1 •— монтируемый элемент; 2 — замок; 3 — захват; 4 элемент строповки.
снизу путем выдергивания запорного штыря из замка посредством
шнура.
Дистанционную расстроповку захвата осуществляют снизу, при
этом монтажник зацепляет тягой за серьгу кронштейна и тянет
вдоль стропов, в результате крюк выходит из монтажной петли.
Штыревой принцип захвата конструкций применяется при
подъеме металлических и железобетонных колонн. В металли-
ческих колоннах штырь продевается в отверстия наваренных пла-
нок, в железобетонных колоннах — в отверстие, образуемое заклад-
ной деталью (трубой), предусмотренной при изготовлении ко-
лонны.
Подъем тонкостенных деформируемых конструкций производит-
ся лапчатыми (вильчатыми) подхватами, закреп-
ленными на траверсе. Таким приспособлением осуществляют
монтаж профилированного стального настила. Зажимные
(клещевые) захваты применяют для подъема тавровых
балок, плит, труб и других конструкций без монтажных петель.
Захват конструкций за отверстия производится разжимным
захватом за выступающие части внутри конструкции. Зажим-
ные и разжимные захваты по сравнению с другими механическими
устройствами в наибольшей степени приспособлены для снабжения
их автоматическими и дистанционными системами управления.
Основной частью клинового захвата является корпус
с подвижными распорными элементами, которые распираются
клиновым стержнем, прикрепляемым к крюку крана. В рабочем
положении распорные элементы расклинивают поверхность клина
и поверхность груза. Захват вводится при подъеме в глухое или
сквозное отверстие.
При монтаже технологического оборудования значительную
группу представляют захваты с жестким соединени-
ем, прикрепляемые к фланцам поднимаемого оборудования с по-
мощью шпилек, болтов или другого крепежа, предусмотренного
в самой поднимаемой конструкции.
Привод в действие захватных устройств, т. е. строповка и рас-
строповка грузов, обычно осуществляется с применением штыревых
замков механического действия. Конструкции замков приводятся
на рис. 2.11.
Штыревой замок состоит из скобы, штыря и пружины
в корпусе. В скобу вваривается для жесткости перепонка. Штырь
удерживается в скобе пружиной (рис. 2.11, а). Для освобождения
стропа штырь вытягивается канатом, преодолевая сопротивление
пружины из одной стороны скобы, после отпуска каната штырь
пружиной подается обратно в скобу.
На рис. 2.11, б штырь совмещен с заякоривающим валиком.
В штыревом устройстве (рис. 2.11, в) процесс вытягивания об-
легчен за счет того, что штырь снабжен винтовым хвостовиком,
взаимодействующим с вращаемой гайкой-барабаном, на которой
навит управляющий канатик. При натяжении канатика гайка-
барабан вращается, а винт получает поступательное перемещение,
62
По А
Рис. 2.11. Штыревые замки (размеры
в мм):
а — со скобой для заякоривания стропа и вытя-
гиваемым штырем; б —с совмещенным эаякори-
вающим валиком и штыревым замком; в — со
скобой для заякоривания стропа и винтовым
штыревым замком; г — с поворотным приспо-
соблением; /—скоба; 2 — штырь; 3 — пружина;
4 — корпус пружины; 5 — вытягивающий тросик;
6 — корпус винтового устройства; 7 — гайка-ба-
рабан; 8 — поворотное приспособление; 9 — ша-
рикоподшипник; 10 — ролик
так как его вращению препятствует шпонка, входящая в паз вали-
ка. Процесс вытягивания канатика обеспечивается под любым
углом поворотным приспособлением на шарикоподшипнике, уста-
новленным на кожухе замка (рис. 2.11,г). Пружина удерживает
подвижный штырь в закрытом положении. Канатик для расстро-
повки соединен с подвижным пальцем.
На рис. 2.12 показан автоматический захват для
подъема строительных конструкций, навешиваемый на траверсу
или непосредственно на крюк монтажного крана. При вертикаль-
ном перемещении крюка крана обеспечиваются автоматическая
63
Рис. 2.12. Автоматический захват ЦНИИОМТП (размеры в мм):
а — раскрытое положение захвата; б — рабочее положение захвата; / — рама; 2 — подставка; 3 — стойка;
4 — направляющая штанга; 5—звездочка; 6—головка; 7 — серьга; 8— длинный стержень звездочки;
.9 — опорная балка; 10— сигнальный флажок
строповка и расстроповка конструкции. В раскрытом состоянии
захват поднимают краном, наводят и опускают на монтируемую
конструкцию. При нижнем положении головки удлиненный стер-
жень освобождается от захватных седел и опорная балка под
действием собственной массы автоматически опускается и пере-
крывает зев захвата.
Грузоподъемность захвата 10 т, максимальные размеры конст-
рукции, входящей в зев захвата: по ширине — 280 мм, по высо-
те — 300 мм. Размеры зева захвата: по ширине — 300 мм, по высо-
64
Рис. 2.13. Механизированные захваты с дистанционным управлением (размеры в мм):
общая схема захвата конструкции в обхват; б - с рычажно-пневматическим приводом; в - с рычажным электромагнитным приводом; г - с безрычажным электро
магнитным приводом
3—409
те — 730 мм. Полный рабочий ход головки захвата 220 мм. Га-
баритные размеры захвата 1872x544x180 мм, масса захвата
18 кг.
Захваты с дистанционным управлением из
кабины крана (с электромагнитным и пневматическим при-
водом) обеспечивают безопасность работ и повышают произво-
дительность труда на монтаже (рис. 2.13).
Для дистанционной расстроповки применяют штыревые захва-
ты, конструктивно отличающиеся только приводом вытягивания
штыря.
Захват с рычажно-пневматическим приводом (рис. 2.13, б)
имеет грузоподъемность 10 т. В качестве толкателя использована
тормозная автомобильная камера. Масса захвата 45 кг. Захват
с рычажным электромагнитным приводом (рис. 2.13, в) работает
от переменного тока напряжением 36 В. В качестве толкателя
применяется тормозной магнит КМТ-101. Масса захвата 55 кг.
Захват с безрычажным электромагнитным приводом (рис. 2,'13,г)
имеет грузоподъемность 20 т. Штырь захвата постоянно замкнут
пружиной. Для оттягивания штыря используется электромагнит
переменного или постоянного тока. Масса захвата 32 кг.
2.6. Приспособления для выверки и временного закрепления
монтируемых элементов
При монтаже конструкций применяются специальные приспо-
собления, позволяющие производить выверку монтируемого элемен-
та при отсутствии крана, осуществлять временное закрепление
конструкции до окончания работ по ее соединению в соответствии
с проектом. Применяются специальные инвентарные приспособле-
ния для временного крепления монтируемых укрупненных блоков
к месту установки при подъеме с поворотом вокруг шарнира.
Приспособления для монтажа строительных конструкций зави-
сят от конструкции монтажных стыков. Общие технические тре-
бования регламентирует ГОСТ 24259—80 «Оснастка монтажная
для временного закрепления и выверки конструкций зданий».
Колонна в фундаментах стаканного типа монтируется с исполь-
зованием для временного закрепления и выверки простейших
клиньев из дерева, металла, железобетона. Колонны сечением
400x400 мм раскрепляют четырьмя клиньями с каждой стороны.
Если колонна имеет стороны сечения более' 400 мм, то с этой
стороны забивается по два клина.
На рис. 2.14 приводятся механизированные приспособления для
временного закрепления и выверки колонн в фундаментах стакан-
ного типа, позволяющие исключить ручной труд.
Клиновый вкладыш (рис. 2.14, а) может заменить или исполь-
зоваться в комплекте с любым из клиньев. Инвентарный клиновой
вкладыш состоит из корпуса с гайкой и ручкой, винта с бобышкой,
клина, подвешенного на шарнире и перемещающегося по гори-
зонтали в прорези верхней части корпуса. При выверке колонны
66
Рис. 2.14. Приспособления для выверки и временного закрепления колонн (размеры
в мм):
а — клиновой вкладыш; б — винтовой домкрат; в — одиночный кондуктор; г — опорное приспособление с
распорным домкратом; д — виброштамп; е — приспособление со струбцинами для безвыверочного монтажа
металлических колонн
клиновые вкладыши устанавливаются в зазоры между гранями
колонны и стенками стакана фундамента. Корпус вкладыша при-
жимается к грани колонны, а шарнирно подвешенный клин
произвольно прижимается к стене фундамента. При вращении
з*
67
винта ключом бобышка опускается по нарезке винта и прижи-
мается к стенкам клина, создавая усилие распора между колон-
ной и стаканом фундамента. При зазорах в стакане фундамента
более 90 мм к корпусу клина могут прикрепляться дополнительные
приставки толщиной 36, 70 и 105 мм.
В комплект клина входит ограждение, которое предохраняет
клиновой вкладыш от попадания бетона при замоноличивании
стакана фундамента. Ограждение извлекается из стакана сразу
после уплотнения смеси или после начала ее схватывания. Кли-
новые вкладыши вынимают с помощью приставки, предваритель-
но сняв распор бобышки вращением винта в обратную сторону.
Масса инвентарного клинового вкладыша 7,5 кг.
Винтовой домкрат (рис. 2.14, б) горизонтального действия
закрепляется на стенке стакана фундамента за счет упорного угол-
ка и зажимного винта. Домкрат используется для выверки колонны
в комплекте с обычными клиньями.
Одиночный кондуктор (рис. 2.14, в) закрепляется на фундамен-
те и оснащен регулировочными винтами для выверки колонны
после ее расстроповки с крюка крана. Кондуктор снимается после
достижения бетоном в стыке не менее 50%-ной проектной проч-
ности.
Для раскрепления колонн высотой более 12 м применяются
расчалки в плоскости наименьшей жесткости колонн.
Опорное приспособление обеспечивает предохранение нижней
части двухветвевой колонны от разрушения при переводе в верти-
кальное положение во время подъема. Устойчивость нижней части
обеих ветвей колонны обеспечивается постановкой распорного
домкрата (рис. 2.14, г). При безвыверочном методе монтажа
железобетонных двухветвевых колонн стаканы фундаментов подго-
тавливаются с помощью виброштампа.
Виброштамп (рис. 2.14, д) представляет собой конструкцию,
повторяющую размеры основания колонны, т. е. макет в натураль-
ную величину. Штамп закрепляется на раме с установочными
винтами. Рама устанавливается на фундаменте и штамп выверя-
ется в плане и горизонте. Затем производится подливка штампа
бетоном. При извлечении виброштампа в стакане фундамента
остается отпечаток нижней части колонны. В отпечаток вставля-
ется монтируемая конструкция. В.иброштамп исключает дополни-
тельную выверку тяжелых колонн в плане и по высоте; остается
выверка колонны в вертикальном положении с помощью клиньев.
Опорные плиты стальных колонн при безвыверочном методе
монтажа закрепляются и выверяются с помощью струбцин, объе-
диненных в кондуктор (рис. 2.14, е). Горизонтальное положение
плиты и выверка в плане обеспечиваются установочными винтами.
Многоэтажные промышленные здания и этажерки под обору-
дование имеют размеры сечения колонн 400x400 и 400x600 мм
с расположением монтажного стыка на 0,6...1,0 м от уровня
перекрытия. Такое решение позволяет закреплять кондукторы на
оголовках ранее смонтированных колонн.
68
Рис. 2.15. Одиночные кондукторы для выверки колонн многоэтажных зданий
(размеры в мм):
а — закрепляемый.н-а -оголовках ранее смонтированных колонн; б—для колонн с опиранием на уровне
перекрытия; в —полуавтоматический; 1 — колонна; 2— кондуктор; 3— винты для выверки н закрепления
колонны; 4 — шарнир; 5 — контргруз; 6 — шарнирно-подпружиненное коромысло; 7 — неподвижные упоры;
8 — полурама кондуктора; 9 — стяжной винт; 10 — оголовок ранее смонтированной колонны, // — регули-
ровочные винты запирают подпружиненные коромысла, 12—упоры
Наиболее распространенные типы кондукторов для монтажа
многоэтажных колонн приводятся на рис. 2.15.
Одиночный кондуктор для колонн, стыкуемых выше уровня пе-
рекрытия, представляет собой объемную металлическую конструк-
цию высотой 1,8 м, закрепляемую на оголовке ранее смонтирован-
ных колонн зажимными винтами или устройствами из балок и сжи-
мов. Для возможности наведения монтажниками колонны в кон-
дуктор к нему устраиваются откидные ступеньки на высоте 0,8 м
от перекрытия. Положение монтируемой конструкции выверяется
зажимными и регулировочными винтами. На двух прилегающих
сторонах в верхнем ряду устраивают по две штуки для возмож-
ности разворота колонны в плане. Масса одного кондуктора до
500 кг (рис. 2.15, а). Перестановка кондуктора производится
краном за петли. Кондуктор имеет шарниры для раскрывания
и винты для соединения обеих половин после перестановки.
Одиночный кондуктор для колонн, стыкуемых в уровне пере-
крытия (рис. 2.15, б), имеет регулировочные и зажимные винты
на двух раскрывающихся прямоугольных рамах, закрепленных
с одной стороны к платформе. Платформа крепится к монтажным
петлям плит перекрытий и пригружается контргрузом.
Полуавтоматический одиночный кондуктор (рис. 2.15, в) пред-
назначается для монтажа колонн со стыком выше уровня перекры-
тий многоэтажных зданий серии ИИ-20 и 1.420. На кондуктор
можно устанавливать для монтажа ригелей и плит покрытия две
выдвижные площадки и фасадную площадку. Кондуктор состоит
из двух раскрывающихся частей (полурам), шарнирно соединен-
ных в одном углу, противоположный угол закрывается стяжными
винтами. На одной полураме смонтированы шарнирно-подпружи-
ненные коромысла с роликами на концах, регулировочные винты
и направляющие пластины. На второй полураме установлены
неподвижные упоры.
Кондуктор с закрытыми замками устанавливают с помощью
крана на оголовок смонтированной колонны, при этом под дейст-
вием собственной силы тяжести кондуктора подпружиненные ко-
ромысла отжимаются и кондуктор устанавливается на оголовок
ранее смонтированной колонны, скользя по ее плоскостям роли-
ками неподвижных упоров и подпружиненных коромысел, которые
зажимают кондуктор. Вращением регулировочных винтов до упора
в подпружиненные коромысла прижимные устройства запирают,
и кондуктор оказывается жестко закрепленным.
Монтируемую колонну краном опускают в кондуктор на на-
правляющие пластины, которые наводят колонну на подпружинен-
ные коромысла. Последние, отжимаясь, прижимают колонну к не-
подвижным роликам противоположной стороны, установленным по
плоскости ранее смонтированной колонны. Таким образом, колон-
на автоматически приводится в проектное положение по плоскости
ранее установленной колонны.
После проверки вертикальности колонны можно скорректиро-
вать ее положение с помощью регулировочных винтов. Далее за-
то
пирают прижимные подпружиненные устройства, жестко закрепляю-
щие колонну. В таком положении сваривают стыки колонн. Ри-
гели и связевые плиты монтируют с заранее выдвинутых и за-
крепленных площадок. Затем кондуктор снимают открыванием зам-
ков обеих полурам после выключения прижимных подпружинен-
ных устройств регулировочными винтами.
Кондуктор может монтировать колонны сечением от 400x400
до 600x600 мм. Это достигается перестановкой прижимных коро-
мысел и неподвижных упоров. С этой целью на поперечинах рамы
имеются два ряда отверстий на расстоянии 50 мм один от другого.
На корпусе прижимных коромысел и неподвижных упоров также
имеются отверстия на расстоянии 50 мм.
Полуавтоматический кондуктор описанной конструкции прошел
производственные испытания на ряде объектов.
При конструировании новых приспособлений для выверки и
временного закрепления кон-
струкций наблюдается тен-
денция объединить кондук-
торы с подмостями и лестни-
цами, обеспечивающими ра-
бочее место монтажников на
заданной высоте. Такое ре-
шение является эффектив-
ным, так как кондуктор
обеспечивает возможность
комплексного монтажа кон-
струкций каркаса — колонн,
ригелей и плит покрытия,
уменьшая затраты кранового
времени на 65%, сокращает
общие трудозатраты на 20%,
улучшает условия труда и
техники безопасности. Мас-
са кондуктора без площадок
750 кг, с площадками —
1100 кг. Колонны, закреп-
ленные снизу в кондукторе,
после выполнения сварочных
работ получают в верхней
части значительные откло-
нения.
Внедрение новой техно-
логии выверки и временного
закрепления конструкций
требует обеспечения гаран-
тированной точности монта-
жа с проверкой положения
верха (оголовка) колонны
до раскрепления ее ригелями
и плитами. Гарантированное
По А
Рис. 2,16. Шаблон-кондуктор для выверки и
временного закрепления колонн за оголовки:
/ — рама-чнаблон, 2— жестко закрепленная консольная
рамка; 3—рабочий настил; 4— переставная консольная
рамка; 5 — риски геометрических осей; 6 — колонна; 7 —
направляющие; 8 — зажимной винт; 9 — обойма; 10—
ограждение
71
Рис. 2.17. Кондуктор для выверки и времен-
ного закрепления двух колонн:
/ — колонна, 2 — кондуктор; 3 — насгил; 4 — хомуты с
винтами для выверки и временного закрепления колонн;
5 — положение хомута при синтип кондуктора
рого нанесены риски геометрических
положение верха колонн
обеспечивается шаблоном-
кондуктором.
Шаблон-кондуктор (рис.
2.16) предназначается для
выверки и временного за-
крепления за оголовки двух
колонн, зафиксированных в
нижней части одиночными
кондукторами или инвентар-
ными клиновыми вклады-
шами. Шаблон-кондуктор
поднимают четырехветвевым
стропом и устанавливают
краном на два оголовка ра-
нее смонтированных колонн
окончательно раскрепленной
ячейки здания и на две вы-
веряемые колонны. Оголовки
колонн при этом входят в
обойму до упора в ее верх-
нюю плиту. В каждой плите
обоймы имеется круглое от-
верстие, на кромках кото-
осей положения колонн.
Монтажники подходят по рабочему настилу к каждой колонне
и с помощью винтов обойм совмещают риски геометрических осей,
нанесенных до монтажа на оголовки колонн, с рисками геометри-
ческих осей шаблона-кондуктора на обоймах. Таким образом колон-
ну приводят в проектное положение и временно закрепляют.
Конструкция шаблона позволяет монтировать раскрепленные ко-
лонны, ригели и распорные плиты, т. е. обеспечить жесткость ячейке
здания. После этого шаблон-кондуктор снимают.
Типовой шаблон-кондуктор запроектирован под сетку колонн
6x6 и 6x9 м, имеет сборно-разборную конструкцию при массе
2,5...3 т со вставками и монтажными площадками.
Групповой кондуктор для выверки и временного закрепления
двух колонн применяется при шаге колонн 4,5 м (рис. 2.17).
В комплект кондуктора входят подмости с рабочим настилом для
монтажа ригелей. Общая масса кондуктора составляет 2000 кг.
Групповой кондуктор для сборки каркаса здания с двухэтаж-
ными колоннами длиной до 18 м при сетке 6/6 м рассчитан на
одновременную установку и выверку четырех колонн (рис. 2.18).
Кондуктор состоит из четырех стоек, связанных между собой в че-
тырех уровнях поясами в виде ферм. Кондуктор оснащен пово-
ротными площадками, а также кольцевыми подмостями, обеспе-
чивающими удобство и безопасность выполнения работ при ук-
ладке и сварке ригелей двух этажей. Кроме того, на стойках
укреплены два ряда хомутов. Нижний и верхний ряды служат
72
Рис. 2.19. Плоский кондуктор
для временного закрепления ба-
лок и ферм:
/ — колонна; 2 — рама кондуктора; 3—
балка или ферма; 4 — зажимные винты
колонн, капителей. сЬеом и
для выверки и временного крепле-
ния соответственно низа и верха
устанавливаемой колонны. Верх ко-
лонны крепится на уровне второго
этажа.
На кондукторе имеются подкосы
для его крепления к ранее установ-
ленным конструкциям, а также
струбцины для выверки и времен-
ного крепления перегородок. Масса
кондуктора 5 т.
Плоские кондукторы (рис. 2.19)
применяют для выверки и времен-
ного закрепления стропильных ферм
и балок и представляют собой двой-
ную струбцину. Одной частью струб-
цина крепится к смонтированным
конструкциям зажимными винтами,
а другая часть служит для выверки
и временного закрепления монтируе-
мой конструкции.
Винтовые стяжки используются
при выполнении монтажных работ,
в частности для натяжения вант,
выверки и правки конструкций.
Винтовые стяжки и подкосы с хому-
тами широко применяются для вы-
верки и временного закрепления
других конструктивных элементов
(рис. 2.20). Крепление приспособлений производится к ранее смон-
тированным конструкциям, например, за монтажные петли, закреп-
ление на монтируемых конструкциях — с помощью хомутов, спе-
циальных струбцин и кондукторных обойм.
Приспособления для закрепления и выверки оборудования. Вы-
верка и временное закрепление технологического оборудования про-
изводится с использованием инвентарных приспособлений и типо-
вого оборудования, централизованно выпускаемого промышлен
ностью.
Для выверки оборудования широко используются домкраты:
винтовые грузоподъемностью — до 20 т, реечные — до 10 т, гид-
равлические — до 200 т. Современные требования на монтаж техно-
логического оборудования предусматривают монтаж и выверку обо-
рудования на железобетонных фундаментах без металлических под-
кладок, остающихся в бетонной подливке. Поэтому при выверке
оборудования используют малогабаритные домкраты и регулируе-
мые клиновые подкладки, а также отжимные винты и опорные
гайки с подпружиненными шайбами (рис. 2.21).
Качество монтажа оборудования во многом зависит от точ-
ности выверки и закрепления его на опорном основании. В боль-
74
а)
Рис. 2.20. Комплект монтажного оснащения для выверки колонн и капителей
(размеры в мм):
а — для зданий с высотой этажа 6 ч, б — то же. 4.8 м; / — кондукторная обойма; 2 — винтовая растяжка;
3 — хомут; 4 — подкос; 5 — опорная балка; 6 — стойка винтовая для выверки
шинстве случаев оборудование жестко крепится фундаментными
болтами, которые устанавливаются в оставленные колодцы и за-
ливаются бетонной смесью после установки и выверки оборудова-
ния. Современный способ крепления оборудования основывается
на применении самоанкерующихся болтов, которые вставляются в
высверленные в забетонированном фундаменте отверстия. При та-
ком креплении оборудование можно нагружать и испытывать сразу
после установки.
На оборудовании, подлежащем выверке, завод-изготовитель
должен предусматривать площадки или поверхности для установки
уровня или других измерительных приборов для выверки без вскры-
тия узлов оборудования.
Малогабаритные домкраты и клиновые регулируемые подкладки
применяются для выверки и центровки оборудования, устанавли-
ваемого на фундаменты, не добетонированные до проектной отметки
на 50 ... 80 мм. Технические характеристики малогабаритных дом-
кратов и клиновых подкладок приводятся в табл. 2.11.
75
Рис. 2.21. Приспособления для выверки и закрепления оборудования:
а—на закладных деталях; б — на отжимных винтах; в — на пружинных шайбах; г — малогабаритный
домкрат; д — на самоанкерующихся болтах; / — закладная деталь; .2 —бетонная подушка; 3 — металли-
ческая подкладка; 4 — отжимной винт; 5 — опорная гайка; 6 — пружинная шайба; 7 — цанга; 8 — разжим-
ное кольцо; 9 — втулка
Таблица 2.11. Технические характеристики монтажных малогабаритных
и клиновых домкратов
Наименование показателя Домкраты винтовые Подкладки клиновые регулируемые
ДМ-3 ДМ-5
Грузоподъемность, т 3 5 3 5 10
Высота подъема, мм Минимальная высота в 17 40 12 15 16
сборе, мм 559 94 56 60 60
Габаритные размеры, мм 56 X 65 X 60 90Х100Х Х95 135Х80Х Х60 235Х80Х Х60 335Х80Х Х60
Масса, кг 1,11 3,54 3,7 5,3 7,2
Стоимость, руб. 2,1 5 1,77 2,1 2,95
76
Использование домкратов и подкладок требует устройства на
фундаментах горизонтальных поверхностей, размеры которых пре-
вышают на 15 ... 25 мм габариты приспособлений для выверки.
Отклонение от горизонтальной плоскости строго лимитировано, так
как домкраты недостаточно устойчивы и возможно их смешение при
выверке оборудования. С опорной поверхности удаляют пыль и ее
промывают водой.
Более удобно использование установочных винтов в станинах
оборудования, их не огораживают опалубкой перед подливкой бе-
тоном, и они легко вывертываются из бетона.
2.7. Монтажные подмости и лестницы
Безопасные условия работы на высоте обеспечивают средства
подмащивания, которые рассчитываются на собственную массу и
нормативную полезную нагрузку, учитывающую массу рабочих,
инструмента и вспомогательного материала.
Перила подмостей устраиваются высотой не менее 1 м с бор-
товым ограждением и одним промежуточным элементом, перила
подъемных люлек — высотой не менее 1,2 м.
На изготовленные средства подмащивания и лестницы завод-
изготовитель или мастерская должны выдавать сертификаты, удо-
стоверяющие качество и результаты испытаний на нагрузку, пре-
вышающую расчетную на 125%.
Типы средств подмащивания (рис. 2.22) применяются в зави-
симости от высоты, на которой необходимо создать рабочее место
монтажника. Монтажные подмости, лестницы изготовляются из ста-
ли или алюминиевых сплавов. Они должны быть легкими, надеж-
ными, удобными для установки и снятия по окончании работ.
Технические требования на средства подмащивания регламентирует
ГОСТ 24258—80 «Средства подмащивания».
Переставные подмости (рис. 2.22, а) с лестницей и площадкой
применяются при необходимости создать рабочее место на высоте
до 5 м. Такие подмости используются при монтаже ригелей много-
этажных зданий и этажерок, устанавливаются на перекрытия и
перемещаются краном. Масса подмостей 200...300 кг в зависимости
от высоты.
Приставные лестницы с площадкой (рис. 2.22, б) применяются
при монтажной обстройке ферм, подкрановых балок и других эле-
ментов на высоте до 8... 10 м. При большой высоте несущие кон-
струкции лестниц выполняются в виде шпренгельных ферм. Верх-
няя часть лестницы с площадкой крепится к колонне прижимными
болтами, нижняя — упирается острыми упорами в землю или за-
крепляется тягами к колонне.
Навесные площадки — люльки (рис. 2.22, в) применяются при
монтаже балок, ферм, крепления связей, прогонов, распорок, моно-
рельсов и других элементов на высоте более 8 м. Люльки ис-
пользуют в комплекте с лестницами и навешивают на конструкцию
с помощью хомутов или крючьев. Люльки могут навешиваться на
77
1525 , 1525
ОО£\ 0002=052*01
Рис. 2.22. Монтажные подмости и лестницы (размеры в мм):
а — переставные подмости; б — лестница с площадкой; в — навесная площадка с лестницей;
г — навесная лестница; 1 — площадка; 2 — ограждение; 3— лестница
лестницы за ступени с помощью крючьев на любом месте по
высоте. Недостатком навески площадок и лестниц с помощью хо-
мутов является сложность снятия хомутов после окончания мон-
тажных работ. Значительно удобнее осуществлять навеску пло-
щадок и лестниц за специальные элементы, привариваемые к за-
кладным деталям или непосредственно к конструкции.
Навесные лестницы (рис. 2.22, г) применяются трубчатой или
уголковой конструкции. Расстояния от верха крюка до нижней
ступени равняются 3,7; 2,8; 1,35 м, расстояние между ступеня-
ми -— 340 мм, ширина ступени в свету — 400 мм. Навесные лест-
ницы высотой 3,7 и 2,8 м выполняют в двух вариантах: с предо-
хранительной корзиной и без нее. Для подъема рабочих на покры-
тия зданий применяют инвентарные маршерые лестницы, которые
устанавливают в нескольких местах по внешнему контуру и внутри
здания.
Для выполнения работ на фасадах сооружений используют выш-
ки на автомобильном шасси, подвесные люльки с электрическим
или ручным приводом, консольные площадки, самоходные подъ-
емники.
Вышки на автомобильном шасси выпускаются промышлен-
ностью и применяются для работ на фасадах сооружений и мон-
тажных работ внутри цехов. В настоящее время освоен выпуск
типовых вышек ВС-18-МС и ВС-22-МС, технические характеристики
которых приводятся в табл. 2.12.
Вышка представляет собой двухсекционную стрелу, смонтиро-
ванную на поворотной платформе шасси грузового автомобиля,
который является одновременно ходовой частью и силовой уста-
новкой вышки. На стреле вышки шарнирно укреплены две
механические площадки с ограждением (корзины), в которых
размещаются рабочие.
Самоподъемные люльки применяют для работы на фасадах
высоких сооружений. Технические характеристики самоподъемных
люлек приводятся в табл. 2.13. В отличие от обычных лебедок,
у которых канат наматывается на барабан, на лебедку самоподъем-
ных люлек канаты не наматываются, а сама лебедка перемещается
Таблица 2.12. Технические характеристики строительных вышек
Наименование показателя Тип вышки
BC-I8-MC ВС-22-МС
Максимальная высота подъема люльки, м Максимальный вылет стрелы, м Грузоподъемность, т Габаритные размеры в транспорт- ном положении, м Масса, т Марка автомобиля 18 8,3 0,25 9,4 X 2,3 х 3,3 5,3 ГАЗ-52-01 22 9,7 0,25 11,4X2,5X3,4 7,3 ЗИЛ-130
79
Таблица 2.12. Технические характеристики самоподъемных люлек
Наименование показателя Тил люльки
ЛЭ-100-300 ЛЭ-80-250 ЛЭ-30-250
Максимальная высота подъе- ма, м 100 80 30
Грузоподъемность, т 0,3 0,25 0,25
Скорость подъема, м/мин 5,5 4,5 8,0
Количество лебедок, шт 2 1 2
Мощность электродвигателя, кВт 2x0,8 1,1 2x0,6
Габаритные размеры, м 4,43X9,35X1,76 4X2,15Х 1 5X8X1,7
Масса, кг 400 700 500
по ним. Поэтому механизм подъема люльки, имеющий фрикционный
многоручьевой привод для перемещения по натянутым канатам,
может поднимать люльку на любую высоту.
При обрыве или ослаблении подъемных канатов автоматически
выключаются сблокированные с ним ловители. В этом случае
люлька повисает на предохранительных канатах, а цепь управления
автоматически размыкается. В рабочем положении люлька висит
на двух предохранительных канатах, закрепленных на консолях.
Консоли крепятся к конструкциям или удерживаются контргрузом
на перекрытиях без дополнительного крепления. К концам канатов,
находящихся у земли, прикрепляют грузы. Собранную люльку
с объекта на объект можно перевозить на автотранспорте.
2.8. Механизированный монтажный инструмент
Оснащение.монтажников механизированным ручным инструмен-
том является одним из важнейших факторов повышения производи-
тельности труда и качества выполнения работ. Механизированный
инструмент (ручные машины) должен быть безопасным, портатив-
ным и высокоэффективным в работе. Механизированный инстру-
мент применяют главным образом с электрическим и пневматичес-
ким приводом, реже — с гидравлическим приводом и двигателем
внутреннего сгора.ния.
Электрический инструмент отличается сравнительно небольшой
массой, но им -нельзя пользоваться на работах, где существует
опасность воспламенения горючих жидкостей и газов. Пневмати-
ческий инструмент не опасен в пожарном отношении, может рабо-
тать во влажной среде, при высоких температурах и большой
запыленности воздуха, не выдерживает перегрузок, пригоден для
работы с меняющейся нагрузкой, но требует централизованной
разводки сжатого воздуха или применения передвижных компрес-
сорных установок.
По исполнению ручные машины подразделяются на реверсивные
и нереверсивные, а также на прямые и угловые. У прямой машины
80
оси рабочего органа и привода параллельны или совпадают, в
угловой — они расположены под углом для работы в труднодоступ-
ных местах.
В соответствии с принятой классификацией по ГОСТ 16436—70
ручным машинам присваивается индекс, состоящий из буквенной
и цифровой частей. По индексу можно определить вид привода,
группу машины по назначению и ее конструктивные особенности.
Все машины разбиты на 10 групп по назначению, каждая из кото-
рых делится на 9 подгрупп в зависимости от конструктивных
особенностей каждого типа ручных машин.
Буквенная часть индекса для групп 1—7 характеризует вид
привода: ИЭ — электрический, ИП — пневматический, ИГ — гид-
равлический, ИД — двигатель внутреннего сгорания. Для насадок
и инструментальных головок (группы 8, 9) независимо от вида
привода введено обозначение ИК. Первая цифра индекса обозна-
чает номер группы, вторая — номер подгруппы классификационной
таблицы по ГОСТ 16436—70. Последние две цифры характеризуют
регистрационный номер модели. Каждой новой модели присваива-
ется более высокий номер. Например, индекс электрической руч-
ной сверлильной машины ИЭ-1022А расшифровывают так: ИЭ —
вид привода (электрический),!—номер группы согласно таблице
классификации (ручная сверлильная машина), 0 — номер подгруп-
пы по виду исполнения (сверлильная машина прямая), 22А— по-
рядковый регистрационный номер модели ручной машины дан-
ного типа.
Для образования и обработки отверстий (сверление, зенкование,
развальцовывание, фрезерование, нарезание резьбы) применяют
сверлильные машины вращательного и ударно-вращательного
действия. Выпускаются эти машины с электрическим и пневма-
тическим двигателями (табл. 2.14).
Большинство сверлильных машин — прямые, например ИЭ-1022А,
но выпускаются и угловые машины — сверло расположено под
углом к валу двигателя. Во многих случаях применяют угловую
насадку к обычной сверлильной машине.
Для сборочных работ (отвинчивание, завинчивание и затяжка
резьбовых соединений) применяются электрические и пневматичес-
кие гайко-, шурупо-, винто- и шпильковерты безударного и удар-
Таблица 2.14. Техническая характеристика сверлильных ручных машин
Наименование показателя Электрические Пневматические
ИЭ-1022А ИЭ-1017А ИП-1022 ИП-1016
Наибольший диаметр, мм 14 23 14 32
Мощность, кВт 0,25 0,6 0,59 1,84
Напряжение, В 220 36 — —
Расход воздуха, м3/мин — — 1 1,9
Масса, кг 3,2 4,1 2,8 9
81
Таблица 2.15. Технические характеристики гайковертов
Наименование показателей Электрический Пневматический
ИЭ-104 ИЭ-3110 И П-3204 ИП-3106
Наибольшим диаметр завин- чиваемых болтов, мм 16 27 16 42
Мощность, кВт 0,18 0,37 0,44 1,84
Напряжение, Вт Расход сжатого воздуха, 36 220 — —
м3/мин — — 0,8 1,0
Масса, кг 3,5 8 4 9
ного действия. Сборка резьбовых соединений — наиболее распрост-
раненная операция при монтаже металлоконструкций, техноло-
гического оборудования и трубопроводов. Чаще применяют резь-
бовые соединения от М16 до М42. Технические характеристики
гайковертов для таких соединений приводятся в табл. 2.15.
Для завертывания гаек диаметром 48 ...100 мм выпускается
специальный ключ гидравлического действия. В комплект ключа
входят насос НШ-400 (НДР-400), домкрат гидравлический с
приводом от сверлильной машины ИЭ-1023, комплект упоров
и ключей. Потребляемая мощность 600 Вт, рабочая масса инстру-
мента 20 ... 35 кг. Выпускается четыре номера ключа.
Для резки листового и сортового металла и труб применяют
следующие ручные машины с электрическим или пневматическим
приводом: ножницы, кромкорезы, фаскорезы, пилы маятниковые
(табл. 2.16).
Ножницы, применяемые для резки листового и сортового прока-
та, подразделяются на ножевые, вырубные, прорезные, дисковые и
рычажные. Наибольшее распространение получили первые три типа
ножниц, так как они пригодны для резки металла толщиной до
6 мм, а дисковые — только до 1 мм. Тип ножниц определяется
конструкцией режущего инструмента. У ножевых ножниц режущим
Таблица 2.16. Технические характеристики ножевых машин
Наименование показателя Ножницы Кромкорез пневма- тический ПМК-Ю
ИЭ-5501* И П-5501
Наибольшая толщина обрабаты- ваемого металла, мм 2,5 2,5 20
Мощность, кВт 0,25 0,66 1,8
Напряжение, В 220 — —
Расход воздуха, м3/мин — 1 2,7
Масса, кг 4,5 3,5 13
82
Таблица 2.17. Техническая характеристика машин ударного действия
Наименование показателя Электрические Пневматические
молоток И Э-4204 Б перфоратор ИЭ-4701 молоток ИП-41 14 зубило П-6
Энергия удара. Дж (кг • м) 25 (2,5) 10 (1) 16 (1,6) 2 (0,2)
Число ударов, мин 1000 1100 1600 50
Мощность двигателя, кВт 0.8 0,4 0,42 0,1
Напряжения, В 220 220 — —
Расход воздуха, м3/мин — — 1,15 0,3
Масса без кабеля, кг 20 14 6 2,5
инструментом являются ножи — подвижный и неподвижный, у вы-
рубных — пуансон и матрица, у прорезных — два неподвижных
ножа и один подвижный, перемещающийся между ними, у дис-
ковых — два вращающихся диска. Разновидностью вырубных
ножниц являются кромкорезы и фаскорезы — машины для подго-
товки кромок деталей и труб под сварку встык. Они позволяют
получить фаску размером до 12 мм (по гипотенузе).
Для рубки материалов, разрушения бетонных поверхностей,
пробивки борозд, отверстий, вырубки сварных швов, выполнения
заклепочных работ применяют машины ударного действия — мо-
лотки рубильные, строительные, перфораторы, бороздоделы. Ру-
бильные машины выпускают электромеханические и пневматические
(табл. 2.17).
Пневматические рубильные молотки применяют для чеканки,
рубки и клепки в горячем виде заклепок диаметром до 12 мм. Для
забивки гвоздей, скоб, дюбелей используют скобо-, гвозде- и дюбе-
лезабивные ручные машины.
Для зачистки и шлифования поверхности применяют шлифо-
вальные машины (табл. 2.18), шаберы, щетки с электрическим и
пневматическим приводом. По конструктивному исполнению шлифо-
Таблица 2.18. Техническая характеристика шлифовальных машин
Наименование показателя Электрические Пневматические
ИЭ-2007 ИЭ-21О2А И П-2009А ИП-2102
Наибольший диаметр шли- фовального круга, мм 40 225 60 175
Частота вращения шпинделя, м и и - 19 000 6500 12 700 8500
Напряжение, В 220 36 — —
Расход воздуха, м3/мин — — 0,9 2,2
Мощность, кВт 0,6 1,6 0,44 1,47
Масса, кг 3,3 8,2 2 4,6
83
вальные машины делятся на прямые, угловые, торцовые и с гибким
валом, а по принципу работы — на радиальные, плоскошлифоваль-
ные и ленточно-шлифовальные.
Рабочее давление воздуха в пневматических ручных шлифоваль-
ных машинах составляет 0,5 МПа. Рабочим инструментом у ради-
альных машин служат абразивные круги, эластичные диски, метал-
лические щетки, войлочные и фетровые круги.
Зачистные щетки выпускают с пневматическим приводом. Их
рабочим органом являются пучки иголок.
ГЛАВА 3
МОНТАЖ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ МЕТАЛЛУРГИИ
3.1. Монтаж сооружений комплекса доменной печи
По расположению отдельных сооружений и их назначению ком-
плекс доменной печи разделяют на объекты центрального узла, на-
ходящиеся в непосредственной близости от доменной печи и связан-
ные с ней, и объекты внешнего комплекса, номенклатура и разме-
щение которых зависят от конкретных условий как доменного цеха,
так и металлургического завода в целом.
Центральный узел состоит из следующих основных сооружений
(рис. 3.1): собственно доменной печи, литейного двора, блока
воздухонагревателей с дымовой трубой, пылеуловителя, лифта для
обслуживающего печь персонала, устройства для подачи шихты на
колошник печи (наклонный мост или галерея подачи шихты), пунк-
та управления печью и воздухонагревателями, а при объеме печи
3200 м3 и больше — установок грануляции шлака с вытяжными
трубами.
Объекты внешнего комплекса включают: бункерную эстакаду,
скиповую яму, газоочистку, разливочные машины, ТЭЦ, паровозду-
ходувную станцию (ПВС), тракты (галереи) подачи руды, кокса,
агломерата, депо ремонта чугуновозных ковшей, межцеховые
газо- и воздухопроводы, другие объекты вспомогательного назна-
чения.
В нашей стране за последние 35 лет единичный полезный объем
доменных печей увеличился с 1033 до 5580 м3. Рост полезного
объема доменных печей приводит к увеличению их размерных
параметров, количества монтажных работ и массы отдельных кон-
структивных элементов, что требует применения кранов с повышен-
ными грузовысотными характеристиками.
Главными особенностями, определяющими организацию и техно-
логию монтажных работ на объектах комплекса доменной печи,
являются: стесненность площадки; значительная высота объектов
(около 100 м); преобладание толстолистовых (до 60 мм) кон-
струкций с большой протяженностью сварных соединений и массой
наплавленного металла; наличие, как правило, близко расположен-
84
ных действующих доменных печей и необходимость обеспечения на
весь период строительства новой доменной печи нормальных усло-
вий эксплуатируемых печей.
По номенклатуре объектов, расположению, объемам работ, ар-
хитектурно-планировочным и конструктивным решениям доменные
печи объемом 3200 м3 и больше существенно отличаются от печей
меньшего объема. В последние 15 лет в нашей стране строились
крупные доменные печи объемом 3200, 5000, 5580 м3.
Для эффективного монтажа сооружений центрального узла
крупнообъемных доменных печей целесообразно применять краны
наибольшей грузоподъемности. Масса монтажных блоков при этом
достигает 140 т, что требует совместного применения мощных
башенных кранов (БК-1000, БК-1425) и рельсовых кранов
(СКР-3500, СКР-2600). Краны располагают с таким расчетом,
чтобы каждый из них находился в непосредственной близости от
монтируемых объектов, но по возможности вне их пределов, и обес-
печил монтаж конструкций одновременно на нескольких объектах.
При монтаже собственно доменной печи длительное нахождение
кранов в пределах литейного двора препятствует выполнению зем-
ляных работ, бетонированию водоводного и кабельного тоннелей
и фундаментов под колонны рабочей площадки, а при их первооче-
редном возведении неизбежна значительная отсрочка начала мон-
тажа стальных конструкций и последующих работ. Поэтому краны
приподнимают над землей, устанавливая их на специальные под-
крановые балки, опирающиеся на железобетонные фундаменты, а
для скорейшего предоставления фронта работ по монтажу кон-
струкций литейного двора краны своевременно переводят на зара-
нее подготовленные пути за пределами литейного двора (пунктир
на рис. 3.1).
В зоне действия основных монтажных механизмов предусматри-
вают площадки для укрупнительной сборки и сварки конструкций,
так как сложно транспортировать крупногабаритные и массивные
блоки при сборке их вне зоны действия монтажных кранов.
Работы по монтажу конструкций сооружений комплекса домен-
ной печи вследствие большой металлоемкости выполняют несколько
монтажных организаций, что требует четкого планирования взаимо-
действия между ними и применения поузлового метода организа-
ции и управления строительством комплекса.
Монтаж объектов центрального узла начинают с воздухонагре-
вателей для создания фронта работ по огнеупорной кладке, так
как ее выполнение требует 3... 5 мес на каждом воздухонагрева-
теле.
Наиболее сложными по монтажу конструкций сооружений
комплекса доменной печи являются кожух доменной печи, блок
воздухонагревателей, галерея подачи шихты на колошник печи.
Монтаж конструкций центрального узла доменной печи № 6
объемом 3200 м3 Новолипецкого металлургического комбината
им. Ю. В. Андропова выполняли кранами СКР-2600 и БК-1000 (см.
рис. 3.1), расположенными соответственно со стороны правой и ле-
85
вой установок придоменной грануляции шлака. Периодически к
монтажу конструкций центрального узла печи подключали кран ба-
шенно-стреловой СКТ-160, установленный со стороны здания
фильтров. Пути кранов БК-1000 и СКР-2600 были предусмотрены
на стальных подкрановых балках, опиравшихся на железобетонные
фундаменты. Укрупнительную сборку конструкций производили на
приобъектных площадках № 1 (расположенной со стороны крана
БК-1000), № 2 (расположенной со стороны крана СКР-2600) и
№ 3 (расположенной между путями кранов СКР-2600 и БК-1000).
Площадки укрупнительной сборки № 1 и 2 были оборудованы
козловыми кранами К-305, а площадку № 3 обслуживал кран
СКГ-40. На площадке № 1 на стендах производили сборку и элек-
трошлаковую сварку восьми монтажных блоков горна из скорлуп
стали 16Г2АФ-Ш толщиной 40 мм (каждый массой по 24 т),
которые затем монтировали краном БК-1000. Монтажные блоки
фурменной зоны и купола печи укрупняли на стенде на площадке
Рис. 3.1. Стройгенплан (а) и схема монтажа (б) доменной печи объемом 3200 м3:
/—доменная печь; 2 — литейный двор; 3— вытяжные трубы установок 4 придоменной грануляции
шлака; 5 — въездная эстакада; 6 — электрокабельная галерея; 7 — здание управления печью; 8 — станция
подачи воздуха горения; 9—блок воздухонагревателей; 10—дымовая труба; //—здание воздухона-
гревателей; 12— вытяжная станция литейного двора; 13—помещение фильтров; 14 — блок лифта; 15 —
газоочистка; 16—пылеуловитель; 17, 18—галереи перегрузки и механизированной уборки гранулирован-
ного шлака; 19 — галерея подачи шихты на колошник; 20— воздуходувная станция; № 1... 13— монтажные
блоки кожуха доменной печи
86
105,000 [повернуто на 90°)
Продолжение рис. 3.1.
№ 2. Сборку скорлуп осуществляли с помощью электрошлаковой
сварки на стенде площадки № 1 и краном БК-1000 передавали на
стенд площадки № 3 на дальнейшее укрупнение в конусные царги
с применением также электрошлаковой сварки. Кожух шахты печи
из пяти блоков с наибольшей массой до 120 т монтировали рельсо-
вым краном СКР-2600 (длина стрелы и клюва 46 и 31 м, грузо-
подъемность 130 т).
Несущий каркас литейного двора представляет
собой единую пространственную конструкцию, состоящую из двад-
цати Г-образных рам, расположенных через 18° по окружности
радиусом 40 м и соединенных между собой кольцами (на уровне
верха колонн и колошниковой площадки) и связями. Каркас литей-
ного двора был разбит на плоскостные монтажные блоки: блоки
колонн массой 64 т, блоки ригелей покрытия массой 47 т и верхнее
опорное кольцо купола литейного двора массой 170 т. Верхнее
опорное кольцо купола литейного двора массой 170 т монтировали
двумя кранами — СКР-2600 и БК-1000, устанавливая его на десять
трубчатых стоек, опертых через домкраты на кольцевую площадку
доменной печи на отметке 39,6 м. Для воспринятия горизонтальных
усилий от ригелей покрытия литейного двора в период монтажа
верхнее опорное кольцо крепили к кожуху печи с помощью сис-
темы временных горизонтальных связей. После монтажа верхнего
опорного кольца купола литейного двора кран СКР-2600 переобо-
рудовали во П исполнение (длина стрелы 58 и клюва 44 м, грузо-
подъемность 75 т).
Выработка по монтажу металлоконструкций доменной печи и
литейного двора составила 276 кг/(чел-смен).
Монтаж конструкций лифта, электрокабельной
шахты (на полную высоту) и трубы для взятия печи
на тягу (до отметки 80 м) производили.краном СКР-1500, мон-
тировавшим воздухонагреватели, а выше отметки 80 м — краном
КП-10.
Вытяжные трубы высотой 100 м установок
придоменной грануляции шлака по первоначальному
решению ППР должны были монтировать (со стоянок кранов, рас-
полагаемых в литейном дворе) следующим образом: левую трубу
до отметки 80 м — краном БК-1000, правую на всю высоту — кра-
ном СКР-2600. При этом варианте монтаж каркаса литейного двора
мог быть завершен только после окончания монтажа вытяжных
труб и выхода кранов за пределы литейного двора. С целью сокра-
щения сроков строительства, по предложению монтажной организации,
краны БК-1000 и СКР-2600 до начала монтажа вытяжных труб
были переведены на новые подкрановые пути за пределами литей-
ного двора, развернутые соответственно в направлении левой и пра-
вой установок грануляции. С этих путей кранами БК-1000 и
СКР-2600 заканчивали монтаж конструкций литейного двора и вы-
тяжных труб установок придоменной грануляции (правой на всю
высоту, а левой — до отметки 80 м; монтаж вытяжной трубы с
отметки 80 м производили краном КП-10).
88
Монтаж здания и блока воздухонагревате-
лей выполняли кранами СКГ-63БС (длина стрелы 30, клюва —
19 м), СКР-1500 и СКГ-160. Пути крана СКР-1500 укладывали
на стальные подкрановые балки, опертые на железобетонные фун-
даменты, что дало возможность приступить к монтажу кожухов
воздухонагревателей до окончания строительства тоннеля под бо-
рова и обратной засыпки котлована.
Кожух каждого воздухонагревателя монтировали из шести бло-
ков максимальной массой 76 т в два этана: / этап — монтаж
воздухонагревателей № 1 и 2, а затем № 3 и 4 до отм. 43, 82 м
краном СКР-1500 в IV исполнении (грузоподъемностью 100 т).
Стенды для укрупнительной сборки воздухонагревателей № 3 и 4
убирали, а кран СКР-1500 переоборудовали во II исполнение (гру-
зоподъемностью 50 т); II этап — монтаж куполов воздухонагрева-
телей № 1...3 осуществляли краном СКГ-160, работавшим в то
время на центральном узле печи, и воздухонагревателя № 4 —
краном СКР-1500 во II исполнении (после завершения его переобо-
рудования). Укрупнительную сборку блока № 6 (купола) произво-
дили на стендах № 1 и 2 В результате отказа от ожидания пере-
оборудования крана СКР-1500 во II исполнение воздухонагреватели
№ 1 и 2 были смонтированы и сданы под огнеупорную кладку
раньше установленного срока почти на месяц.
Средняя выработка при возведении блока воздухонагревате-
лей со зданием составила 195 кг металлоконструкций на 1 чел-смен.
На доменной печи металлургического комбината им. Ю. В. Ан-
дропова (ДП № 6 НЛМК) и в дальнейшем на других крупных
печах полезным объемом 3200 м3 и более применялось новое кон-
структивное решение наклонной галереи для подачи шихты на ко-
лошник в виде трубы большого диаметра. На ДП № 6 НЛМК она
представляет собой трубу диаметром 6 м, общей протяженностью
около 320 м и пролетами до 80 м. Стенка трубы выполнена из
стальных листов толщиной 10, 12, 14, 16 и 20 мм; внутри трубы с
переменным шагом располагаются ребра жесткости из уголка
160x100x10 мм. Наклон галереи 10,5°, а верхняя отметка 63, 5 м.
Пролетные строения галереи были разбиты на семь монтажных
блоков. Масса блока полной готовности достигала 244 т.
Укрупнительную сборку металлоконструк-
ций галереи производили на площадке укрупнительной сбор-
ки. Листовые конструкции пролетных строений подавали на строи-
тельную площадку в рулонах шириной 12 м. Каждый рулон массой
60 т состоял из одного полотнища (из расчета на три секции гале-
реи) длиной до 60 м.
Первый и второй блоки установили кранами СКГ-160 грузо-
подъемностью 100 т со стрелой длиной 50 м и СКГ-100 грузоподъ-
емностью 63 т со стрелой длиной 30 м. Операцию поворота и прида-
ния блокам необходимого уклона выполняли гуськом крана СКГ-40.
При установке первых двух блоков на опоре их устойчивость обес-
печивал временный подкос. Третий блок массой 208 т подняли
тремя кранами СКГ-100 и КС-8161 грузоподъемностью 63 т со стре-
89
лами длиной 30 м и СКГ-160 грузоподъемностью 100 т со стрелой
50 м. На краны СКГ-100 и КС-8161 приходилась нагрузка по
59 т и на СКГ-160 — 90 т. Четвертый и пятый блоки монтирова-
ли двумя кранами СКГ-160 со стрелами 50 м и одним имевшимся
на монтаже центрального узла доменной печи краном СКР-2600 во
II исполнении, грузоподъемность которого на вылете 20,5 м дости-
гала 73 т. При подъеме четвертого и пятого блоков на краны пере-
давались нагрузки: на СКГ.-160 — по 87 т и на СКР-2600 — 70 т.
Шестой блок подняли кранами СКР-2600 и БК-Ю00 грузоподъем-
ностью 50 т. На опоре для устойчивости трубы вместо расчалок
применили временный подкос-распорку, который установили на ко-
лонны литейного двора. Для монтажа всей галереи была сооружена
только одна временная опора для монтажа первого блока.
При монтаже конструкций доменной печи № 9 объемом 5000 м3
Криворожского металлургического завода впервые в практике
строительства домен укрупнительную сборку блоков воздухонагре-
вателей производили вне зоны действия монтажного крана с транс-
портированием блоков в зону монтажа. Площадка укрупнительной
сборки монтажных блоков (воздухонагревателей) высотой 10... 11 м
и массой 80...100 т размещалась параллельно продольной оси
воздухонагревателей. Для укрупнительной сборки на площадке
был установлен козловой кран УКП-100-32 пролетом 32 м, высотой
подъема 26 м и грузоподъемностью 100 т с двумя вместо одной
грузоподъемными тележками по 50 т. Одна из тележек передви-
галась вдоль ригеля, вторая — была неподвижна и располагалась
на расстоянии 5 м от жесткой ноги крана. Площадка была обору-
дована сборными стендами, комплектами переставных подмостей,
сварочными постами.
Укрупненный блок воздухонагревателя с помощью грузоподъем-
ных тележек козлового крана поднимали и устанавливали на пере-
даточную тележку из параллельно спаренных железнодорожных
платформ, которые передвигали в зону монтажа по рельсовым
путям с помощью двух электрических лебедок грузоподъемностью
по 5 т (одна лебедка тяговая груженой тележки, вторая — возврата
освобожденной от блока тележки и тормозная, так как по условиям
площадки передаточные пути имели уклон в сторону воздухо-
нагревателей) (рис. 3.2).
Монтаж укрупненных блоков воздухонагре-
вателей выполняли также с применением козлового крана
УКП-100-42 грузоподъемностью 100 т, который был смонтирован за
пять подъемов (четыре подъема — жесткие ноги и один подъем —
ригель) с помощью башенного крана БК-Ю00.
Купол воздухонагревателя собирали из 56 вальцованных лепест-
ков; он имел удлиненную сферическую форму и перекрывал камеру
насадки диаметром 13 м и камеру горения диаметром 5,6 м. Длина
купола 22 м, высота около 12 м, ширина 14 м, масса 100 т (масса
купола воздухонагревателя печи объемом 3200 м3 вдвое меньше).
Монтаж крупнейшей доменной печи объемом 5580 м3, построен-
ной в 1986 г. на Череповецком металлургическом заводе. Конструк-
90
Рис. 3.2. Схемы подачи блоков с площадки укрупнения и крупноблочного монтажа
воздухонагревателей:
/—тяговая электролебедка; 2 — козловой кран УКП-100-42; 3 — башенный кран БК-1000; 4 — козловой
кран УКП-100-32; 5 — электролебедка тормозная
тивные решения объектов центрального узла этой доменной печи в
основном аналогичны решениям, применявшимся при проектирова-
нии объектов доменной печи объемом 5000 м3.
Монтаж конструкций доменной печи осуществляли рельсовыми
кранами СКР-3500 (грузоподъемностью 100 т на вылете 30 м)
и СКР-2600 (с высотой подъема крюка 110 м и грузоподъемностью
75 т на вылете 20 м); их устанавливали на территории литейного
двора (рис. 3.3). Эти же краны применяли для монтажа вытяжных
труб высотой 100 м правой и левой установок придоменной грану-
ляции шлака и верхнего участка галереи подачи шихты на ко-
лошник.
Кран СКР-2600 № 1 для монтажа доменной печи монтировали
сначала в I (низком) исполнении грузоподъемностью 130 т; это
позволило использовать максимальную грузоподъемность двух кра-
нов СКР в паре для выполнения сложных подъемов укрупненных
блоков конструкций массой до 185 т. В дальнейшем для монтажа
газопроводов грязного газа, монтажной балки и блоков копра
колошникового устройства кран СКР-2600 переоборудовали в более
высокое исполнение.
Учитывая положительный опыт эксплуатации тяжелых рельсо-
вых кранов на подкрановых балках по железобетонным фундамен-
там, краны СКР-3500 и СКР-2600 № 1 на литейном дворе в зоне
глубоких котлованов под тоннели устанавливали также на сталь-
ных подкрановых балках.
Для приемки и частичного укрупнения конструкций доменной
печи, литейного двора, пылеуловителя и установок грануляции
91
Рис. 3.3. Схема монтажа кожуха доменной печи объемом 5580 м3:
а — разрез; б — план монтажной площадки; / — кран СКР-35’00; 2 — кран СКГ-40; 3 — здание управления
печью; 4 — стенд № 2 для укрупнения царг кожуха печи; 5 — кран СКР-2600; 6 — площадка № 3 с зоной
укрупнения скорлуп горна печи (блоки № 1...10); 7 — козловой кран К-305; 8 — кран МКГ-25БР; 9 — стенд
№ 1 для укрупнения царг кожуха печи; 10 — пылеуловитель; // — площадка № 2 для складирования
металлоконструкций; 12 — козловой кран КК-32; 13 — площадка № I для укрупнения скорлуп шахты печи;
№ 1...17 — монтажные блоки с указанием их массы
шлака были предусмотрены три площадки, оборудованные коз-
ловыми кранами КК-32 и К-305Н. Поскольку монтаж конструкций
газоочистки доменной печи ограничивал выход крана СКР-2600
№ 1 в зону площадок под козловыми кранами, укрупнительную
сборку конструкций, подъем которых предусмотрен кранами СКР
совместно, выполняли на территории литейного двора в зонах
между пылеуловителем, доменной печью и зданием управления
печью (см. рис. 3.3, б). Масса царги кожуха печи (толщина стали
16Г2АФ-Ш 45 ... 60 мм) доведена до 141 т, пылеуловителя (ниж-
ний пояс) —до 145 т; подъем царг производился двумя кранами
СКР (см. рис. 3.3, а ).
Кольцевой воздуховод горячего дутья поднимали од-
ним укрупненным блоком с площадкой над фурмами и частью
площадок по верху воздуховода (масса 185 т), опорную кольце-
вую балку литейного двора—также одним укрупненным блоком
массой 137 т.
Колонны литейного двора укрупняли попарно с рас-
креплением их конструкциями площадок, связями по колоннам и
фахверком, ригелями кровли с ветроотбойным щитом; масса таких
блоков до 100 т. Рабочие площадки литейного двора в зоне между
кранами СКР монтировали кранами СКГ-40БС. Для монтажа
Рис. 3.3. Продолжение
93
Рис. 3.4. Схема монтажа воздухонагревателей доменной печи объемом 5580 м3:
/ — купол воздухонагревателя; 2 — здание воздухонагревателей; 3— воздуховод горячего дутья; 4 — кран
БК-1000; 5 — стальные подкрановые балки по железобетонным фундаментам; 6 — опора камеры горения;
7 — камера горения; 8—камера насадки; 9 — дымовой боров; 10— эстакада газовоздухопроводов; 11—
кран СКР-2600 № 2 грузоподъемностью 65 т при R, = 30 м и 130 т при R2 — 19 м
каркаса литейного двора и конструкций на пылеуловителе исполь-
зовали также кран СКГ-160.
Принятое размещение кранов СКР вдоль оси «печь-пылеуло-
витель» позволило смонтировать площадки обстройки печи в зоне
94
между подкрановыми путями, часть конструкций рабочих площадок
и шести панелей каркаса литейного двора, а также открыть фронт
работ для монтажа оборудования на литейном дворе.
Монтаж воздухонагревателей (рис. 3.4) выполня-
ли краном СКР-2600 I исполнения, грузоподъемностью 130 т, ус-
тановленным со стороны блока воздухонагревателей; здания возду-
хонагревателей — краном БК-1000, установленным в коридоре
между этим зданием и зданием управления печью, а также с час-
тичным использованием крана СКГ-63БС.
Площадки укрупнительной сборки царг кожухов воздухонагре-
вателей устраивали в зоне действия крана СКР-2600: в торцах
подкрановых путей и их междупутье, а также в зоне строитель-
ства станции подачи воздуха горения. Укрупнение скорлуп в царги
(из стали 09Г2С толщиной 25 ... 40 мм) производили с применением
преимущественно крана СКГ-40БС и автоматической сварки верти-
кальных швов. Совместно с монтажниками контрольную сборку
листовых конструкций воздухонагревателей, совмещая ее с укруп-
нительной сборкой, выполняли на приобъектной площадке также
представители Череповецкого завода-изготовителя металлокон-
струкций. Укрупненные блоки подавали краном СКР-2600 для ус-
тановки в проектное положение, при этом максимальная масса
блока камеры насадки составляла 108 т, камеры горения — 59 т.
Камеры горения монтировали на балочных клетках специальных
опорных устройств с отставанием по высоте от камеры насадки на
один или два монтажных блока. Цилиндрические царги камер
горения крепили поярусно к конструкциям технологических площа-
док камер насадки.
Подкупольные коробчатые балки воздухонагревателей с двумя
верхними поясами камер насадки и горения укрупняли и сваривали
на специальном стенде; монтировали их из двух частей с разрез-
кой вдоль оси камер насадки и горения (общая масса подкуполь-
ной балки с подмостями — 163 т).
Купола воздухонагревателей укрупняли и сваривали непосред-
ственно на укрупненных блоках тех коробчатых подкупольных
балок, на которые их устанавливают при монтаже; этим обеспечи-
валась требуемая точность сборки на высоте. Для сборки и сварки
элементов купола изнутри использовали специальный стенд массой
19,5 т. Устанавливали купол воздухонагревателя после проектного
закрепления элементов подкупольной коробчатой балки к кожухам
камер насадки и горения. Купол монтировали одним подъемом,
масса купола с купольными площадками и подмостями— 115 т.
Каркас здания воздухонагревателей монти-
ровали краном БК-1000 укрупненными блоками с конструкциями
фахверка и ригелей кровли с фонарем (масса блоков до 50 т);
укрупнение вели краном СКГ-40БС.
Выработка по монтажу металлоконструкций блока воздухона-
гревателей и здания составила 215 кг/(чел-смен).
Монтажные работы ведут в соответствии с Инструкцией по мон-
тажу стальных конструкций доменных цехов.
95
3.2. Монтаж сооружений кислородно-конверторных цехов
Характеристика пусковых комплексов. Выплавленный в домен-
ной печи чугун поступает для переработки в сталь в мартеновские,
конверторные или электросталеплавильные цехи.
Кислородно-конверторный цех представляет собой комплекс
зданий и сооружений, транспортных и водоэнергетических комму-
никаций, строительство которых ведется в увязке по мощности со
сроками ввода в эксплуатацию доменных печей и прокатных станов
в едином плане строительства металлургического завода.
В составе современного пускового комплекса кислородно-кон-
верторного цеха (рис. 3.5) наиболее сложными в конструктивном
отношении и трудоемкими в части монтажа конструкций и оборудо-
вания являются главный корпус цеха, в котором располагаются
сталеплавильные агрегаты (конверторное отделение), и отделение
непрерывной разливки стали. Строительство этих двух объектов
осуществляется параллельными потоками и продолжительность их
строительства определяет общую продолжительность строительства
комплекса.
Отделение непрерывной разливки стали иногда строится само-
стоятельным пусковым комплексом в составе действующего стале-
плавильного цеха (мартеновского или электросталеплавильного).
Методы монтажа отделения непрерывной разливки приводятся в
разд. 3.4.
Главные корпуса сталеплавильных цехов строятся очередями
(частями). В каждой части здания располагают один-два сталепла-
вильных агрегата, к мощности которых привязывается состав пус-
кового комплекса.
В комплекс сталеплавильного цеха входит ряд зданий и соору-
жений, обслуживающих производство: миксерное отделение служит
для усреднения по химическому составу жидкого чугуна из домен-
ных печей; на шихтовом дворе производят приемку, складирование
и погрузку в мульды шихты (металлический лом, известняк, агло-
мерат и др.); скрапоразделочное отделение обеспечивает разделку
и хранение оборотного и привозного чугунного скрапа (лома). По-
дача чугуна, шихты производится железнодорожным транспортом
по эстакадам.
Кислородно-конверторный цех является большим- потребителем
кислорода/поэтому в состав пускового комплекса часто включа-
ются объекты кислородного хозяйства с блоками разделения возду-
ха и газгольдерами. Строительство цехов ведется узловым методом
с разбивкой всех объектов комплекса на узлы и подузлы: строитель-
ные, технологические и общеплощадочные.
Для строительства комплекса характерны большие объемы
строительно-монтажных работ: 100 ... 120 тыс. т стальных конструк-
ций, 10 ... 50 тыс. м3 сборного железобетона, 120 ... 150 тыс. т
технологического оборудования и трубопроводов. Высота отдельных
зданий и сооружений достигает 83 м и более. Основные объекты
96
Рис. 3.5. Стройгенплан пускового комплекса кислородно-конверторного цеха на стадии монтажа конструкций и оборудования:
/ — корпус очистных сооружений; 2 - энергоблок; 3 — миксерное отделение; 4 - дымососное отделение; 5 - скрапное отделение; 6 — шлаковая эстакада; 7 — кон
верторное отделение; 8 — отделение непрерывной разливки стали; 9 — отделение отделки и складирования слябов; 10 — столовая на 530 мест; // — оборотный цикз
МОЭ; 12 — отделение шихтовых сыпучих материалов и ферросплавов
4—409
Таблица 3.1. Показатели объемов работ и производительности труда
при монтаже конструкций некоторых кислородно-конверторных цехов
Наименование цеха Смонтировано конструкций: числитель — стальных, т, знаменатель — железобетон- ных, м3 Среднемесяч- ный темп мон- тажа сталь- ных конструк- ций, т/мес Выработка по металлоконст- рукциям на 1 чсл.-дн, кг Производи- тельность кра- нов по метал- локонструкци- ям на 1 мат- смен, г Продолжи- тельность мон- тажа, мес
Цех № 2 Запад- но-Сибирского ме- 56 540 3 600 4040 405 3,67 14
таллургического завода Цех № 2 Ново- липецкого метал- 98 284 И 019 4460 432 4,45 22
лургического за- вода Цех завода «Азовсталь» 78 140 39 234 5200 330 3 15
насыщены сложным, крупногабаритным оборудованием большой
массы.
Особенностью организации работ при строительстве цехов явля-
ется совмещение монтажа строительных конструкций с монтажом
технологического оборудования, использование на монтажных
работах кранов большой грузоподъемности. Такие решения обеспе-
чивают максимальное сокращение продолжительности монтажных
работ.
Наиболее крупные здания цеха под монтаж сдаются частями в
определенных осях поперечного сечения. К моменту сдачи части
здания под монтаж обеспечивается обратная засыпка пазух фунда-
ментов и укладываются пути монтажных кранов.
Основные несущие конструкции сталеплавильных цехов выпол-
няются из металла. Из сборного железобетона монтируются от-
дельные конструкции транспортных эстакад, стеновые ограждаю-
щие конструкции и плиты кровли отдельных зданий.
Данные об объемах монтируемых конструкций при строитель-
стве некоторых кислородно-конверторных цехов приводятся в
табл. 3.1.
Монтаж конверторного отделения. Здание главного кор-
пуса цеха на три конвертора емкостью 350...400 т каждый обеспе-
чивает выпуск 8...9 млн. т стали в год. Ввод в эксплуатацию осу-
ществляют в две очереди: в первую — два конвертора, во вторую —
третий. Схема монтажа главного корпуса цеха приводится на
рис. 3.6.
Главный корпус (конверторное отделение) состоит из пяти про-
летов: ковшевой пролет А—Б обеспечивает подготовку ковшей для
приема стали, оборудован двумя кранами грузоподъемностью
125/30 т и стендами для охлаждения и ремонта ковшей; шлако-
98
82,500
Рис. 3.6. Поперечный разрез конверторного отделения и схема расстановки монтажных механизмов:
гусеничный кран СКН-63; 2— гусеничный кран СКГ-40, 3— башенный кран БК-1000 (2 шт.); 4 - гусеничный кран СКГ-100; 5 — рельсовый кран СКР-1500 (2 шт.)
4*
вый пролет Б—Б служит для передачи жидких шлаков от конвер-
торов на участок первичной переработки, оборудован двумя крана-
ми грузоподъемностью 125/30 т; загрузочный пролет В—Г имеет
рабочую площадку для подачи по железнодорожным путям жид-
кого чугуна и металлолома в конверторы, пролет оборудован двумя
кранами грузоподъемностью 400+100/16 т и завалочной машиной
грузоподъемностью 2X130 т; конверторный пролет /’—Ж оборудо-
ван конверторами, над каждым конвертором имеются котел-утили-
затор, система газоочистки газов, оборудование подачи сыпучих
материалов, высокоподъемный мостовой кран грузоподъемностью
80 т; шихтовый пролет Ж—<У оборудован шестью мостовыми кра-
нами с электромагнитами и грейферами.
Все конструкции здания — стальные, шаг сварных решетчатых
колонн по рядам А, Б, В — 12 м; по ряду Г в местах расположения
конверторов — 36 м, а на остальных участках— 12 м. Базы колонн
по рядам А, Б и В выполнены с отрезными плитами, что позволяет
применить безвыверочный монтаж колонн.
Подкрановые балки по рядам А, Б, В и Г пролетом 12 м —
сварные и неразрезные; на участках, где шаг колонн 36 м, устанав-
ливаются подкраново-подстропильные фермы. Стропильные фермы
с параллельными поясами и треугольной решеткой укрупняются
целиком и монтируются массой до 15т.
Покрытие цеха выполнено из стальных щитов размером 3X12 м.
Щиты кровли привариваются на монтаже к поясам стропильных
ферм и служат развязкой верхнего пояса ферм. Подкраново-под-
стропильные фермы укрупняют элементами массой до 80 т и двумя
башенными кранами БК-ЮООД монтируют в проектное положение
(рис. 3.7).
Здание в осях Д—Ж (см. рис. 3.6) представляет собой эта-
жерку, на которой располагаются внутрицеховые и электротехни-
ческие помещения, транспортеры и бункера сыпучих материалов.
Колонны этажерки — двутавровые, площадки имеют щитовую кон-
струкцию. Наличие таких этажерок характерно для всех главных
корпусов конверторных цехов. В них располагается основное техно-
логическое оборудование, обслуживающее конверторы.
На монтаже конверторного и загрузочного пролетов исполь-
зовались два крана БК-Ю00Д и два крана СКР-1500. Для мон-
тажа ковшового, шлакового и шихтового пролетов применяли гусе-
ничные краны СКГ-40, СКГ-63 и СКГ-100 (см. рис. 3.6).
Монтаж мостовых кранов, которые затем использу-
ются на монтаже напольного технологического оборудования, про-
изводится с помощью башенных и стреловых самоходных кранов,
а также специальных монтажных балок, параллельно с монтажом
строи тельных конструкций строящейся части мавного корпуса по
специальному графику. Графиком определяются перечень кранов,
которые необходимо монтировать в первую очередь, и сроки их
поставки заводами. К таким кранам в конверторном отделении отно-
сятся заливочный кран грузоподъемностью 450 + 100/20 т и высо-
коподъемный кран грузоподъемностью §0 т конверторного пролета.
ЮО
Рис. 3.7. Монтаж подкраново-подстропильных ферм:
/- башенный кран БК-ЮООД № 2; 2...4 — элементы подкрановоподстропильных ферм перед подъемом,
5. 7, 8 — проектное положение ферм н плане; 6 — башенный кран БК-1000Д № I; 9 блох V (римскими
цифрами указывается последовательность монтажа блоков); 10— блок /Г; // — блок 17. 12 — блок VIII;
18 — блок VII; 14 — блок IX; 15 — блок /; 16 — блок II; 17 блок ill, 18 временная монтажная опора;
19— фундамент под конвертор
Монтаж эксплуатационных технологических кранов башенными
и стреловыми самоходными кранами наиболее экономичен и наи-
менее трудоемок по сравнению с использованием для подъема
монтажных балок, устанавливаемых на смонтированные конструк-
101
ции покрытия, с подвешенными полиспастами,так как этот метод
требует дополнительных затрат на подготовительные работы и уси-
ления стропильных ферм в местах установки монтажных балок.
Однако использование монтажных кранов нс всегда возможно из-за
недостаточной их грузоподъемности или высоты подъема крюка,
отсутствия необходимых подъездов, несвоевременной поставки эле-
ментов эксплуатационных кранов и ряда других причин.
При монтаже конверторного отделения наибольшее количество
кранов монтируется с помощью монтажных балок, которые пол-
ностью вытеснили из практики ранее применявшиеся монтажные
мачты.
Монтаж мостовых кранов ведется с предварительным укруп-
нением поставляемых заводами элементов в пролетах здания на
шпальных клетках и специальных стендах. Наиболее массивными
монтажными блоками, обычно оказываются главные балки моста.
Эти конструкции определяют грузоподъемность монтажных кранов.
Высоту подъема крюка монтажных кранов определяют тележки
главного подъема.
При существующих средствах механизации' средняя выработка
на монтаже подъемно-транспортного оборудования составляет
518 кг/(чел-дн).
В зависимости от пролета здания и массы блоков на монтаже
технологических мостовых кранов используются два типа монтаж-
ных балок, устанавливаемых на рядовые фермы и на спаренные
фермы в температурном шве. Монтажная балка длиной 12 м
с выдвижными опорными шипами устанавливается в конько-
вом узле стропильных ферм на две опорные стойки, прикрепляе-
мые болтами к верхнему поясу ферм. Благодаря опорным шипам
круглого сечения балка может поворачиваться в направлении при-
ложения максимальной силы. При такой конструкции она работает
лишь в плоскости своего максимального сечения, что значительно
уменьшает ее массу.
Монтажные балки длиной 1,5 и 2 м грузоподъемностью 50, 100
и 160 т устанавливаются на стропильные фермы в температурных
швах зданий и к ним крепятся малогабаритные полиспастные блоки
соответствующей грузоподъемности.
Монтаж конверторов вместимостью 350 т производится
после укрупнительной сборки конструктивных частей в прилегаю-
щих пролетах или на рабочей .площадке в заливочном пролете с
помощью мостового крана грузоподъемностью 450 + 100/20 т с
подачей элементов по временному железнодорожному пути, уло-
женному на нулевых отметках. Подъем элементов на рабочую
площадку производится через монтажный проем. Общая масса кон-
вертора без футеровки составляет 1640 т, в том числе корпус
конвертора — 403 т, опорное кольцо — 433 т, три тяги-подвески —
22 т, два опорных подшипника — 286 т, две опорные стойки —
76 т, привод наклона — 3Q8 т, прочее оборудование— 112 т.
Корпус конвертора высотой 11,5 м и диаметром 9,16 м вы-
полнен в виде полой «груши» из листовой стали 09Г2С толщиной
102
Рис. 3.8. Монтаж оборудования конвертора:
и — корпус смонтирован на домкратном устройстве; б — корпус конвертора на фундаменте; / — корпус
конвертора; 2 — траверса со стропами мостового крана 450 4-100/20 т; 3 — домкратное устройство;
4 — фундамент
60, 80 и 100 мм. Корпус собирается одновременно на трех стендах
в три блока: нижняя — сферическая, средняя — цилиндрическая,
верхняя — коническая. В зимнее время сварка производится в пере-
носном временном помещении — тепляке.
Параллельно с укрупнительной сборкой корпуса и опорного
кольца конвертора высокоподъемным краном грузоподъемностью
80 т на фундаменте конвертора монтируют опорные стойки и удер-
живающие устройства привода конвертора.
На путях сталевоза-шлаковоза собирают домкратное устройство
грузоподъемностью 2200 т, которое входит в состав технологиче-
ского оборудования цеха для ремонта конверторов.
Краном 450 + 100/20 т производится сборка корпуса и опор-
ного кольца на домкратном устройстве (рис. 3.8). После установки
опорного кольца поочередно монтируются подшипники, специ-
альные редукторы и другое оборудование, доведя монтажный блок
до массы 1287 т.
Полностью собранный и выверенный конвертор на домкратном
устройстве перемещается в проектное положение с помощью ле-
бедки и полиспаста тяговым усилием 50 т на ранее установленные
опоры. Масса надвигаемого блока совместно с домкратным уст-
ройством составляет 1556 т. На монтаж одного конвертора за-
трачивается 2000 чел-дн, продолжительность монтажных работ со-
ставляет 3 мес, средняя выработка — 815 кг/(чел-дн). Конверторы
оборудованы газоотводящими трактами для отвода, охлаждения,
очистки и дожигания конверторных газов. Каждый газоотводящий
тракт состоит из тележки для откатки кессона с механизмом для
вертикального перемещения муфты котла, котла-охладителя кон-
верторных газов ОКГ-400, барабанов-сепараторов, ремонтных уст-
юз
ройств, установки газоочистки с газопроводами, нагнетателя и дру-
гих устройств.
Тележка для откатки кессона конвертора массой
123 т монтируется с помощью башенного крана БК-1000 бригадой
из 6 чел. за 10 смен.
Котел - охладитель ОКГ-400 представляет собой ра-
диационную П-образную конструкцию, выполненную из газоплот-
ных мембранных панелей Он состоит из кессона (67 т), стацио-
нарного газохода (101 т). опорных металлоконструкций кессона и
газохода (69 т), съемной крышки (5,7 т), уплотняющей муфты
(10 т), узла пропуска кислородной муфты, крышки окна измери-
тельной фурмы, окна для подачи сыпучих материалов в конвертор,
барабана-сепаратора (110 т), трубопроводов (280 т) и ремонтного
устройства стационарного газохода и кессона.'
Поставка котла-охладителя заводами-изготовителями произво-
дится отдельными блоками и элементами. Предварительное скла-
дирование и укрупнение блоков котла осуществляются на специ-
альной площадке и закрытых зданиях.
Газоходы поставляются плоскостными панелями размером
18x2,4 м (27 шт.) и отдельными трубками (428 шт.), кессон —
плоскостными панелями (16 шт.) и трубками (256 шт.). Детали
крепления поставляются отдельными элементами, муфта — четырь-
мя отправочными блоками, съемная крышка — двумя отправочны-
ми марками, барабан-сепаратор — на специальном транспорте в
полностью собранном виде, ремонтное устройство газохода — тре-
мя блоками (два полумоста и тележка), ремонтное устройство
кессона — отдельными узлами и деталями.
Площадка укрупнительной сборки в 7700 м2 оборудована подъ-
ездными железнодорожными путями. На укрупнении используется
гусеничный крап МКГ-25 и железнодорожный кран КЖД-25, для
погрузки собранных блоков — пневмоколесный кран К-631 грузо-
подъемностью 63 т.
При укрупнении элементов котла необходимы подгонка, удале-
ние припусков и проведение контрольной сборки. При такой по-
ставке работу по сборке двух котлов должна осуществлять бри-
гада, работающая в три смены по 6 чел. в каждую смену в течение
10 мее.
В проектное положение котлы монтируются кранами, установ-
ленными в пролетах здания (рис. 3.9). Котлы испытывают после
готовности всей системы, включая циркуляционную насосную,
трубопроводы, барабаны-сепараторы по инструкции завода-изго-
товителя.
Установка газоочистки состоит из двух ступеней
улавливания: первая ступень предварительно очищает и охлаждает
газ — масса 140 т, вторая ступень обеспечивает очистку кон-
верторных газов до санитарных норм — масса 143 т. Оборудование
газоочистки расположено после котла-охладителя на отм. 31,4 м
в конверторном пролете. Монтаж системы газоочистки произво-
дится кранами БК-1000, установленными в пролетах здания, па-
104
раллельно с монтажом строительных конструкций. - Испытание
оборудования установки газоочистки выполняется по инструкции
ВНИПИчерметэнергоочистки.
Монтаж барабанов - сепараторов производится
по двум вариантам: первый — двумя монтажными кранами, ис-
пользуемыми на монтаже строительных конструкций главного кор-
пуса; второй — специальной монтажной балкой с такелажной ос-
насткой грузоподъемностью 100 т, закрепленной на отм. +79 м
с подъемом элементов через монтажный проем. Этот же монтаж-
ный проем используется для подъема на перекрытия этажерки
конверторного пролета другого санитарно-технического, вентиляци-
онного и технологического оборудования.
Миксерное отделение представляет собой отдельно стоящее
одноэтажное здание шириной 36 м, в котором размещаются один
или два миксера вместимостью 2500 т и мостовые краны грузо-
подъемностью 180/50 т для загрузки миксера жидким чугуном из
140-тонных ковшей, поступающих из доменного цеха по эстакадам.
Конструкции здания и рабочая площадка выполняются из металла.
M.iKcep.iOL отделен..с <лроится в солавс любого сталеплавильного
ЦСХа.
Стеновое ограждение представляет собой крупноразмерные
панели из профилированного оцинкованного листа размером
3X12 м. Несущие конструкции изготовлены из низколегированных
сталей 10Г2С1, стыки крепятся на высокопрочных болтах и с по-
мощью сварки. На монтаже конструкций используется башенный
кран БК-300 и гусеничные краны СКГ-40 и СКГ-63. Колонны
массой 27...31 т устанавливаются безвыверочным методом, под-
крановые балки монтируются укрупненными блоками массой
до 30 т.
При организации монтажных работ стремятся создать условия
для возможности опережающего монтажа мостовых кранов
180/50 т, которые затем используются на укрупнительной сборке
и монтаже оборудования миксеров. Миксер вместимостью 2500 т
представляет собой клепаную конструкцию диаметром 9800 мм,
длиной 13 060 мм и массой 982 т, кожух массой 196 т, днище —
78 т, бандаж — 252 т, две роликовые опоры по 268 т, механизмы
поворота — 127 т, прочее оборудование составляет 61 т. Кожух
миксера состоит из четырех цилиндрических поясов, каждый пояс
поставляется четырьмя отправочными элементами массой до 12 т.
Днище поставляется пятью элементами: четыре сектора массой
до 8 т каждый и центральное донышко.
Сборку частей миксера производят в смонтированном здании
с помощью технологического мостового крана 180/50 т, соблюдая
следующую технологию сборки: на стенде собирают и клепают ко-
жух в вертикальном положении; собранный кожух снимают с
днища и устанавливают на предварительно смонтированную опор-
ную часть; на установленном кожухе монтируют днище, верхние
секции бандажей, сливной носок; затем монтируют механизм по-
ворота миксера и привод
106
Монтаж укрупненных частей миксера производится дв>мя кра-
нами 180/50 т. На сборку и монтаж миксера затрачивается около
1 мес, выработка монтажников составляет 550 кг/(чсл-дн).
3.3. Монтаж сооружений электросталеплавильных цехов
Современные цехи с дуговыми электропечами емкостью
100...200 т имеют производительность до 1 млн. т стали в год. Раз-
личная технология (по сравнению с кислородно-конверторными
цехами) определяет некоторые особенности архитектурно-планиро-
вочных решений главного корпуса цеха: меньшая масса плавки
определяет меньшую грузоподъемность технологических кранов и,
следовательно, более легкие несущие конструкции каркаса, не-
сколько меньшие объемы работ. Существуют традиционные кон-
структивные решения и влияние установившейся практики проекти-
рования и строительства объектов всех сталеплавильных цехов.
Рассмотрим примеры монтажа электросталеплавильных цехов на
Кузнецком и Донецком металлургических заводах.
Современные электросталеплавильные цехи этих предприятий
представляют собой комплексы зданий и сооружений из десятка
объектов. При строительстве первой очереди цеха выполняются
наибольшие объемы работ. Так на две печи емкостью 100 т каждая
монтируется 16...20 тыс. т стальных конструкций и 6... 10 тыс. м3
сборного железобетона. Основным объектом комплекса, определяю-
щим его продолжительность строительства, является главный кор-
пус (электросталеплавильное отделение), в котором располагаются
печи.
Главный корпус электросталеплавильного цеха представляет со-
бой четырехпролетное здание размером в плане 99,5X169 м
(рис. 3.10).
Шихтовый пролет А—Б шириной 30 м оборудован грейферными
кранами грузоподъемностью 30/15 т. Бункерный пролет Б—В пред-
ставляет собой многоэтажную этажерку шириной 12,5 м с перекры-
тиями в четырех уровнях, в верхнем уровне установлен мостовой
кран 20/5 т. Печной пролет В—Г оборудован краном грузоподъем-
ностью 180 + 63/20 т. Разливочный пролет Г—Д оборудован крана-
ми 180 + 63/20 т. В печном и разливочном пролетах на отм. +8 м
по всей ширине расположена рабочая площадка для обслуживания
печей, располагаемых в печном пролете. Со стороны ряда А к кор-
пусу примыкают оборудование и помещения газоочистки.
Металлический каркас здания решен в виде многопролетных
рам с жесткой этажеркой бункерного пролета. Шаг колонн 12, 24
и 36 м. Колонны — сквозные решетчатые из широкополочных дву-
тавров. Шаги 24 и 36 м перекрываются подкрановыми фермами,
которые являются несущими опорами стоек стропильных ферм, а
по рядам Б и В—также опорами балок трехъярусных рабочих
площадок бункерного пролета. Пролеты перекрыты решетчатыми
фермами с шедовым фонарем, по фермам уложены щиты покрытия
из несущих прогонов и листа толщиной 4 мм. Стеновое огражде-
107
75,000
Рис. 3.10. Поперечный разрез главного корпуса электросталеплавильного цеха с
расположением монтажных кранов:
/ — башенный кран БК-1000; 2 — гусеничный кран СКГ-100 № 1 и № 2; 3 — рельсовый кран СКР-2600;
4 — обратная засыпка
ние — фахверк со стальным оцинкованным профилированным лис-
том. Рабочая площадка — с покрытием из железобетонных плит.
Монтаж конструкций вели двумя потоками с расположением мон-
тажных кранов по схеме, приведенной на рис. 3.10. Ведущими
механизмами в потоках были краны СКР-1500 № 1 грузоподъем-
ностью 60 т и СКР-1500 № 2, которые располагались в пролетах
главного корпуса и охватывали все поперечное сечение здания.
В комплекте с этими механизмами работали девять гусеничных
кранов: СКГ-100, СКГ-63. СКГ-50 и СКГ-40 в обычном и башенно-
стреловом исполнении. Башенный кран БК- 100В работал на газо-
очистке и на монтаже металлоконструкций главного корпуса.
Средняя масса конструкций, поставляемых заводами-изготови-
телями, составляет около 500 кг, поэтому особое внимание прида-
ется укрупнению конструкций на строительной площадке.
При монтаже главного корпуса электросталеплавильного цеха
Донецкого металлургического завода укрупнение конструкций по-
крытия производилось на конвейерной линии, состоящей из четырех
технологических стоянок. Производительность конвейерной линии
составляла два блока в сутки.
108
На Кузнецком металлургическом комбинате все покрытий зда-
ния главного корпуса электросталеплавильного цеха монтировалось
блоками 12x27 и 12x30 м в виде двух стропильных ферм с фона-
рем, связями и щитами покрытия. Масса \крупненного блока до-
стигала 60 т. Опорные узлы ферм как по нижнему, так и по верхне-
му поясу жестко соединялись с колоннами. Поэтому для свободной
установки блока на место применяли «плавающие» опорные пласти-
ны с монтажной приваркой к узловым фасонкам у нижних опор.
Акжду установленными блоками 12-метровзя панель покрытия на-
крывалась щитами 3X12 м. Подкрановые балки длиной 12 м по-
ставлялись блоками с приваренными на заводе тормозными кон-
струкциями. Стропильные фермы длиной 27 и 30 м поставлялись
из двух половин. Металлические перекрытия .площадок поставля-
лись в виде щитов несущих балок с приваренным настилом, ана-
логично — щиты кровли, площадки светильников — целиком длиной
из панель 12 м.
Наиболее сложными для монтажа являются подкрановые фермы
длиной 24 и 36 м .конструктивной массой соответственно 66 и
180 т. Монтаж их осуществляют по аналогии с конверторными це-
хами (см. рис. 3.7).
Стеновое ограждение монтировалось предварительно укрупнен-
ным^ элементами — «картами» размером 12X12 м.
Среднемесячный темп монтажа металлоконструкций составляет
1100...1200 т, сборного железобетона — до 320 м'л Дщксимальный
темп монтажа металлоконструкций достигал 2200 т в месяц. Сред-
няя производительность одного монтажного крана составила
1648 приведенных тонн в год.
Выработка в натуральном выражении на одного рабочего на
монтаже металлоконструкций составила 354 кг/(чел-дн), на монта-
же сборного железобетона— 1 м3(чел-дн), на окраске металлокон-
струкций — 1,3 т/ (чел дн).
Годовая выработка на одного рабочего составила 28,4 тыс. руб.
Монтаж конструт ций комплекса осуществляется за 15...16 мес.
Электросталеплавильные печи располагаются в
печном пролете ниже уровня рабочей площадки на отдельном фун-
даменте. Дуговые электропечи емкостью 100 и 200 т имеют иден-
тичные конструкции и общий порядок монтажа отдельных конструк-
тивных частей и механизмов. Общая масса металлоконструкций
двухсоттонной печи составляет 1200 т. Конструкция печи преду-
сматривает установку корпуса печи на роликах в люльке, опираю-
щейся своими сегментами на фундаментные балки. Загрузку печи
осуществляют сверху, при сливе металла печь наклоняют двумя
механизмами с приводом.
Укрупнительную сборку блоков печи производят на специаль-
ных стендах мостовым загрузочным краном печного пролета. Стен-
ды располагают на рабочей площадке печного пролета. Сборка
производится согласно Монтажно-маркировочной схеме завода-из-
готовителя. На фундаменте последовательно устанавливают мосто-
вым краном следующие конструктивные части электропечи: две
109
фундаментные балки и два механизма наклона печи, люльку, меха-
низм вращения кожуха печи, кожух, привод поворотной тумбы,
поворотную тумбу, рабочую площадку печи, шахту, футерованный
распорно-подвесной свод, портал, привод механизма подъема
свода, систему электродержателей с пневмоприводами и трубами
водоохлаждения, механизмы перемещения электродов и электроды.
Люльку печи собирают в перевернутом состоянии вверх секто-
рами, кантуют на 180° и устанавливают на ней рельсы, стопор, по-
воротную ось и другие детали. Кожух печи укрупняют из элементов
заводской поставки на специальном стенде. Овальность кожуха
проверяется величиной допускаемых отклонений ±5 мм. Кожух
сваривают в соответствии с технологической инструкцией. Шахту
печи укрупняют в блок, состоящий из двух секций и девяти опорных
роликов. Распорно-подвесной свод собирают в укрупненный блок,
состоящий из свободного кольца и каркаса из водоохлаждаемых
труб. Портал.печи собирают в блок, состоящий из консолей, связы-
вающих площадок, водоохлаждаемых коробок и обвязочных трубо-
проводов. Распорно-подвесной свод и портал после сборки систем
водоохлаждения подвергают гидравлическому испытанию в соответ-
ствии с техническими требованиями завода-изготовителя.
3.4. Монтаж отделения непрерывной разливки стали
Отделение непрерывной разливки стали (ОНРС) предназначено
для разливки выплавленной в сталеплавильных печах стали и по-
лучения заготовок для прокатного производства. Для разливки
стали используют специальное оборудование — машины непрерыв-
ного литья заготовок (МНЛЗ). Такие машины заменяют блюминги
или слябинги, кроме того, отпадает необходимость в строительстве
сооружений, связанных с обслуживанием изложниц, «раздеванием»
слитков, нагревательных колодцев и других подсобных сооружений.
ОНРС строятся с блочным и линейным расположением МНЛЗ.
Машины размещают в закрытых многопролетных одноэтажных про-
мышленных зданиях с развитым подземным хозяйством. Здания
относятся к цехам тяжелого типа, каркас зданий выполняется из
металла. На одних заводах здания ОНРС блокируют с главным
корпусом сталеплавильных цехов, на других — со складом слябов.
Современные ОНРС проектируют производительностью по не-
прерывной разливке до 10 млн. т стали в год.
Крупнейшее восьмипролетное здание ОНРС шириной 223 м и
длиной 234 м построено в составе пускового комплекса металлурги-
ческого завода. Пролет подготовки ковшей Б—В шириной 24 м
(рис. 3.11) примыкает к главному корпусу сталеплавильного цеха
и оборудован мостовыми кранами грузоподъемностью 80/20 т, за
ним расположен пролет подготовки технологического оборудования
шириной 12 м. Пять машин МНЛЗ расположены в пяти разливоч-
ных пролетах шириной 30 м каждый. Пролеты оборудованы мосто-
выми кранами в двух уровнях: в верхнем уровне — краны грузо-
подъемностью 450+100/20 т, в нижнем — 80/20 т. Пролет склада
НО
Sh6 ZS
Рис. 3.11. Поперечный разрез здания отделения непрерывной разливки стали ОНРС с расположением монтажных кранов:
/—краны СКГ-40; 2—кран СК Г 160; .3 — краны БК-1000; 4 — фуидамен гы под машины непрерывного литья заготовок МНЛЗ
слябов М—Л шириной 36 м примыкает к разливочным пролетам
и оборудован кранами грузоподъемностью 50/10 т и 125/30 т.
Все конструкции здания — стальные. Шаг колонн по рядам Г
и К равен 24 м, по остальным рядам — 12 м. Колонны — решетча-
тые сварные с неприваренной нижней плиткой, что предусматривает
безвыверочный метод монтажа.
Подкрановые балки под краны верхнего уровня 450+ 100/20 т —
неразрезные высотой 3,9 м. Завод-изготовитель поставлял элементы
длиной 12 м я массой до 50 т. Монтажные стыки — вертикальные
сварные.
Стропильные фермы с шагом 12 м запроектированы по серии
ПК-01-125, светоаэрационные фонари — по серии ПК-01-127. При-
мыкание стропильных ферм к колоннам в рядах Г и К принято сбо-
ку с применением упругопластичного крепления верхнего пояса
ферм к колоннам. В остальных пролетах опирание стропильных
ферм — шарнирное. Панели кровли — стальные, размером 3X12 м,
ребра — из гнутых прокатных профилей. Ограждающие конструк-
ции стен — утепленные панели из стального оцинкованного на-
стила по фахверкам.
Монтаж здания начали с пролета М—Л, в котором организо-
вали ревизию, контрольную и укрупнительную сборку технологичес-
кого оборудования. По опережающему графику в пролете были
смонтированы и пущены в работу мостовые краны грузоподъем-
ностью 50/10 и 125/20 т, проложены коммуникации энергоснабже-
ния, подготовлены стенды и стеллажи для складирования контроль-
ной и укрупнительной сборки оборудования, уложен железнодорож-
ный путь.
Пролеты Б—В, В—Г, Г—Д, Д—Е, Е—Ж, Ж—И, И—К возво-
дили в такой последовательности: разработали общий котлован
на глубину заложения фундаментов под машины МНЛЗ (отм.
—9 м), произвели докопку под отдельные фундаменты колонн
здания и заложили их, смонтировали монтажные краны на
отм. —9 м и начали монтаж конструкций надземной части здания.
В смонтированной надземной части пролетов «под крышей» возво-
дили фундаменты под машины МНЛЗ и другое оборудование с
частичной докопкой котлована, после обратной засыпки произво-
дили монтаж оборудования.
Монтаж конструкций производили следующими кранами, уста-
новленными в котловане на отм. —9,0 м: два крана БК-1000, два
крана СКГ-160, три крана СКГ-100/40 (см. рис. 3.11). Укрупнение
конструкций производилось на централизованном складе и в зоне
монтажа. Конструкции транспортировали по железнодорожным
путям. При возведении здания ОНРС было смонтировано
34,3 тыс. т металлоконструкций, выработка монтажников составила
340 кг/чел-дн., производительность кранов составила 6 т/маш-смен.
Общая продолжительность монтажных работ составила 20 мес.
Монтаж оборудования машин непрерывного литья заготовок
(МНЛЗ) производится кранами разливочного пролета ОНРС гру-
зоподъемностью 400+100/20 и 80/20 т. Подготовка оборудования к
112
монтажу, заключается в снятии консервирующих смазок, проверке
качества изготовления, выполнении доводочных работ и укрупни-
тельной сборке монтируемых блоков. В настоящее время широко
применяют двухручьевые машины МНЛЗ радиально-криволиней-
ного типа. Машину массой 4,5 тыс. т завод-изготовитель поставляет
отдельными частями. Каждая часть представляет собой комплект
узлов и деталей, поставляемых заводом массой до 100 т с габарит-
ными размерами 14x4x2,5 м.
Подготовка оборудования к монтажу и ревизии, а также кон-
трольная и укрупнительная сборка производятся в одном из смонти-
рованных пролетов зданий пускового комплекса. До начала мон-
тажа МНЛЗ выполняется разбивка осей в соответствии со схемой
геодезического обоснования. При приемке фундаментов под монтаж
особое внимание обращается на осадку, окончательную высоту ре-
пера определяют после полного прекращения осадки фундамента.
Выверку оборудования осуществляют оптико-геодезическим мето-
дом.
При использовании на монтаже кранов грузоподъемностью
80/20 т нижнего уровня разливочного пролета ОНРС укрупнению
подвергается около 65% оборудования.
Монтаж машин МНЛЗ осуществляется в направлении снизу
вверх с последовательной установкой следующих частей машин:
стойки под роликовые секции и балки вторичного охлаждения;
верхние части роликовых секций вторичного охлаждения; приводы
роликов вторичного охлаждения; механизм качания кристаллизато-
ров; подъемно-поворотный стол; оборудование разливочной пло-
щадки (двухпозиционный стенд, промежуточный ковш, плитный
настил в зоне кристаллизатора); тянущая клеть и механизм подъе-
ма затравки.
Нижние роликовые секции устанавливают на стойки первона-
чально на клиновых домкратах грузоподъемностью 10 т, вставлен-
ных с двух сторон в шпоночный паз стоек. С помощью клиновых
домкратов и регулируемых винтовых упоров перемещают роликовые
секции до обеспечения допусков в плане и по высоте от ±0,5
до ± 1 мм.
Роликовые секции монтируются укрупненными блоками массой
до 25 т, остальное оборудование монтируется и выверяется по до-
пускам и технологии, принятой для оборудования прокатных
станов.
На монтаж оборудования четырех машин общей массой
19,1 тыс. т. затрачивается 35,1 тыс. чел-дн. Продолжительность
монтажа — 9 мес. Выработка на монтаже оборудования без учета
затрат труда на доводочные работы составила 546 кг/чел-дн.
Максимальный темп монтажа оборудования в месяц составил
8,9 тыс. т.
3.5. Монтаж прокатных цехов
Продукцией прокатного производства являются балки, листы,
трубы и сортовой металл, выпускаемые на специализированном
из
прокатном оборудовании — станах. Прокатные цехи располагаются
в многопролетных зданиях, в составе которых имеются машинные
залы, становые пролеты, отделочные пролеты (адъюстажи) и до-
полнительные пролеты, определяемые назначением и спецификой
производства. Строительство прокатных цехов осуществляется оче-
редями и продолжается в течение нескольких лет. Отдельные
прокатные станы (пусковые комплексы) имеют нормативную про-
должительность 1...2 года.
Большое количество и глубокое заложение отдельных фунда-
ментов существенно осложняют размещение и передвижение мон-
тажных механизмов, а также транспортирование и подачу к ним
конструкций, поэтому необходимы детальная проработка' и строгое
осуществление технологии монтажных работ в увязке со строитель-
ными работами.
При строительстве прокатных цехов применяются открытый
и закрытый методы выполнения строительно-монтажных работ.
При открытом способе сначала выполняют все строительные ра-
боты по сооружению подземной части здания, а затем производится
монтаж конструкций надземной части. При закрытом способе
сначала возводят всю надземную часть здания, а потом внутри
здания выполняют земляные и бетонные работы для фундаментов
под технологическое оборудование, масло-подвалы, электрокабель-
ные тоннели, отстойники окалины, электромашинные отделения
и другие сооружения. Технологическое оборудование всегда монти-
руют после возведения каркаса здания с использованием техноло-
гических мостовых кранов, которыми оборудованы пролеты
здания.
Иногда применяется смешанный способ выполнения работ: от-
крытый — для пролетов, большая часть которых занята подземными
сооружениями, закрытый — для пролетов, в которых располага-
ются монтажные краны и пути подачи конструкций.
При разработке проектных решений по организации монтажных
работ следует руководствоваться следующими рекомендациями:
монтажные механизмы — гусеничные и башенные краны необхо-
димо располагать в пролетах с наименьшим числом фундаментов
под технологическое оборудование, применение башенных кранов
с большим радиусом действия оправдано наличием фундаментов,
затрудняющих подъезд гусеничных кранов; направление монтаж-
ных работ следует назначать в соответствии с направлением
технологического процесса прокатки; способ возведения (закрытый
или открытый) выбирают не для всего здания, а для каждого
пролета в отдельности, при этом следует членить здание по длине
на участки с одновременным выполнением строительно-монтажных
работ; отметку расположения монтажных кранов можно назначать
ниже уровня обратной засыпки (в открытом котловане) для воз-
можности максимального совмещения работ.
Пример расположения монтажных кранов на здании стана
холодной прокатки «2500» приводится на рис. 3.12. Учитывая
большую площадь и длину зданий, а также сжатые сроки строи-
114
Рис. 3.12. Поперечный разрез здания стана холодной прокатки 2500 с расположением
монтажных кранов:
/ — кран СКГ-30; 2— кран СКГ-63; 3 — кран БК-1000. 4 _ кран БК-406АМ; 5 — железнодорожный путь
подачи конструкций
тельства прокатных цехов, следует проектировать крупноблочный
монтаж конструкций покрытия со сборкой блоков на конвейерной
линии.
Крупноблочный монтаж конструкций и оборудования. Цех
холодного проката металлургического завода представляет
собой многопролетное здание с металлическим несущим каркасом:
пять пролетов по 36 м, три — по 42 м; шаг колонн — 12, 24 и
36 м, шаг стропильных ферм из круглых труб— 12 м. Общая
площадь цеха — 142 992 м2. Объем работ по монтажу металло-
конструкций составляет 20 350 т, в том числе по монтажу колонн,
связей и подкрановых конструкций — 832 т, по монтажу покры-
тия — 8977 т. Колонны и подкрановые балки монтируют гусенич-
ными кранами раздельным способом, раскрепляют связями и
создают фронт работы для монтажа блоков покрытия.
Покрытие цеха запроектировано под конвейерную сборку и раз-
бито на 149 блоков размерами в плане 12x36, 24x36, 12x42,
24x42 м. Основными являются блоки размерами 24X36 и 24 x42 м,
остальные блоки — доборные. Каждый основной блок состоит
из двух половин, одна половина — из двух стропильных ферм,
типовых решетчатых прогонов длиной 12 м, элементов фонаря,
вертикальных связей, горизонтальных связей по нижним поясам
ферм и по верхним поясам под фонарем. Другая половина блока
монтируется из щитов, выполненных из прогонов и профилирован-
ного настила. Прогоны одним концом опирают на стропильную
ферму блока, другим — на монтажную «ложную» ферму.
При монтаже блока в проектное положение свободный конец
прогонов укладывают на стропильную ферму предыдущего блока
и крепят к ней на сварке или болтах. После закрепления блока
монтажную «ложную» ферму опускают и вместе с установщиком
выводят из-под блока. Блоки комплектуются арматурой и обору-
115
Рис. 3.13. План здания и схемы сборки блоков покрытия цеха холодной прокатки
.металлургического завода:
а — план здания и конвейерной линии; б — схема погрузки блока; в—схема транспортирования блока;
/...9 — стояки по сборке блоков покрытия; 10 — блок покрытия; // — мачта подъемника; /2 — пути
транспортного портала; 13 — грансяоргныи портал; 14 — козловой кран на складировании и укрупнении
конструкций; 15- площадка укрупнительной сборки и складирования; 16 — кран МСК-5-30 на обслужива-
нии стоянок конвейерной линии; /7 — пути крана МСК-5-30; 18 — пути крана СКР-1500; /9 - кран
СКР-1500: 20— низкий установщик
дованием межферменного пространства, вентиляционными, сани-
тарно-техническими и технологическими трубопроводами, окраши-
ваются и оклеиваются мягкой кровлей. Масса одного блока
достигает 180 т, в том числе масса металлоконструкций составляет
около 60 т. Собранные блоки к месту установки транспортируются
с помощью специального портала.
Конвейерная линия сборки блоков состоит из десяти стоянок
(рис. 3.13,а): четыре — для сборки конструкций и оборудования
блоков, три — для электротехнических, вентиляционных и санитар-
116
uo-технических работ, одна — для окраски, одна — для устройства
кровли. Пять стоянок имеют площадки для складирования комплек-
тующих конструкций, оборудования и материалов. Собранный блок
поднимают с помощью четырех расчаленных стрел, установленных
па фундаменты и способных поднять блок (рис. 3.13,6) массой
250 т. Под поднятый блок подается транспортный портал с низким
установщиком, на который опускается поднятый блок. Транспорт-
ный портал с установщиком и блоком (рис. 3.13,в) передвигают
вдоль торца здания до нужного пролета. К подкрановым балкам
монтируемого пролета подсоединяют откидные балки, по которым
установщик вместе с блоком перемещают на подкрановые балки
и двигают по ним до места установки блока. Гидравлическими
домкратами установщика блок опускают в проектное положение,
фермы опирают на колонны, а прогоны, расположенные на «лож-
ной» ферме, — на ранее смонтированную ферму.
Монтажную оснастку со связевой рамой и ложной фермой
установщик вынимает из-под блока и возвращается на транспорт-
ный портал. При возвращении установщика и транспортного
портала монтажная оснастка снимается козловым краном, обслу-
живающим площадку складирования и укрупнительной сборки,
и возвращается на стоянку № 1, где ее краном СКР-1500 устанав-
ливают на конвейерную линию для сборки очередного блока.
Практика показала, что изготовленное оборудование и монтаж-
ная оснастка работали эффективно и могут использоваться для
монтажа блоков покрытия массой до 250 т. Поэтому транспортный
портал решили использовать также для монтажа мостовых кранов.
Производительность конвейерной линии на сборке блоков
покрытия принята два блока за три дня. Установку блоков в про-
ектное положение выполняет бригада монтажников из 6 чел.
Трудоемкость монтажа одного блока 9 чел-дн. Конвейерная техно-
логия была перенесена на сборку мостовых кранов, которыми
оборудованы пролеты цеха .холодной прокатки.
Мостовые краны полностью собирали на стеллажах из шпальной
клетки, расположенной на земле, погружали на транспортный
портал, который подавал кран к соответствующему пролету для
перемещения на подкрановые пути. Этот способ позволил сократить
сроки монтажа мостовых кранов и обеспечить безопасные условия
работ на сборке.
Прокатный стан «3 00 0» на металлургическом заводе
располагается в здании длиной 1260 м и шириной 216,5 м. Здание
имеет пять основных пролетов, четыре из них •— по 24 м. В этой
части размещаются печной пролет с котлами-утилизаторами, стано-
вой пролет и пролеты склада слябов. Высота печного пролета
23,4 м, склада слябов— 18,6 м. Остальная часть здания—'семи-
пролетная: пять пролетов — по 36 м, два — по 18 м. В этой части
здания размещаются пролеты холодильников и склад готовой
продукции. Высота пролетов до низа стропильных ферм 14,4 м,
складских пролетов — 16,2 м. В пролетах здания располагается
большое количество мостовых кранов.
117
В целях сокращения продолжительности и трудоемкости строи-
тельно-монтажных работ произведено вынесение укрупнительных
и сборочных работ за пределы строящегося главного корпуса
стана на специально оборудованную площадку конвейерной линии
(см. рис. 2. 1), которая представляет собой сборочно-комплекто-
вочное предприятие. Эффективность такой конвейерной линии
состоит в раннем представлении фронта работы общестроительным
и специализированным организациям (монтажникам, кровельщи-
кам, отделочникам, механомонтажникам, электрикам, сантех-
никам и др.).
Покрытие здания запроектировано с учетом применения кон-
вейерной сборки и крупноблочного монтажа конструкций покрытия
пространственными блоками размером в плане 36X18 и 36x36 м.
Блок состоит из четырех стропильных ферм с шагом между сред-
ними 12 м и крайними фермами 11,85 м, фонарных конструкций,
оборудования и коммуникаций межфирменного пространства,
системы вертикальных и горизонтальных связей. Рядом со стоян-
ками конвейерной линии имеются площадки по складированию
материалов и предварительному укрупнению конструкций. На
обслуживании складов и стоянок кроме обычных серийных кранов
используются специальные кран-балки грузоподъемностью 2 т,
перемещающиеся по специальным эстакадам.
Стоянки VII, VIII и IX (см. рис. 2.1) по устройству кровли
находятся в закрытом помещении, перекрытом легкими структур-
ными конструкциями, что улучшает условия производства кровель-
ных работ и существенно уменьшает сбои и перерывы в работе
конвейера при неблагоприятных климатических условиях. Поме-
щение оборудовано кран-балками грузоподъемностью 2 т. Транс-
портировка блока покрытия вдоль пролета производится по ранее
смонтированным подкрановым путям с помощью установщика
грузоподъемностью 200 т, который устанавливал блок в проектное
положение. Средняя выработка при монтаже металлоконструкций
составила 710 кг на рабочего в смену.
Монтаж оборудования прокатных станов производится эксплуа-
тационными мостовыми кранами соответствующих пролетов. Краны
сдаются во временную эксплуатацию в установленном порядке
по опережающему графику. В зависимости от требований,
предъявляемых к точности установки на фундаменты, прокатное
оборудование делится на три группы: I группа — машины и узлы,
устанавливаемые в линии, связанные с технологическим процессом
и требующие высокой точности установки для обеспечения нормаль-
ной их работы: рабочие и шестеренные клети, манипуляторы и
кантователи, ножницы и пилы, гидравлические подъемники, подъ-
емно-качающиеся столы, прессы и правильные машины, моталки
и разматыватели; машины агрегатов непрерывного травления,
поперечной и продольной резки, электролитической очистки, луже-
ния и оцинкования; механизмы приводов, трансмиссий механизи-
рованных холодильников и шлепперов; II группа — машины,
устанавливаемые в линии, связанные общим технологическим
118
процессом, но допускающие меньшую точность установки: транс-
портные рольганги, толкатели, сталкиватели и выталкиватели;
стойки и рамы механизированных стеллажей, холодильников,
шлепперов и транспортеров; механизированные упоры, конвейеры
горячих рулонов; III группа — оборудование, не имеющее приводов
и устанавливаемое в общей цепи прокатки: амортизаторы,’упоры
слитковозов, стационарные упоры и карманы; стойки, рамы и балки
нсмеханизированных стеллажей; отдельно стоящие машины.
Способы установки оборудования на фундаменты принимаются
по ППР и нормативным документам. Выверка оборудования в пла-
не и по высоте производится с помощью временных опорных
элементов или инвентарных устройств, удаляемых после тверде-
ния подливки.
ГЛАВА 4.
МОНТАЖ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
4.1. Общие принципы и выбор схем монтажа высотных зданий
и сооружений
Особенностями высотных зданий и сооружений являются отно-
сительно небольшие их габариты в плане, значительные масса и
высота. В зависимости от конструктивного решения здания (соору-
жения), массы монтируемых элементов и высоты применяют сле-
дующие основные схемы монтажа: установка стреловыми кранами
подъемом в проектное положение цельнособранной на земле кон-
струкции; перевод в вертикальное проектное положение цельно^
собранной на земле конструкции поворотом вокруг опорного шар-
нира; сборка в проектном положении методом наращивания из
отдельных элементов и укрупненных блоков с использованием
различных грузоподъемных средств, в том числе средств воздухопла-
вания; сборка методом подращивания на земле, перекрытии этажа
или на специальном монтажном портале из отдельных элементов
и укрупненных блоков с периодическим подъемом по вертикали
частей зданий.(сооружений) с использованием полиспастных или
домкратных систем; надвижка по горизонтали собранного в стороне
сооружения (применяется при реконструкции, строительстве в стес-
ненных условиях или необходимости совмещения по времени раз-
личных видов работ) в проектное положение на подготовленные
фундаменты.
Монтаж высотных многоэтажных зданий осуществляют преи-
мущественно методом наращивания с использованием прислонных
(приставных) и передвижных башенных кранов. Иногда такие зда-
ния монтируют подращиванием — методами подъема перекрытий
и этажей (за рубежом методы «лифт-слэб» и «джек-блок») —
с использованием системы синхронно работающих домкратов или
ленточных подъемников.
119
IZl
•щчвнвдм HWiaaooairad и икни
-нэгпвд nwi4H»HaVadau 'MwianHoiroHdii ‘Hwiaaoiradio кинваигг^вн woir
-oi^w ЭЖ01 lOJAdniHow ( dtf и HiraiBaad-iBHoxAfeoa ‘иьэи энннэиотт)
BHH^M<Xdooj оннаиээви и (ti ’j. и и>Ыэжв1б ‘ladnoM опнххвпшвн ‘ин
dutrsdi) винэжАиооэ Э1чн,юэ1чя энв!ги я этиаввё онч!ГЭ1инявдэ
I’lL'od-LJ ИОНЖВХНОК <7 ИМЖ.)1Л)Х HOtldoUO
KHi'.aniowdda!i нхэвиэнгои — pj ‘.1чзя1.*зс1 лчнжойо^оягаь’эж — triradio hohm<exhow входовой жиэинэньчш
i'tXI.'HBM - £/ tHJKX— // IBIOHLIDHVOI! 0J0HW34V0U ИХИИ И ОТВ 01В J.) 93 (Х.Э1Г(шЬя ‘BMfrdCplf •doiMBdi) HlBX WKHH
•ехли — ci ‘.(veidon ‘daara ‘bxhbwj evadxo нвяжвхнол— q и’инмлйхзном я (nduain) нхьен aiiMOiruadu — у
:idt?B3ni.,on hhhwo'lVoij—/ tqdoMB —- 9 :уоипмХдхзном уонзвкжПГои о hmmuj.3 ионНоио нинаниглоэ bjkj — 9
’чмуоШ BBudouo — £ :(хэевзигои) хенг.-м ионгокйоА — с ‘винвяилвхог (лзвизиеоиj jcheh - £ :нипмл\1и
ном pxodoaou dniidcin HHHdouo — / !woiairoj.doa — р иоинваьчп’влна ж ноинвкижна ») (yorodu)
KOtfBidoll WHBlHentroMO И WNHIoJOHOU — Ж 'д '.иои'збхэ ИОНЧЬ'ЗХГ'ХОИОиза KOW.yLVOU AHHdoMH'LE.JCj — р
•yorodx? ! иашсчвгви) ионжвхнои — ? *. (ихнем иг» Biu’dM KHUdii.iWHdiJ юу) wortrVLlfiOii АняоззоНл — л
BHBdM oioHOirodxa и ияиохэ yondouo ионьохХжаноди изинэнакиип э — у !енвс1м о юяогэёхз мапнлн«зки(1и з — п
:i?dnn<lBiTi oJOHdouo jKdMoa wo.iod
-ояои ijMHsjKAdooj xi'iHj.oona аинэжоиои joii4L'B>inidoa я ммяонвхэЛ iqnooouj [ f эи()
Для компактных в плане высотных сооружений (радиотелеви-
зионные мачты и башни, вытяжные трубы и трубы-башни, опоры
прожекторные и линий электропередач и т. п.) применимы все вы-
шеперечисленные схемы монтажа с использованием различных
грузоподъемных средств, а выбор конкретной схемы монтажа оп-
ределяется конструктивными параметрами сооружения и наличием
оснастки у монтажной организации.
Монтаж в проектное положение стреловыми самоходными кра-
нами высотных цельнособранных на земле в горизонтальном поло-
жении сооружений наиболее эффективен благодаря своей простоте
и меньшей трудоемкости, так как полную сборку конструкций вы-
полняют в наземных условиях. Строповку конструкции осуществля-
ют несколько выше центра тяжести и устанавливают ее на опоры
вертикальным подъемом или скольжением с поворотом и после-
дующим подъемом. Для снижения центра тяжести конструкции и
уменьшения длины стрелы крана иногда к нижней части конструк-
ции крепят инвентарные грузы. Таким методом монтируют соору-
жения высотой до 40...60 м.
Монтаж цельнособранных в горизонтальном положении высот-
ных конструкций поворотом вокруг опорного шарнира произво-
дится без отрыва конструкции от земли и имеет несколько разно-
видностей в зависимости от применяемых грузоподъемных средств
и схем монтажа:
с применением стрелового крана (одного или двух), к крюку
которого осуществляют строповку конструкции выше центра тяже-
сти (рис. 4.1, а), и в процессе подъема кран передвигается в на-
правлении опорного поворотного шарнира (фундамента);
с использованием промежуточной опорной стойки и стрелового
крана (одного или двух), с помощью которых конструкцию подни-
мают в два этапа: на первом — обычным методом поворота (как
изложено выше), на втором — подъем ведут со строповкой за низ
опорной стойки, что позволяет уменьшить высоту подъема крю-
ка (высоту стрелы) на высоту применяемой опорной стойки
(рис. 4.1, б);
с применением канатных тяг, непосредственно соединенных
с поднимаемой конструкцией, и обеспечением тягового усилия ле-
бедкой или трактором, а также в комбинации с первоначальным
подъемом краном (рис. 4.1, в);
с помощью «падающей» стрелы (мачты, шевра или портала)
с якорным ее креплением и применением канатной тяги (рис. 4.1, г);
безъякорный подъем вспомогательной поворотной стрелой (мач-
той, шевром, порталом) и применением тросовой тяги (рис. 4.1, д);
выталкивание с помощью поворотного и скользящего (в на-
правлении опорного шарнира) портала (стрелы) и применением
тросовой тяги (рис. 4.1, е, ж);
с применением канатной тяги и подъемной силы вертолета
(рис. 4.1, з).
При монтаже сооружений поворотом вокруг опорного шарнира
при переходе конструкции через центр тяжести системы (конструк-
122
цпи и оснастки) возможно самопроизвольное ускоренное движение
монтируемой конструкции и для ее удержания применяют тормоз-
ные канаты, соединяемые с лебедками (тракторами).
Монтаж мачтово-башенных сооружений (высотой до 120 м)
методом поворота наиболее технологично и эффективно выполнять
гусеничными стреловыми кранами с использованием промежуточной
опорной стойки-подпорки (см. рис. 4.1, б). При этом могут быть
следующие варианты подъема: установка конструкции в проектное
положение с подпоркой и со связью неизменяемой длины; установка
конструкции в проектное положение с подпоркой и полиспастом.
В отличие от первого варианта, вместо постоянного по длине зве-
на АВ установлен полиспаст (звено, изменяемое по длине) и тре-
угольник АВС при подъеме изменяется, поэтому данная схема имеет
большие технические возможности, так как в случае исчерпания
грузоподъемных характеристик крана при вертикальном перемеще-
нии низа подпорки дальнейший подъем возможен при горизонталь-
ном ее перемещении путем стягивания полиспаста, который и совер-
шает основную работу в процессе подъема. Благодаря наличию
в этой схеме подпорки и изменяющегося по долине полиспаста воз-
можен подъем конструкций, длина и масса которых значительно
превышают грузовысотные характеристики кранов.
В первом варианте подъем осуществляется в такой последова-
тельности. С помощью крана конструкцию поворачивают относи-
тельно опорного шарнира на максимальный угол к горизонту, кото-
рый соответствует наибольшей высоте подъема крюка. С помощью
звена АВ (см. рис. 4.1, б) фиксируют подпорку в исходном для
подъема положении, освобождают крюк от строповки за оголовок
конструкции и таким образом нагрузку переносят на низ подпор-
ки В. Затем устанавливают краны для окончательного подъема кон-
струкции. Дальнейший подъем конструкции в проектное положение
происходит за счет подъема низа подпорки-крюком крана.
Наиболее универсален второй вариант, при котором возможно
маневрирование стрелами кранов и передвижение кранов с одно-
временным сокращением длины полиспаста. Этот вариант позволяет
осуществить подъем конструкции одновременным движением крана
и сокращением длины полиспаста, одновременным поворотом стре-
лы и сокращением длины полиспаста, одновременным изменением
вылета крюка и сокращением длины полиспаста, одновременным
подъемом крюка и совмещением с любой из перечисленных опе-
раций.
При использовании метода подъема «падающей» стрелой, мач-
той, шевром или порталом их длину принимают около 1/з длины
поднимаемого сооружения; при этом требуется устройство якорей
на большие усилия. При безъякорном методе монтажа мачтово-
башенных сооружений (высотой до 120 м) силовая схема при
подъеме замыкается на фундаментах сооружения. Портал снабжен
безмоментным шарниром и устанавливается непосредственно на
грунт. К фундаментам башни с монтажными шарнирами прикреп-
ляют тяговые лебедки, а также тяги, удерживающие шарнир пор-
123
Рис. 4.2. Подъем сооружений с рассредоточенным прило-
жением усилий:
а — горизонтальное положение сооружения; б — вывод конструкции в
промежуточное положение; в — конструкция в проектном вертикальном
положении
тала от сдвигающих усилий при повороте. Верхний ригель портала
рассчитан только на сжимающие усилия, так как подвижные блоки
полиспастов и подъемные тяги закреплены за оголовки стоек пор-
тала. Для равномерного распределения усилий на узлы башни каж-
дую пару подъемных тяг запасовывают через ролики на оголовке
портала.
Способ безъякорного подъема перемещающейся к опоре мон-
тажной мачтой (см. рис. 4.1, д) при монтаже башенных сооруже-
ний (высотой до 120 м) позволяет сократить металлоемкость и
количество монтажной оснастки. При этом способе перед подъемом
в технологический проем в башне вводят монтажную мачту с гру-
зовым полиспастом, стропят башню в месте расчаливания и допол-
нительным полиспастом соединяют опорную часть монтажной мач-
ты с фундаментом башни, а при подъеме башни опорную часть
124
монтажной мачты перемещают дополнительным полиспастом в сто-
рону фундамента монтируемой башни.
Способ рассредоточенного приложения грузовых (подъемных)
усилий (рис. 4.2) применяют для монтажа подъемом сооружений,
в элементах которых в горизонтальном положении и при малых
углах .наклона относительно горизонтали расчетные напряжения от
изгибающего момента сил тяжести консольной части сооружения
превышают расчетные значения. При этом перед подъемом соору-
жения к нему с обеих сторон крепят грузоподъемные приспособле-
ния, представляющие собой разветвленные полиспасты — основ-
ной грузовой и дополнительный 6. Подвижный блок 2 основного
полиспаста 3 крепят выше центра тяжести конструкции, а подвиж-
ные блоки 7 дополнительных полиспастов 6 крепят к верхней части
монтируемой конструкции. Для обеспечения постоянства отноше-
ния усилий в основном (грузовом) полиспасте 3 и полиспасте 6
их блоки запасовывают с каждой стороны конструкции одним
канатом 9.
Грузоподъемность полиспастов 3 рассчитывают на полную мас-
су конструкции 1. Грузоподъемность полиспастов 6, а также место
крепления их к консольной части конструкции рассчитывают так,
чтобы максимальные напряжения в конструкции от изгибающих
моментов сил тяжести не превышали допустимых значений. Длину
крепления 8 подвижного блока 7 полиспаста 6 принимают такой,
чтобы при выводе конструкции на безопасный угол, когда расчет-
ные напряжения от момента сил тяжести консольной части умень-
шаются до допустимых значений, происходило полное стягивание
полиспастов 6.
Неподвижные блоки 4 полиспаста 3 и неподвижные блоки 5
полиспастов 6 крепят к оголовкам монтажных мачт 11, располо-
женных по обеим сторонам сооружения 1. Подъем осуществляют
следующим образом. К конструкции 1, находящейся в горизонталь-
ном положении, посредством блока 2 крепят неподвижный блок 4
полиспаста 3, а к консольной части конструкции посредством кана-
та 8 крепят подвижный блок 7 полиспаста 6. Неподвижные блоки
полиспастов 3 и 6 крепят к оголовкам мачт 11. Запасовывают ос-
новной 3 и дополнительный 6' полиспасты одним канатом 9, конец
которого через отводной блок 10 подают на лебедку. Затем вклю-
чают лебедку и начинают стягивать полиспасты 3 и 6. При полном
стягивании дополнительного полиспаста 6 он выключается из рабо-
ты, при этом происходит выведение конструкции в промежуточное
наклонное положение. Продолжая стягивать полиспаст 7 (при этом
возможно одновременное подтягивание низа конструкции крюком
гусеничного крана), выводят конструкцию в вертикальное поло-
жение.
Сборка в проектном положении методом наращивания преду-
сматривает последовательную установку вышележащих элементов
(или укрупненных блоков) на нижележащие. Подъем элементов
(блоков) осуществляют стреловым самоходным, рельсовым, при-
слонным или передвижным башенным кранами (до отметки, опре-
125
деляемой возможностями крана), универсальным подвесным (ти-
па УКП), самоподъемными (типов СБК, УБК, ПВСПК, СПК,
«Сокол») или ползучими (типов ПКР и ПКТ) кранами, перестав-
ной монтажной стрелой, самоподъемным качающимся порталом,
вертолетом или другими средствами. Основной недостаток метода
монтажа высотных сооружений наращиванием заключается в том,
что значительный объем монтажных работ выполняется на боль-
шой высоте, в условиях дискомфорта и повышенной опасности.
С увеличением высоты сооружений, возводимых методом наращива-
ния с применением различных монтажных средств, трудоемкость
их монтажа возрастает примерно в линейной зависимости.
Монтаж способом наращивания с использованием прислонного
крана применяют при невозможности монтажа высотных сооруже-
ний методами поворота (из-за большой высоты, стесненности пло-
щадки, недостаточной несущей способности сооружения в период
подъема и необходимости значительного расхода стали на усиле-
ние, малой повторяемости использования комплекта монтажной
оснастки вследствие небольшого числа монтируемых сооружений
и т. п.) при высоте сооружений до 140 м, а иногда и более. При-
слонный кран в процессе монтажа крепят к сооружению. Предпо-
чтительно применять прислонные краны марок КБ-571, КБ-573, КБ-
675, КБ-676-2, КБ-676-3. Грузоподъемность этих кранов (8,0...
...12,5 т) позволяет вести монтаж плоскими картами и объемными
блоками, что значительно сокращает сроки монтажа. Важно и то,
что эти краны занимают незначительную площадь у основания
сооружения и имеют большой радиус действия (до 40...50 м).
Монтаж высотных сооружений с применением грузоподъемных
средств воздухоплавания особенно эффективен в условиях трудно-
доступной местности (лесистой, болотистой, гористой и т. п.), а так-
же при повышенной высоте сооружений (более 120... 150 м). В зави-
симости от массы и длины (высоты) собранных на земле в горизон-
тальном положении сооружений применяют различные схемы их
монтажа поворотом одним или двумя вертолетами (рис. 4.3). Соо-
ружения, масса которых находится в пределах грузоподъемности
вертолета (например, грузоподъемность вертолета Ми-26 составля-
ет 20 т), обычно монтируют вертикальным подъемом с установкой
на фундаментные опоры. Сооружения повышенной высоты нередко
монтируют комбинированными способами; например, сначала мон-
таж ведут прислонным или самоподъемным краном, а после исчер-
пания грузовысотных возможностей кранов последующий монтаж
сооружения осуществляют с использованием вертолета. При этом
массу монтируемых блоков принимают близкой к грузоподъемности
вертолета, а в конструкции блоков предусматривают специальные
(без учета оборачиваемости) ловители и фиксаторы, упрощающие
наводку блока на ранее смонтированный и обеспечивающие необ-
ходимую его устойчивость до полного проектного закрепления.
В нашей стране и за рубежом в последние годы разработаны
и применяют при монтаже мачтово-башенных сооружений летатель-
ные аппараты, совмещающие достоинства аэростатов и вертолетов.
126
Рис. 4.3. Монтаж высотных сооружений вертолетами:
а — поворотом «падающей» стрелой; б—поворотом двумя вертолетами; в — наращи-
ванием; 1 — вертолет; 2 — внешняя подвеска вертолета; 3 — подъемный полиспаст;
4 — «падающая» стрела, 5 — поворотный шарнир; 6 — монтируемое сооружение; 7 — фун-
дамент сооружения; 8—якорь; 9— направляющие уголки-лови гели
Энергетический летательный аппарат для строительно-монтажных
работ (ЭЛАС) имеет грузоподъемность до 8 т. Проектируются ле-
тательные аппараты грузоподъемностью до 500 т.
Монтаж сооружений повышенной высоты (более 120 м) выпол-
няют способом наращивания преимущественно с использованием
различных типов самоподъемных кранов, переставных грузоподъем-
ных порталов и мачт (рис. 4.4), башенно-стрелового оборудования
и других устройств.
Для монтажа мачтово-башенных сооружений наращиванием
наиболее эффективно применение самоподъемного крана шпрен-
гельной конструкции «Сокол» (грузоподъемностью 12 т), имеющего
соотношение между грузоподъемностью и собственной массой, рав-
ное 0,8, что значительно ниже, чем у других типов кранов. Монтаж-
ные порталы и мачты целесообразны для применения в случаях,
когда масса монтажных блоков (секций) сооружения превышает
технические возможности самоподъемного крана.
Монтаж зданий и сооружений методом подращивания имеет
принципиальное отличие от традиционного метода монтажа нара-
щиванием, которое состоит в том, что сборку конструкций (соору-
жения) ведут в обратной последовательности — в направлении
сверху вниз, т. е. монтаж начинают с верхней части и постепенно
собирают нижележащие конструкции зданий и сооружений. При
127
этом предварительную укрупнительную сборку блоков высотных
сооружений выполняют на стендах «на нулевых отметках», а в мно-
гоэтажных зданиях — на перекрытиях первого этажа. Укрупнен-
ный блок сооружения, этаж или перекрытие здания с помощью
подъемно-тяговой или домкратной системы поднимают на высоту
последующего блока (этажа, перекрытия), удерживают на этой
высоте до окончания сборки и пристыковки нижележащего яруса,
после чего все вышележащие конструкции вновь поднимают на
высоту яруса для пристыковки следующего и т. д. до самого нижне-
го яруса. При монтаже подращиванием во много раз снижается
Рис. 4.4. Схемы монтажа мачтово-башенных сооружений методом наращивания:
а — самоподъемным краном шпрснгельной конструкции; б — переставным подвесным краном; в — пере-
ставным монтажным порталом; г— переставной монтажной мачтой; / - шпренгельный канат; 2 — стрела;
<3— шпренгельные распорки; 4— площадка обслуживания лебедок, 5 — ствол крана; 6—крепление крана
объем работ, выполняемых на больших высотах, что позволяет
повысить производительность труда и качество работ, а также улуч-
шить условия труда.
к сооружению; 7 — обойма крана, 8 — расчалки и подвески крана, 9 — порта.т: /9 —подвижная балка
а.чя подъема портала; // — монтируемая секция сооружения; /2 — сбегающая ветвь полиспаста подъема
монтажной мачты; /.? —планка; 14 - хомут; /5 — нижняя опора; 16 — полиспаст подъема монтажной
мачты. 17 — сбегающая ветвь полиспаста грузового подъема; 18—монтажная мачта; 19— фланец
верхней секции башни, 20 — подъемный башмак; 21 — канат; 22 — грузовой полиспаст; 23 — русалки
129
5—409
Надвижку (передвижку) зданий и сооружений осуществляют по
накаточным путям с применением несущей платформы, восприни-
мающей массу здания (сооружения), и катковых тележек, пере-
двигаемых с помощью полиспастов или горизонтальных толкаю-
щих домкратов. Известны примеры надвижки доменных печей мас-
сой до 13,5 тыс. т на расстояние 99 м, а также передвижки много-
этажных зданий. Одним из наиболее массивных зданий (около
20 тыс. т) была передвижка до 40-х годов четырехэтажного здания
Моссовета. Передвижка здания собора — уникального памятника
XVI в. — размерами в плане 30 x60, высотой 31 м и массой более
11 тыс. т осуществлена в г. Мосте (ЧССР) на самое большое рас-
стояние — 841 м.
4.2. Монтаж многоэтажных каркасных зданий
Конструктивной основой многоэтажных высотных зданий явля-
ется стальной, железобетонный или комбинированный каркас с
плоскими диафрагмами-связями или пространственным ядром жест-
кости.
Монтаж зданий ведут вертикальным потоком поэтапно, преиму-
щественно методом наращивания из отдельных линейных элемен-
тов, укрупненных плоских или пространственных блоков; в неболь-
шом объеме применяют монтаж высотных зданий методом подра-
щивания — подъемом законченных перекрытий и этажей. Парал-
лельно с монтажом несущих элементов каркаса для обеспечения
его устойчивости необходимо устанавливать связи, а монтаж начи-
нать со связевой ячейки, образующей жесткое ядро здания. При-
ступать к монтажу конструкций следующего яруса можно только
после проектного закрепления всех элементов предыдущего яруса.
При наличии отдельно возводимого (сборного или монолитного)
ядра жесткости высота опережения или отставания каркаса по от-
ношению к ядру жесткости должна определяться соответствующими
расчетами их устойчивости.
Для сокращения сроков строительства и ускорения сдачи смон-
тированных конструкций под последующие строительные работы
здание делят на участки (захватки) по возможности с одинаковой
трудоемкостью монтажа элементов на них, чтобы не иметь простоев
крана и рабочих. Число захваток на этаже принимают не менее
двух: на первой, — ведут установку элементов, а на второй — в то
же время производят проектное закрепление и выдерживание бе-
тона замоноличивания (в случае необходимости).
При монтаже многоэтажных зданий наращиванием применяют
преимущественно передвижные и прислонные (приставные) башен-
ные краны КБ-571, КБ-573, КБ-675, КП-10, КП-16, имеющие высоту
подъема крюка до 100... 150 м. Прислонные башенные краны отли-
чаются от передвижных тем, что по мере увеличения высоты здания
и башни крана через 15...25 м устанавливают треугольной формы
жесткие диски, закрепляющие башню крана к каркасу (или ядру
жесткости); это позволяет повысить устойчивость крана при боль-
130
Рис. 4.5. Схемы каркаса и монтажа зданий гостиничного комплекса в Измайлове:
ii план типового этажа; б — поперечный разрез, / — колонны; 2 — распорные плиты перекрытий;
,? стены жесткости, 4— ригели; 5—элементы центрального ядра жесткости; 6 — диски перекрытий;
7 — диафрагмы крепления прислонного крана к каркасу
шой высоте его башни. Иногда (при высоте зданий более 150 м
или стесненности площадки) применяют самоподъемные башенные
краны (типов СБК, УБК), располагаемые внутри здания и переда-
ющие горизонтальные (вертикальные) реакции от работающего
крана на каркас здания, ядро жесткости или на специальные кон-
струкции несущей шахты. При монтаже производственных зданий
с большой массой конструктивных элементов применяют также
рельсовые краны типа СКР-
Наиболее удобны для монтажа многоэтажных зданий наземные
передвижные башенные краны, обеспечивающие большую площадь
131
5*
подстрелового пространства по сравнению с прислонными (при
ставными) и самоподъемными кранами, подстреловое пространство
которых ограничено радиусами поворота стрелы.
Из возведенных в последние годы многоэтажных высотных зда
ний особый интерес представляет строительство Олимпийского го-
стиничного комплекса в Измайлове (Москва) на 10 тыс. мест, СО'
стоящего из пяти 30-этажных корпусов. Каждый корпус имеет а
плане размеры 79,2 x24,6 м (высотная часть), а со стилобатом -I
99 x58 м. Высота корпусов 100,2 м (от отм. 0,000), стилобата
12,9 м', таг колонн 6,6. и 2,4 м (рис. 4.5). Каркас зданий решен по
связевой схеме, т. е. колонны воспринимают только вертикальные
нагрузки, горизонтальные усилия в эксплуатационной и монтажной
стадиях передаются через диски перекрытий на стены жесткости и
центральное ядро здания. Колонны зданий до отм. 21,30 — сталь]
ные, выше — сборные железобетонные серии КМС-101-75 (унифи-
цированный каркас), плиты перекрытий — железобетонные, стено]
вые панели — керамзитобетонные той же серии.
По проекту центральное ддро и стены жесткости было, преду]
смотрено выполнять из монолитного железобетона с предваритель-
ной установкой стальных связей. Такое решение использовано при
строительстве только одного из корпусов до 20-го этажа. Значи-
тельная трудоемкость арматурных и монолитных бетонных работ
при устройстве элементов жесткости сдерживала темпы монтажа
конструкций. Остальная часть комплекса была возведена с исполь-
зованием элементов жесткости в сборном варианте с исключением
стальных связей, что значительно уменьшило расход стали (около
700 т на всех зданиях) и существенно сократило сроки монтажа
конструкций.
Узловые сопряжения сборных железобетонных элементов пре-
дусмотрены в соответствии с решениями узлов унифицированного
каркаса серии КМС-101-75 (рис. 4.6).
На монтаже гостиничного комплекса в Измайлове предстояло
на одной строительной площадке одновременно вести монтаж кон-
струкций пяти высотных корпусов и киноконцертного зала, что
потребовало создания на приобъектной площадке двух центральных
складов общей площадью 9,5 тыс. м2, оборудованных козловыми
кранами КК-32 и К-30-32. Конструкции на складах разгружали,
сортировали, комплектовали по корпусам, проверяли их качество и
автотранспортом подавали к месту монтажа или на приобъектный
склад для создания недельного запаса конструкций. На одном из
складов (под краном К-30-32) был организован сборочно-свароч-
ный участок по сварке косынок и уголков в пространственные свя-
зи, приварке фасонок к колонкам, изготовлению лестниц, фахвер-
ков, некоторых приспособлений.
При разработке основных решений по монтажу конструкций вы-
сотных зданий ВНИПИпромстальконструкция рассмотрел три вари-
анта монтажа каждого корпуса: а) двумя прислонными башенными
кранами КБ-573; б) двумя прислонными башенными кранами
КП-10; в) двумя стреловыми гусеничными кранами СКГ-63БС и
132
Рнс. 4.6. Узловые сопряжения элементов унифицированного каркаса серии
КМС-101-75:
я — ригеля с колонной; б — плиты-распорки с ригелем. «, г — стены жесткости с колоннами
СКГ-40БС до 10-го этажа (33,3 м), а затем одним краном КП 16
(самоподъемным), расположенным в центре здания в ядре. Техни-
ко-экономическое сравнение вариантов выявило преимущества пер-
вого, который и был принят в качестве основного варианта. Кроме
того, конструкции каждого корпуса до отм. 21,3 м (верх колонн
6-го этажа) частично монтировали гусеничным краном СКГ-40БС.
Для монтажа конструкций стилобатов корпусов, выполнения
погрузочно-разгрузочных и подготовительных работ, а также со-
133
здания запаса конструкций для основных кранов (КБ-573) исполь-
зовали вспомогательные башенные краны типов КБ-160.2 и КБ-404.
Эти же краны обслуживали приобъектные склады конструкций у
каждого корпуса. В соответствии с технологией монтажа конструк-
ций каждый высотный корпус в плане был разбит (по поперечной
оси № 16, см. рис. 4.5) на две равновеликие по площади захватки
с учетом зон действия кранов КБ-573 и возможности совмещения
работ монтажников и строителей. С целью обеспечения эффектив-
ной и бесперебойной работы основных монтажных кранов возве-
дение каркаса каждого здания расчленяли на два основных цик-
ла — подготовительный и монтажный.
В подготовительный цикл входили процессы по сортировке, под-
готовке, укрупнительной сборке и разметке конструкций. Работы
этого цикла выполняли специализированные бригады и звенья на
земле, используя вспомогательные краны и автотранспорт. Для
выполнения операций подготовительного цикла основные конструк-
тивные элементы монтируемого типового яруса здания (колонны,
стены жесткости, ригели, распорные плиты и т. п.) подвозили в зону
действия основных кранов до начала монтажа. Монтажный цикл
включал подъем на монтажный горизонт элементов металлокон-
струкций и сборного железобетона, установку, выверку и электро-
сварку узловых сопряжений конструкций. Монтаж рядовой ячейки
(панели) каркаса состоял из шести основных, последовательно вы-
полняемых процессов: 1) установка и выверка в кондукторах двух-
этажных колонн яруса каркаса; 2) монтаж железобетонных ригелей
1-го и 2-го этажей яруса с выверкой и полной обваркой по проекту
закладных деталей и накладок; 3) установка распорных плит и за-
крепление их сваркой накладок; 4) полуавтоматическая ванная
сварка арматурных выпусков в стыках колонн и снятие кондукторов
после окончательной выверки смонтированной панели (по оконча-
нии всех этих работ на одной захватке ее передавали генподряд-
чику для выполнения общестроительных работ, требующих исполь-
зования основных кранов; в это время монтажники устанавливали
конструкции на другой захватке, выполняли навеску и крепление
стеновых панелей и пилонов); 5) монтаж рядовых плит перекрытия
(при этом строительные работы в пределах каждой захватки про-
изводили до укладки рядовых доборных плит перекрытия, что по-
зволяло строителям с максимальной эффективностью загружать
монтажные краны, а также устанавливать санитарно-технические
кабины и вентиляционные блоки монтажным краном непосредствен-
но в проектное положение); 6) монтаж ограждающих конструк-
ций —- стеновых панелей и пилонов.
Монтажный цикл на типовом, ярусе составлял 85 маш.-смен.
Полный цикл выполнения монтажных и других общестроительных
работ на типовом ярусе — 150 маш-смен или при 3-сменной работе
обоих кранов — 25 дн.
Технология монтажа предусматривала работу на каждой за-
хватке поточным методом с увязкой в пространстве и во времени уста-
новки и сварки сопряжений конструкций с другими общестроитель-
134
ними работами, выполняемыми генподрядной организацией (омоно-
личивание, установка санитарно-технических кабин, вентиляцион-
ных блоков и т. д.).
Исходя из условий устойчивости монтируемого каркаса без омо-
ноличивания стыков и узлов сопряжения конструкций допускалось
монтировать не более четырех перекрытий (двух ярусов). Обяза-
тельное дополнительное условие при этом — установка металли-
ческих тяжей в уровне перекрытий (около 10 т на каждый ярус).
Металлические колонны ядра, стены жесткости и ограждающие
конструкции, как правило, монтировали и выверяли в первую смену,
остальные конструкции — во вторую. В третью смену производили
подготовительные работы для первой, а также монтировали кон-
струкции, не требующие выверки оптическим геодезическим ин-
струментом (например, рядовые плиты перекрытий).
На строительстве был смонтирован и введен в действие опера-
тивный диспетчерский комплекс связи (ОДКС), в состав которого
входили несколько групп портативных радиостанций, автоматиче-
ская телефонная станция и диспетчерский пункт управления. Ранее
при монтаже конструкций высотных зданий применялась радио-
связь только между монтажниками и крановщиками, внедрение же
ОДКС позволило установить связь между крановщиками, линей-
ным персоналом, генподрядчиком, складами, монтажным управле-
нием. Использование ОДКС значительно повысило эффективность
монтажных работ. Благодаря его внедрению простои монтажных
кранов были практически ликвидированы, производительность тру-
да монтажников возросла'на 8...10%, полностью были исключены
непроизводительные потери рабочего времени ИТР и линейного
персонала комплекса. Экономическая эффективность от внедрения
ОДКС составила около 100 тыс. руб.
При монтаже пяти высотных корпусов гостиничного комплекса
в Измайлове смонтировано: металлических конструкций — 16 690 т,
сборного железобетона — 74 857 м3, стеновых панелей — 19 770 м3.
Средняя выработка по монтажу в натуральных показателях на
I чел-смен составила: металлоконструкций — 487 кг, сборного же-
лезобетона — 1,8 м3, стеновых панелей — 1,17 м3..В отдельные пе-
риоды работ на комплексе с внедрением бригадного подряда выра-
ботка на 1 чел-смен достигла 566 кг металлоконструкций, а по сбор-
ному железобетону — 2,09 м3.
Интересным примером является монтаж многоэтажного про-
мышленного здания (размером в плане 108X 162 м с сеткой колонн
(>Хб м) обогатительной фабрики высотой около 75 м, с массой
стальных конструкций 22 тыс. т и объемом сборного железобетона
26 тыс. м3. Здание монтировали укрупненными пространственными
блоками с осевыми размерами в плане 6x6 м и массой до 15 т.’
Первоначально на складе конструкций на двух горизонтальных
стендах две колонны и два ригеля собирали в плоские блоки, кото-
рые затем попарно вместе с четырьмя ригелями укрупняли в про-
странственный блок в вертикальном кондукторе. Пространственные
блоки грузили на самоходные рельсовые тележки, с помощью кото-
135
15,500
рых по рельсовым путям монтажного крана блоки транспортирова-
ли в зону монтажа (рис. 4.7). Для погрузки блоков на тележки
использовали козловый кран, а за пределами зоны его действия —
монтажную стрелу, закрепленную к одной из торцовых колонн зда-
ния. Установку пространственных блоков в проектное положение
выполняли башенным краном грузоподъемностью 25 т. Расположе-
ние подкрановых путей внутри здания позволило смонтировать его
лишь двумя кранами, несмотря на значительную ширину — 108 м.
благодаря укрупнению конструкций в пространственные блоки
число монтажных элементов сократилось с 22 до 12 тыс., а выра-
ботка достигла 418 кг/(чел-смен).
Иногда верхние этажи многоэтажных зданий имеют более ред-
кую сетку колонн, чем в нижележащих этажах (см. рис. 4.7, а), что
приводит к увеличению единичной массы монтируемых элементов
и необходимости иметь для монтажа этих конструкций кран боль-
шей грузоподъемности. В таких случаях нередко применяют мон-
таж более массивных конструкций верхних этажей дополнительным
стреловым краном, который работает с перекрытия этажа. Стрело-
вой кран на перекрытие поднимают основным краном. При необхо-
димости отдельные элементы перекрытий усиливают (например,
в местах расположения выносных опор пневмоколесного крана)'
После завершения монтажа стреловой кран в полном виде или по
частям опускают на землю основным краном.
При строительстве высотных зданий, нередко имеющих стило-
батную часть на несколько этажей или разновысотные части, ра-
циональнее применять метод монтажа с использованием стреловых
кранов для возведения низкой части здания и дальнейшего мон-
тажа высотной части башенным краном, подкрановые пути которого
располагаются на покрытии низкой части здания (см. далее
рис. 11.6). Это позволяет более эффективно использовать грузовы-
сотные возможности монтажных кранов.
В зарубежной практике строительства распространено устрой-
ство междуэтажных перекрытий высотных зданий из профилирован-
ного стального оцинкованного настила, укладываемого по стальным
балкам и заполняемого слоем легкого бетона. Для улучшения сов-
местной работы профилированного настила со слоем бетона поверх-
ности настила могут иметь выштампованные углубления и выступы,
а также систему приваренных тавровых анкеров, крепящих профи-
лированный настил к балкам.
Метод подъема перекрытий и этажей в нашей стране и за рубе-
жом применяют при возведении многоэтажных зданий (обычно
до 20 этажей) в стесненных условиях, больших полезных нагруз-
ках на перекрытия, при сложной в плане конфигурации зданий,
пересеченном рельефе и необходимости сохранения естественного
ландшафта. При этом на земле предварительно изготовляют или
монтируют из сборных элементов покрытие и перекрытия этажей,
которые затем по направляющим опорам поднимают вверх и без
горизонтального перемещения закрепляют на проектных отметках
(рис. 4.8). При монтаже подъемом этажей все работы по их об-
ит
Рис. 4.8. Схемы монтажа 16-этажных зданий методом подъема этажей:
а -- непосредственно на проектные отметки с установкой подъемников в верхней части ядра жесткости;
б — с промежуточными стоянками с установкой подъемников на последовательно наращиваемые колонны;
/ — краны для наземной укрупнительной сборки конструкций этажа; 2—железобетонная башня — ядро
жесткости; 3 — этаж в процессе подъема, -/ — этажи в проектном положении; 5 — подъемные домкраты;
6—подъемные тяги; 7 — отверстия для крепления этажей; 8 — пакет плит перекрытий; 9—колонна
наращиваемого яруса; 10 — подъемные тяги яруса; // — подъемник; 12 — кран для наращивания колонн и
перестановки подъемников с тягами; 13...16 — этажи монтируемого здания
устройству ведут на земле, а при монтаже подъемом перекрытий —
на проектных отметках. Обычно плиты перекрытий зданий изго-
товляют последовательно одна на другой в виде пакета. Иногда
часть плит перекрытий изготовляют на промежуточных отметках,
а затем поднимают их на проектную высоту. Направляющими опо-
рами для подъема служат железобетонные (металлические) колон-
ны каркаса или железобетонные ядра жесткости.
В зависимости от применяемых монтажных средств подъем кон-
струкций по направляющим осуществляют (рис. 4.9): тягами с пе-
ремещением монтажных средств вместе с поднимаемой конструк-
цией; тягами без перемещения монтажных средств; толкателями,
соединенными со стационарными домкратами. При подъеме тягами
с перемещением вместе с поднимаемой конструкцией монтажные
средства устанавливают в обхват колонн. Подъем тягами без пере-
мещения монтажных средств предусматривает установку последних
в верхней части направляющих (на оголовках колонн, консолей,
ядрах жесткости, на плитах кровли и перекрытий и т. п.) или на
земле.
Разновидностью возведения зданий подъемом этажей является
так называемый метод «джек-блок» (пример зарубежного опыта).
При этом способе монтажа плиту перекрытия каждого этажа из-
готовляют (собирают) на земле, затем гидравлическими домкрата-
ми поднимают на один этаж и фиксируют в таком положении. Пос-
ле изготовления (сборки) следующей плиты междуэтажное про-
138
Pur. 4.9. Схемы подъема перекрытий и этажей:
а — электромеханическими подъемниками, установленными в обхват колонн и перемещающимися вместе с
конструкцией; б — гидравлическими подъемниками, установленными стационарно на оголовке колонн;
s — гидравлическими домкратами (подъемниками), установленными стационарно в подвальной части зда-
ния; / — колонна; 2 — поднимаемая конструкция; 3 — удлинители; 4 — соединительная муфта; 5— вин-
товая секция грузовой тяги; 6—распорка; 7—разъемная захватная гайка; 8 — деревянные клинья;
9 — неразъемная захватная гайка; 10 нижняя траверса подъемника; / / — верхняя траверса подъемника;
12— верхняя грузовая гайка подъемника; /.'/ — нижняя грузовая гайка подъемника; /'/-стойка-распорка;
/5 —бетонируемое (монтируемое) перекрытие; 16 — гидравлические домкраты
странство заполняют стенами и колоннами и поднимают еще на
один этаж. Этот цикл (подращивание) повторяют до окончательно-
го возведения здания.
Гидравлические домкраты устанавливают на фундаменте непо-
средственно под опирающимися на них стенами и колоннами. Рав-
номерность подъема здания по всей его площади обеспечивается
автоматической регулировкой с центрального пульта. Подъем про-
изводят ступенями, равными ходу поршня домкрата. По заверше-
нии каждой ступени подъема поршни домкратов по одному втяги-
ваются обратно, в образовавшееся под опорной плитой простран-
ство вставляют распорные элементы, которые могут остаться по-
стоянными. При данном методе возможен монтаж внутренних са-
монесущих стен (перегородок) путем проталкивания их домкратами
снизу вверх через отверстия в междуэтажных перекрытиях.
Основное преимущество рассмотренного метода — возможность
ведения строительных работ в любую погоду, так как нижние строя-
щиеся этажи здания всегда закрыты отделанными и застекленными
верхними.
Применение метода возведения зданий подъемом перекрытий и
этажей приводит к снижению продолжительности (не менее чем на
20%) и стоимости строительства (на 5...15%).
4.3. Монтаж градирен, водонапорных и грануляционных башен,
надшахтных зданий (копров) и этажерок
Градирни — сооружения башенного типа конической и гипербо-
лической формы, предназначенные для понижения температуры
воды оборотного водоснабжения промышленных предприятий.
Башни градирен выполняют из сборных железобетонных реб-
ристых панелей и пространственными каркасными, состоящими из
стоек-ферм, горизонтальных ферм и диагональных раскосов,
с обшивкой с внутренней стороны каркаса деревянными, алюми-
ниевыми или асбестоцементными листами.
В зависимости от производительности (площади орошения)
высота вытяжных башен градирен может составлять от 50...60 м
(при площади орошения 2100 м2) до 100 м (при площади орошения
около 4000 м2) и до 150 м (при площади орошения 10 000 м2). Мон-
таж конструкций градирен выполняют наращиванием стреловыми
кранами до исчерпания их грузовысотных характеристик, а затем
с помощью свободно стоящего или прислонного башенного крана,
устанавливаемого в центре башни градирни, или с. помощью пере-
движного башенного крана, перемещающегося по кольцевым пу-
тям снаружи башенного сооружения.
Элементы градирни предварительно укрупняют в монтажные бло-
ки с учетом грузоподъемности крана. Укрупненные блоки (панели)
монтируют поярусно с временным креплением их расчалками и
подкосами до замыкания контура и проектного закрепления всех
блоков (панелей) в ярусе.
140
Водонапорные башни монтируют башенным или стреловым кра-
нами. Водонапорная башня с баком аварийной воды вместимостью
3600 м3 кислородно-конверторного цеха представляет собой сталь-
ную вертикальную конструкцию диаметром около 20 м с отметкой
верха шатра 58,17 м (рис. 4.10, а). Масса металлоконструкций
•128 т, объем сборного железобетона 198 м3. Резервуар имеет сфе-
рическое днище высотой 5,5 м с опорным кольцом на отм. 44,2 м,
передающим нагрузку на 12 колонн сварного двутаврового сечения.
Покрытие бака выполнено из 12 радиально расположенных с укло-
ном 1 :8 металлических ферм, соединенных посередине централь-
ным кольцом. Концами фермы опираются на опоры бака, которые
являются продолжением опор башни. В центре ствола опоры разме-
шена металлическая маршевая лестница, обшитая снаружи сборны-
ми железобетонными плитами. Внутри лестничной шахты проходит
водонапорная труба диаметром 1,2 м.
Колонны башни объединены в пространственный ствол восьми-
ярусной системой связей и балочными диафрагмами в трех уровнях
на отм. 6,9; 18,9; 30,9 м. Для утепления бака на отм. 38,0 м преду-
смотрено перекрытие из сборных железобетонных плит, с отм.
38,0 м до верха бака — ограждающие конструкции из утепленных
щитов из профилированного настила, по шатру бака уложены
радиальные железобетонные плиты. Конструкции укрупняли в бло-
ки кранами БК-1000 и МКГ-25 в пределах максимальной грузо-
подъемности крана БК-IOOQ на площадке укрупнительной сборки и
на стенде (рис. 4.10,6) (аналогичную водонапорную башню укруп-
няли и монтировали краном СКГ-63А).
Ствол башни был разделен по периметру на шесть плоскостных
блоков высотой до 22 м и массой до 34 т. Блок состоял из двух
колонн высотой, равной половине высоты ствола. Колонны собирали
из двух отправочных марок и соединяли между собой связями. Бло-
ки монтировали методом поворота краном БК-1000. Каждую уста-
новленную плоскость временно раскрепляли двумя парами расчалок
из стального каната диаметром 15 мм. Связи между соседними
плоскостями устанавливали поэлементно. Одновременно е монта-
жом колонн монтировали конструкции маршевой лестницы укруп-
ненными блоками длиной до 20,5 м и массой до 23 т.
Опорное кольцо па отм. 44,2 м монтировали тремя укрупненными
блоками массой до 26 т после предварительной контрольной сборки
на специальном стенде. После сварки блоков убирали временные
стяжные приспособления и снимали со стенда укрупненные блоки
опорного кольца. Сферическое днище бака монтировали из семи
блоков-секторов массой по 4 т, которые предварительно укрупняли
внизу на специальном стенде из двух трехлепестковых сегментов.
Каждый сегмент одним концом опирали на металлический фартук
диаметром 3,2 м центральной трубы, а второй (у опорного коль-
ца) — на специальное опорное приспособление, которое убирали
только после сварки всех швов и узлов крепления сферического
днища, предусмотренных проектом. Опорное приспособление у
опорного кольца одновременно служило подмостями для оформле-
141
Рис. 4.10. Монтаж водонапорной башни краном БК-1000:
а — разрез; б — план монтажной площадки; / — сферическое днище бака; 2 — опорное кольцо; 5 — лест-
ница; 4 — вертикальный резервуар (бак); 5— покрытие бака; 6 — обшивка из профилированного настила;
7 — балочная диафрагма; 8 — связи между колоннами; 9 — колонна; 10 — кран БК-1000; И — водонапор-
ная башня, /2 —стенд укрупнительной сборки опорного кольца, царг и днища бака; 13 — кран МКГ-25;
14—площадка складирования металлоконструкций; 15—площадка укрупнительной сборки колонн башни
ния монтажа стыка сферического днища с фартуком опорного
кольца.
Отправочные элементы цилиндрической части бака толщиной
6, 8 и 12 мм свальцованы из двух сваренных листов одинаковой
толщины. Свальцованные отправочные элементы поставляли на
монтажную площадку в специальных контейнерах, которые пре-
дохраняли элементы от деформаций при погрузке, транспортирова-
нии и разгрузке. Цилиндр бака собирали из четырех царг высотой
по 2,8 м и массой по 23 т. Каждую царгу собирали на стенде из
семи свальцованных элементов. Верхняя царга была укрупнена
совместно с замыкающим кольцом. Перед подъемом царги обстраи-
вали подмостями. Это позволило максимально использовать гру-
зоподъемность крана и исключить устройство подмостей на высоте.
Царги цилиндрической части бака монтировали трехлучевой
разборной траверсой грузоподъемностью 30 т с поперечными бал-
ками, обеспечивающими строповку царг в шести точках. Перед
монтажом конструкций покрытия установили поэлементно стойки
бака (12 шт.) высотой по 4,75 м.
Конструкции покрытия бака монтировали укрупненными бло-
ками-секторами массой до 5 т, состоящими из двух радиальных
ферм со связями. Перед монтажом блоков-секторов покрытия
143
укрупнили центральную ферму длиной 20 м с кольцом по центру
из трубы 600x18 мм, на которое опирались одним концом укруп-
ненные блоки-секторы ферм. Центральную ферму временно раскреп-
ляли в двух точках канатом диаметром 15 мм.
Водонапорная башня электросталеплавиль-
ного цеха № 2 Кузнецкого металлургического
комбината представляет собой стальной вертикальный резер-
вуар диаметром 15,2 и высотой 12,9 м с коническим днищем высо-
той 6,6 м (вместимостью 2600 м3). Общая высота сооружения (с
учетом опор) 55 м. Башню монтировали краном КС-8161 БС (в ба-
шенно-стреловом исполнении): до отм. 48,10 — со стрелой длиной
35 м и клювом 28,9 м максимальной грузоподъемностью 25 т; выше
отм. 48,10—со стрелой 45 и клювом 28,9 м грузоподъемностью
20 т.
Укрупнительную сборку металлоконструкций выполняли двумя
кранами: КС-8161 БС и СКГ-40. Ствол башни был разделен по пери-
метру на четыре укрупненных блока-плоскости высотой 40 м, мас-
сой до 23 т. Блок состоял из двух колонн на всю высоту ствола;
колонны собирали из трех отправочных марок и соединяли между
собой связями. Блоки монтировали методом поворота краном
КС-8161БС.
Бак собирали из семи монтажных блоков-Царг. Опорное кольцо
бака — из двух одинаковых монтажных блоков-полуколец массой
по 22,5 т. Коническое днище укрупняли из восьми поясов (отпра-
вочных элементов) в перевернутом виде в один блок массой 17,6 т.
Грануляционные башни предназначены для получения гранул
азотных удобрений. Башня представляет собой монолитное железо-
бетонное цилиндрическое сооружение диаметром до 30 и высотой
более 100 м с системой из восьми перекрытий из стальных конструк-
ций и монолитного железобетона -(рис. 4.11). Каждое перекрытие,
кроме нижнего, опирается на ствол башни концами двух несущих
стальных балок через опорные плиты, устанавливаемые в специаль-
ных окнах. Остальные второстепенные балки опираются на несущие
и крепятся с помощью столиков или накладок к закладным дета-
лям в железобетонном стволе. На железобетонную монолитную
плиту каждого перекрытия устанавливают различное технологиче-
ское оборудование. Нижнее — восьмое перекрытие (защитный
экран) — подвешено к основному перекрытию на отм. 60,6 м.
Пристройка грануляционной башни — многоэтажная этажерка
размерами в плане 9x18 и высотой 120 м. Шаг колонн в при-
стройке 3 и 6, высота этажа 6,0 и 6,6 м. Несущие конструкции —
стальные, перекрытия из монолитного железобетона, ограждающие
конструкции из железобетонных стеновых панелей с металличе-
скими переплетами. Геометрическую неизменяемость каркаса при-
стройки обеспечивают вертикальные связи по колоннам, горизон-
тальные связи по каждому перекрытию и шарнирные соединения
перекрытий с железобетонным стволом башни. Масса стальных
конструкций башни 1583 т, в том числе перекрытий 883 т и при-
стройки 700 т.
144
Рис. 4.11. Схемы грануляционной башни и
размещения монтажных средств:
/ — железобетонный ствол башни; 2 - монтажные
проемы; 3 — защитный экран; 4 — перекрытия; 5 —
постоянная маршевая лестница; 6 — монтажная бал-
ка; 7 — лебедка ЛМН-12,5; 8— лифт; 9 площадка
для выхода рабочих из люльки; 10 — прислонный
кран КБ-573; 11 — пристройка к башне
Поэлементный и последовательный монтаж всех перекрытий от
нижнего до верхнего одновременно с возведением железобетонного
ствола башни в скользящей опалубке малоприемлем по следующим
причинам: практически невозможно совместить непрерывное бето-
нирование ствола с производством монтажных работ; опирание
конструкций перекрытий на свежеуложенный бетон недопустимо;
не выпускается башенный кран грузоподъемностью 25 т на вылете
стрелы до 30 м с высотой подъема груза до 125 м, необходимый
в этом случае для установки несущих балок перекрытия; монти-
ровать несущие балки частями с укрупнительной сборкой в проект-
ном положении невозможно из-за недостаточной несущей способ-
ности рабочей площадки, используемой для бетонирования. Поэто-
му более целесообразно монтировать каждое перекрытие в целом
виде. Для этого после окончания работ по возведению ствола и
уборке изнутри вспомогательного оборудования (грузовых и пас-
сажирских лифтов, рабочей площадки, домкратных устройств с
опалубкой и т. д.) собирают перекрытия внутри ствола башни на
земле и поднимают в проектное положение стальные конструкции
с монолитным железобетонным перекрытием, антикоррозионной за-
145
щнтой и с наиболее тяжелым оборудованием, устанавливаемым
на данном перекрытии.
Укрупнительную сборку перекрытий выполняют внутри башни,
например, с помощью крана МКГ-25БР. Для прохода крана внутрь
ствола предусматривают соответствующих размеров монтажные
проемы в стенах. Конструкции к месту сборки подают автотранс-
портом через те же проемы. Одновременно со сборкой конструк-
ции генподрядная организация устанавливает опалубку для бетони-
рования перекрытий, производит армирование и укладку монолит-
ного бетона; на готовое перекрытие устаналивают технологиче-
ское оборудование с его временным закреплением.
После набора бетоном перекрытий 70%-ной проектной проч-
ности их поднимают на проектную отметку с помощью четырех
100-тонных полиспастов, подвешенных к временным монтажным
балкам, которые опираются на верхний обрез железобетонного
ствола, и двух траверс, подведенных под несущие балки перекры-
тий. План расположения подъемных и вспомогательных устройств
показан на рис. 4.11, вид Л.
Для возможности свободного прохождения при подъеме каждо-
го перекрытия внутри ствола балки поднимают укороченными на'
120...300 мм, а после подъема перекрытия в проектное положение
их надставляют или опирают с помощью специальных выдвижных
столиков с овальными отверстиями. На стволе башни предусматри-
вают закладные детали для крепления подмостей на всех уровнях
и крепления прислонного крана (КБ-573).
Вспомогательные монтажные балки на отм. 117,4 м представ-
ляют собой пространственные мосты с площадками под лебедки
грузоподъемностью 12 т. Их монтируют с помощью крана КБ-573.
Затем этим же краном устанавливают лебедки, поднимают бухты
с канатом и запасовывают грузовые полиспасты. Полиспасты рас-
пускают на всю высоту башни, подвижные блоки полиспастов
закрепляют к концам траверс, подведенным под балки перекрытия.
Поднятые перекрытия подвешивают в четырех точках с помощью
жестких тяг к ранее поднятым, верхнее перекрытие — к монтажным
балкам. После этого монтажники опускаются на перекрытие и
производят работы по монтажу с помощью крана КБ-573 и офор-
млению концов несущих балок в окнах ствола башни и узлов при-
мыкания второстепенных балок к закладным деталям в стволе.
На верхнюю отметку ствола грануляционной башни и к лебедкам,
установленным на монтажные балки, рабочие поднимаются на вре-
менном лифте, а с перекрытия на перекрытие сверху вниз переходят
по вертикальным навесным лестницам. Подъем перекрытия длит-
ся 4...6 ч.
Монтаж стальных конструкций пристройки грануляционной
башни, ограждающих конструкций по ней, надстроек по покрытию
башни, пожарной лестницы, наружных монорельсов и демонтаж
всех приспособлений производят с помощью прислонного крана
КБ-573. При этом применяют максимальное укрупнение конструк-
ций в плоские рамы массой до 8 т.
146
Надшахтные здания (копры) в зависимости от производитель-
ности шахты представляют собой башни или многоярусные этажер-
ки с размером в плане от нескольких метров до десятков метров
при высоте 30... 125 м. Такие сооружения высотой примерно до 70 м
собирают полностью на земле в горизонтальном положении и затем
устанавливают в проектное вертикальное положение поворотом во-
круг опорного шарнира с применением конструкций проектной
укосины копра в качестве грузоподъемного портала или шевра.
Надшахтные здания высотой более 70 м обычно монтируют методом
наращивания с использованием башенного передвижного или при-
слонного крана.
Монтаж копров в проектном положении производят после про-
ходки вертикального ствола шахты, что увеличивает срок ввода
шахты в эксплуатацию. Для совмещения работ по проходке и
обустройству ствола шахты, а также возведению надшахтного зда-
ния методом наращивания целесообразно сборку его выполнять в
стороне от устья ствола с последующей надвижкой в проектное
положение.
Рассмотрим характерные приемы монтажа надшахтных зданий.
Шахтный копер башенного типа размером
в плане 6x6, высотой 72,6 м. С одной стороны к копру
примыкает металлическая шахта лифта сечением 1,6x1,6 м. Укоси-
на состоит из двух подкосов, примыкающих к копру на отм. 56,0 че-
рез ферму трапециевидного сечения. Подкосы имеют сечение 2x2 м
и выполнены из четырех уголков 200x16 мм, связанных решеткой
из уголков 100X10 мм. Высота укосины 58 м, разнос «ног» ввер-
ху 6, внизу — 30 м. С нулевой отметки до отм. 44,0 м копер об-
страивается металлическим каркасом надшахтного здания, имею-
щего размеры в плане 12x21 м. На каркас до отм. 56,0 м наве-
шиваются железобетонные стеновые панели.
Монтаж копра выполнен поворотом безъякорным способом, что
требует статического проверочного расчета несущей способности
станка копра и укосины на монтажные нагрузки для двух положе-
ний копра и укосины: в начале самоподъема укосины (укол наклона
ее 30° к горизонту) и в момент отрыва станка копра. Расчет пока-
зал необходимость усиления отдельных стержней станка копра.
Укрупнительную сборку копра выполняли краном МКГ-25БР с
башней 18,5 и клювом 10 м. Нижнюю часть копра завели в шарни-
ры и двумя кранами (МКГ-25БР и МКТ-40) произвели пробный
поворот нижней секции в вертикальное положение, в процессе
которого проверили работу шарниров копра и посадку подошв
стоек копра на фундаментные болты. Копер во время укрупнитель-
ной сборки был оснащен лестницами и подмостями для приема
элементов надшахтного здания, монтажными балками для стеновых
панелей. На копер были установлены два проектных шкива. Общая
масса оснащенного станка копра составила 220 т. Место строповки
было выбрано на 1,5 м выше центра тяжести сооружения и находи-
лось на расстоянии 36 м от оси шарнира. За счет массы шахты
лифта центр тяжести отстоял на 0,5 м от продольной оси копра.
147
6
Рис. 4.12. Схема монтажа копра безъякорным методом:
/•••V— положения укосины-портала; VI..ЛИП — положения копра в процессе подъема; / — укосина-портал;
2 — временный фундамент укосины-портала; 3 пульт управления лебедками; 4 — электролебедка
.ЛПМ-800; 5- тормозной полиспаст грузоподъемностью 30 т, 6' - трактор С-100; 7 - теодолит; 8 - якорь;
9 — поперечная стяжка из каната 0 30,5 мм в четыре нитки; 10 — продольная стяжка из каната
0 30,5 мм в восемь ниток; // — боковые растяжки; 12— главный полиспаст подъема iрузоподъемностыо
200 т; 13— проектные фундаменты укосины; 14 — монтажный ригель укосины; 15 — монтажная траверса
копра; 16 — ствол шахты
В месте строповки смонтировали траверсу из трубы 1220 X12 мм,
тяги траверсы сцентрировали по узлам решетки копра. Стойки уко-
сины собрали полностью; их завели в шарниры, смонтированные
на временных фундаментах. В верхнюю часть стоек укосины вреза-
ли монтажный ригель длиной 9 м из трубы 1220 X 12 мм. Собранная
укосина представляла собой А-образный портал массой 48 т, высо-
той 56 м, с разносом «ног» внизу 30, вверху — 9 м, уложенный по
оси центра тяжести копра. В процессе сборки копра и укосины,
148
устройства фундаментов под шарниры, а также установки главных
лебедок подъема вели геодезический контроль взаимного располо-
жения копра и укосины. План площадки и расположение такелаж-
ного оборудования показаны на рис. 4.12.
Для подъема применили две 10-тонные проходческие лебедки
типа ЛПМ-800, установленные на инвентарных рамах. Рамы загру-
зили железобетонными блоками типа ФС-5 и блоками контргруза
проходческого копра. Схема управления лебедками предусматрива-
ла как совместную, так и раздельную их работу. Лебедки были
подключены заранее и использовались для запасовки 32-ниточного
главного полиспаста подъема, состоящего из четырех семирольных
блоков грузоподъемностью по 100 т, уравнительного блока на стро-
повочной траверсе копра и двух отводных блоков грузоподъем-
ностью по 25 т на ригеле укосины. В полиспаст было запасовано
2 км непрерывного каната диаметром 24 мм. Шарниры копра и
укосины соединили двумя продольными стяжками из каната диа-
метром 30,5 мм в восемь ниток, а шарниры укосины-портала в по-
перечном направлении — стяжкой из каната диаметром 30,5 мм в
четыре нити. Во избежание вытягивания стяжек их предварительно
натянули главными лебедками подъема и закрепили зажимами.
Для торможения системы в период подхода ее к положению
неустойчивого равновесия запасовали восьминиточный тормозной
полиспаст грузоподъемностью 30 т, неподвижный блок которого
закрепили за заглубленный якорь грузоподъемностью 30 т, а под-
вижный — через ванты длиной 65 м к копру.
Первоначальный подъем укосины-портала на угол 30° к горизон-
ту производили двумя кранами (МКТ-40 со стрелой 30 и МКГ-25БР
с башней 23,5 м и клювом 10 м) грузоподъемностью по 25 т. При
достижении угла наклона в 30° крюки кранов освободили и в даль-
нейшем укосину-портал вывели в вертикальное положение главным
полиспастом. Пб'достижении угла наклона укосины-портала 87° к
горизонту начался подъем копра, а при угле наклона станка копра
68° к горизонту наступило положение неустойчивого равновесия.
Предварительно натянутым полиспастом копер плавно посадили на
анкерные болты, закрепили тремя расчалками и опустили укосину
на нулевую отметку. В процессе подъема смещение оси копра конт-
ролировали теодолитом. Смещение оси копра от проектного поло-
жения не превышало 15 мм. Подъем копра вместе с выводом уко-
сины в вертикальное положение занял 4,5 ч, подъем станка коп-
ра — 3 ч. Укосину монтировали двумя блоками массой по 19 т кра-
нод! МКГ-25БР.
Использование проектной укосины в качестве грузоподъемного
портала позволило сэкономить более 40 т стали и выполнить мон-
таж эффективным безъякорным способом.
Надшахтные здания с основанием 21x24 м и
высотой 106 м с каркасом из сварных двутавров, перекрытиями
из сборного и монолитного железобетона по профилированному
настилу, ограждающими конструкциями из керамзито-бетонных па-
нелей (общая масса металлоконструкций каркаса около 2800 т,
149
Рис. 4.13. Схема механизации монтажа надшахтного здания (копра):
/ —передвижном башенный кран БК-1000-40; 2 — надшахтное здание; 3—стреловой кран МКГ-25; 4 —
прислонный кран БК-ЗООП; 5 — диафрагмы для крепления крана БК-ЗООП к зданию
объем сборного железобетона 2300 м3) монтируют с использова-
нием прислонных кранов. Ранее монтаж таких надшахтных зданий
производили ползучими кранами, перемещающимися по смонтиро-
ванным конструкциям внутри копра с восемью перестановками по
высоте, срок возведения копров составлял около 22 мес. Для сокра-
щения продолжительности монтажа конструкций копра шахты до
отм. 71,6 м монтировали двумя кранами — БК-Ю00 и БК-300 без
прислонного исполнения для получения большей маневренности
(рис. 4.13). После достижения отм. 71,6 м кран БК-300 был пере-
оборудован в прислонный и закреплен на отм. 42,0 и 68,0 м к не-
сущим конструкциям надшахтного здания. Переоборудование кра-
на заняло 4 сут.
Несущие конструкции копра монтировали плоскостными блока-
ми массой до 24 т. Укрупнение выполняли на приобъектной площад-
ке гусеничным краном МКГ-25. Копер возводили по ярусам, кото-
рые доводились до 100%-ной готовности, включая установку тех-
нологического оборудования и выполнение общестроительных ра-
бот. Параллельно с монтажом конструкций надшахтного здания
кранами было подано на перекрытия около 1500 т оборудования и
различных материалов.
Монтаж копра был выполнен за 10 мес, выработка на 1 чел-смен
150
составила 310 кг металлоконструкций и 0,22 м3 сборного железо-
бетона.
Наибольший эффект может быть достигнут при совмещении
работ по проходке, армированию ствола шахты (установке направ-
ляющих для шахтного подъема), устройству постоянных фунда-
ментов надшахтного здания и его монтажу. Такое совмещение ра-
бот возможно при сборке надшахтного здания в стороне и после-
дующей его надвижке в проектное положение. Из-за большой мас-
сы надшахтного здания в некоторых случаях выполняют надвижку
частично собранного копра (не на всю высоту или без ограждаю-
щих конструкций).
В последние годы наиболее сложная надвижка осуществлена
на Солигорском калийном комбинате, где масса надвигаемого копра
составляла около 6 тыс. т. Надшахтное здание разме-
ром в плане 21X24 м, высотой 123,6 м первоначально
собирали до отм. 104,0 м в 55 м от проектного положения — оси
шахтного ствола (рис. 4.14).
До отм. 42,5 м конструкции монтировали гусеничными кранами
СКГ-ЮО и СКГ-63 в башенно-стреловом исполнении, выше — ба-
шенным краном БК-900 в прислонном варианте. При этом до пере-
движки кроме конструкций каркаса (до отм. 109,0) были смонтиро-
ваны с целью понижения центра тяжести стеновые панели на высо-
ту 48 м (с двух сторон копра) и выполнены монолитные железо-
бетонные перекрытия на пяти нижних ярусах копра. Для достиже-
ния требуемой точности надвижки с особой тщательностью устраи-
вали накаточные пути под ярусами колонн. Пути состояли из лен-
точных железобетонных фундаментов, по которым укладывали
стальные слябы толщиной 100... 150 мм и шириной 1,0... 1,5 м. Поло-
жение слябов выверяли и производили подливку раствором. Лен-
точный железобетонный фундамент с опорной поверхностью их
слябов является нижней частью накаточных путей. Верхняя часть
накаточных путей представляет собой жесткую стальную раму,
состоящую из продольных и поперечных балок. Она служила опо-
рой колонн здания. Между верхней и нижней частями накаточных
путей располагались цилиндрические катки диаметром 100...140 мм,
длиной 0,8...1,0 м, которые позволяли передвигать по нижним на-
каточным путям балки верхних накаточных путей вместе с собран-
ным на них зданием. Для надвижки использовали две лебедки с тя-
говым усилием по 120 кН и четыре полиспаста с усилием по 500 кН,
запасованные одним канатом.
Опорную раму крана БК-900 также установили на катковые
тележки и жестко соединили с опорной рамой копра, что обеспечило
их совместное перемещение и завершение монтажа конструкций
сразу после надвижки здания в проектное положение.
Для уменьшения дополнительных затрат при использовании ме-
тода надвижки необходимо учитывать его в конструктивно-планиро-
вочных решениях при проектировании сооружения. Надвижку целе-
сообразнее выполнять только по двум накаточным путям — это
снижает расход материалов, обеспечивает равномерную и четкую
151
Рис. 4.14. Схема сборки и надвижки копра № 4 Солигорского калийного комбината:
/. И — оси копра соответственно до и после надвижки; I—ствол шахты; 2— фундаменты накаточных
путей; 3 — опорная рама копра; -/ — опорная рама монтажного крана; 5 — монтажный кран БК-900;
6 — крепление крана к 1данию; 7 — полиспаст подъема ствола крана при подращивании; 8 — катковые
тележки; 9 — монолитные железобетонные перекрытия
передачу нагрузок от надвигаемого здания на фундаменты, упро-
щает регулировку положения в плане путем разворота катковых
тележек.
Опыт надвижки надшахтных зданий показал, что срок ввода
шахты в промышленную эксплуатацию сокращается на несколько
месяцев (в ряде случаев до 10 мес), что дает значительный эконо-
мический эффект.
Многоярусные этажерки нередко монтируют при строительстве
установок замедленного коксования нефтеперерабатывающих заво-
дов. Они представляют собой пространственные металлоконструк-
ции размером в плане 8x34 м, высотой 66,6 м, устанавливаемые
на постамент высотой 14 м (рис. 4.15). Общая высота сооружения
80,6 м, масса металлоконструкций этажерки 365 т.
В практике применяют в основном два способа крупноблочного
монтажа этажерок. По первому способу этажерку делят на три про-
странственных горизонтальных блока. Первые два блока собирают
на монтажной площадке в вертикальном положении, что приводит
к необходимости выполнять работы на значительной высоте. Третий
блок укрупняют и стыкуют с ранее установленным; при этом необ-
ходимо состыковать и сварить 10 пар колонн, для чего устанавли-
153
вают специальные приспособления и работы производят при под-
вешенном верхнем блоке.
При втором способе монтажа этажерку делят на два вертикаль-
ных блока. Укрупненные блоки монтируют поочередно, затем про-
изводят досборку части этажерки из отдельных элементов между
блоками. При обоих способах монтаж выполняют двумя мачтами
высотой 72 м, грузоподъемностью по 100 т. В начале монтажа мач-
ты наклоняют к укрупненному блоку, затем с поднятым грузом —
в обратную сторону — к постаменту. Такой сложный маневр двумя
мачтами требует высокой квалификации монтажников и имеет по-
вышенную опасность. Кроме того, при подъемах возникает необхо-
димость перемещения мачт. Для устранения указанных недостат-
ков разработан метод монтажа полностью собранной этажерки.
Металлоконструкции этажерки представляют собой пять пло-
ских ферм длиной 65,5 м, соединенных между собой разрезными
балками. В поперечном направлении этажерка обладает ограни-
ченной несущей способностью и не выдерживает собственной массы
при строповке за внешние боковые поверхности. Конструкция уси-
ления была решена в виде фермы-траверсы (длиной 36 м, грузо-
подъемностью 400 т), представляющей собой трехпоясную трубча-
тую пространственную ферму, размещенную внутри этажерки и
прикрепленную к ней двумя верхними поясами, третий пояс сво-
бодный. Ферма усиления располагается в металлоконструкциях
этажерки таким образом, что узлы строповки находятся на расстоя-
нии 6 м от ее центра тяжести. Масса фермы усиления 50 т.
Укрупнительную сборку этажерки в горизонтальном положении
выполняли перед постаментом, на сборочной площадке со щебеноч-
ным покрытием. Плоские фермы этажерки собирали стреловым
краном в кондукторе и сваривали со сборочной площадкой. После
сборки пространственной конструкции смонтировали ходовые пло-
щадки и лестницы этажерки. Ферму усиления собирали по месту
из заготовленных элементов.
Для создания жесткости нижней части этажерки, обеспече-
ния точности сборки и неизменяемости взаимного расположения
опорных частей колонн, что особенно важно при установке конст-
рукции на фундамент и анкерные болты, было выполнено усиление
низа этажерки, представлявшее собой две трубы, пропущенные
вдоль этажерки и соединенные между собой связями. Масса уси-
ления низа этажерки 7 т. В качестве основных грузоподъемных
средств использовали комплект из двух мачт типа АК-400 грузо-
подъемностью 400 т, высотой 62 м при неизменяемом в плане по-
ложения мачт в процессе подъема этажерки.
Для оснащения грузовых полиспастов грузоподъемностью по
280 т потребовалось два каната диаметром 33 мм, длиной по 2000 м.
На каждый полиспаст были установлены по две лебедки грузоподъем-
ностью по 12,5 т. Для полиспастов вант-расчалок мачт были преду-
смотрены электролебедки грузоподъемностью 8 т. Управление че-
тырьмя лебедками грузовых полиспастов мачт и двумя лебедками
тормозных полиспастов осуществлялось со специального пульта.
154
Установка этажерки в проектное положение предусматривается
в три этапа (см. рис. 4.15): перевод из горизонтального положения
/ в наклонное II с расположением верха этажерки выше постамента,
подъем этажерки над постаментом до вертикального положения
грузовых полиспастов мачт у наводка этажерки в проектное поло-
жение /// на анкерные болты. Комплекс работ по укрупнительной
сборке, монтажу этажерки единым блоком и демонтажу такелаж-
ных средств занял 5 мес при численности бригады 12 чел; стоимость
работ была снижена примерно вдвое по сравнению с вариантом
монтажа из отдельных блоков.
4.4. Монтаж мачтово-башенных сооружений энергетики и связи
К мачтово-башенным сооружениям энергетики и связи относятся
опоры прожекторные и линий электропередач, радио- и телевизион-
ные мачты и башни, опорные башни ветровых и солнечно-энергети-
ческих установок. Высота таких сооружений, как правило, превы-
шает 100 м при относительно небольших размерах в плане.
Распространенными и рациональными методами монтажа в за-
висимости от типа и высоты сооружений являются (см. § 4.1): ме-
тод поворота с применением «падающей» стрелы или безъякорного
подъема — для мачт высотой 50...120 м, с выкладкой их на ребро;
метод поворота с применением «падающего» портала (шевра),
безъякорного подъема, выжимания или метод наращивания с ис-
пользованием прислонного крана—для башен высотой 50...120 м;
метод наращивания с применением самоподъемного крана, подъем-
ного портала или стрелы —для мачт и башен высотой более 120 м.
Применяют также методы монтажа поворотом и наращиванием с
использованием средств воздухоплавания, например вертолетов.
Подъем поворотом с помощью самоходных стреловых кранов с
использованием промежуточной опорной стойки-подпорки (см.
рис. 4.1,6), которая является промежуточным звеном между под-
нимаемой конструкцией и крюками монтажных кранов. Это одна
из наиболее перспективных схем монтажа мачтово-башенных соору-
жений умеренной высоты (до 120 м). Поднимаемая конструкция,
монтажные краны, подпорка и стягивающий низ подпорки поли-
спаст создают замкнутую силовую систему, которая на каждом эта-
пе подъема до перехода центра тяжести конструкции за ось пово-
ротного шарнира находится в равновесии. После перехода центра
тяжести за оси шарнира сооружение получает возможность свобод-
ного падения, для предотвращения которого целесообразно приме-
нять систему автоматического регулирования натяжения, что позво-
ляет, не перегружая монтажные краны, плавно установить конст-
рукцию в проектное положение.
Для этого между вершиной поднимаемой конструкции и опор-
ным якорем в плоскости подъема конструкции устанавливают гиб-
кую связь, в нижней части которой находится полиспаст. Один
конец полиспаста крепят к барабану лебедки, а другой — к свобод-
но лежащему на земле балластному грузу, масса которого опреде-
155
Ряс. 4.16. Схема монтажа мачты с выкладкой на ребро методом падающей стрелы:
/ — мачта; 2 — монтажный шарнир; 3 — электролебедка; 4 — грузовой полиспаст; 5 — «падающая» стрела;
6 — подъемная тяга; 7 — постоянные ванты
ляется расчетом. При переходе конструкцией положения неустойчи-
вого равновесия ее от свободного падения удерживает система
торможения, в которой величина натяжения равняется произведе-
нию массы балластного груза на кратность полиспаста. Дальней-
ший подъем конструкции до проектного положения происходит при
отсутствии прогиба в тормозном устройстве и одновременной работе
подъемных механизмов, так как тормозной полиспаст удлиняется
за счет подъема балластного груза.
Монтаж сооружений стреловыми кранами с применением стой-
ки-подпорки по сравнению с монтажом мачтами позволяет снизить
трудозатраты на 17...20%.
Метод монтажа поворотом с выкладкой мачты на ребро при
укрупнительной сборке ее (рис. 4.16) состоит в том, что при подъе-
ме мачты в проектное положение с использованием «падающей»
стрелы работает одна подъемная система. Ванты по двум боковым
сторонам перед подъемом закрепляют по проекту за ствол мачты и
фундаменты всех ярусов и поднимают ствол мачты при подъеме в
нужной плоскости. Строповка ствола мачты производится за боко-
вые грани (пояса). Сжимающее усилие, действующее на ствол
мачты, возрастает от каждого узла строповки до расчетной вели-
чины у поворотного шарнира мачты. Расчетная длина ствола мачты
из плоскости подъема равна расстоянию между вантами, а в пло-
скости подъема — между узлами строповки.
Точки строповки мачты желательно располагать в местах креп-
ления постоянных вант. В этом случае нагрузки на ствол мачты
при подъеме близки к расчетным, действующим на мачту при диаго-
нальном направлении ветра. Поскольку длина вант при подъеме
остается практически неизменной, они выполняют роль временных
расчалок, предупреждая выход мачты из плоскости подъема. Ван-
ты нижней плоскости, также закреплены за ствол мачты и фунда-
менты, постепенно натягиваясь, совместно с тормозным устройст-
ве
Рис. 4.17. Схема монтажа прожекторной опоры способом поворота безъякорным
подъемом:
/—тяги, соединяющие башмаки портала и прожекторной опоры; 2—монтажная распорка; 3— монтаж-
ный портал; 4 — подъемный полиспаст; 5 — тормозной полиспаст; 6 — отводная нитка подъемного поли-
спаста; 7 — электролебедки грузоподъемностью 5 т; ЦТ — центр тяжести опоры
вом обеспечивают плавный подъем мачты в проектное положение.
Ванты верхней плоскости, закрепленные за ствол мачты до подъе-
ма, крепят к фундаментам сразу же после установки мачты в
проектное положение. По сравнению с традиционными методами
выкладки мачты на одну из граней выигрыш очевиден, так как не
требуются дополнительные лебедки, не нужно устраивать якоря
и устанавливать расчалки, повышается безопасность производства
работ.
При монтаже прожекторных опор методом безъякорного подъе-
ма (рис. 4.17) используют монтажный портал (шевр) с шарнирным
опиранием. После сборки опоры вместе с прожекторами, установки
поворотных шарниров и запасовки такелажной оснастки краном
поднимают верх портала на высоту 8... 10 м, затем электролебед-
ками выбирают слабину подъемного полиспаста и приподнимают
полиспастом портал еще на 1,0... 1,5 м для снятия нагрузки с крана и
его освобождения. После осмотра такелажной оснастки и шарни-
ров производят дальнейший подъем портала, выбирая сбегающие
нитки полиспаста электролебедками. При достижении порталом
угла подъема примерно 45° к горизонту прожекторная опора начи-
нает плавно подниматься. В общем случае величина угла подъема
157
Рис. 4.18. Схема установки опоры ЛЭП поворотом «падающей» стрелой:
/ — трактор Т-100М (3 шт.); 2 — якорь на усилие 120 кН; 3 — двухрольный блок грузоподъемностью
20 т (2 шт.); 4 — канат 0 20 мм, длиной 160 м; 5 — устанавливаемая опора; 6 — канат 0 49 мм, длиной
110 м (2 отрезка); 7 — канат 0 39,5 мм, длиной 125 м; 8 — талреп грузоподъемностью 20 т; 9 — урав-
нительный блок грузоподъемностью 40 т (2 шт.); 10 — уравнительный блок грузоподъемностью 70 т;
11 — монтажная («падающая») стрела высотой 50 м; 12 — канат 0 63,5 мм, длиной 180 м; 13— монтаж-
ный шарнир (2 шт.); 14 — четырехрольный блок грузоподъемностью 40 т (4 шт.); 15— канат 0 24,5 мм,
длиной 650 м (2 отрезка); 16 — якорь на усилие 300 кН (2 шт); 17 — две распорки; усилия при подъеме
опоры, кН- Р = 680; S - 700; F = 460; N = 770; 7=150
портала в момент начала подъема монтируемой конструкции зави-
сит от соотношения высот портала и конструкции, а также места
положения шарнира портала относительно центра тяжести конст-
рукции; наибольшие усилия в подъемной системе возникают в мо-
мент отрыва конструкции от земли. Дальнейший подъем (поворот)
конструкции происходит совместно с подъемом (поворотом) порта-
ла; при этом предварительно выбирают слабину тросов тормозного
полиспаста, а при подъеме конструкции ослабляют его.
При переходе системы (конструкции и оснастки) через верти-
кальную ось центра тяжести дальнейший поворот конструкции (как
правило, от угла 70...80°) до проектного положения (90°) выпол-
няют только ослаблением тормозного полиспаста. После закрепле-
ния конструкции на фундаментах монтажный портал опускают
вниз, ослабляя подъемный полиспаст. Продолжительность безъякор-
ного подъема прожекторной опоры составляет около 1,5 ч, а де-
монтаж такелажной оснастки с ее установкой для подъема следую-
щей опоры — 4...7 смен.
Способ установки опор в вертикальное проектное положение по-
воротом «падающей» стрелой является наиболее распространенным.
Из опор линий электропередач наибольшую сложность представ-
ляет монтаж так называемых переходных опор (через реки, овраги,
лесозащитные полосы и другие препятствия), имеющих значитель-
ную высоту (до 188 м) и массу (до 470 т). На рис. 4.18 приведена
схема установки в проектное положение типовой переходной опоры
ППС 220-2/70. Перед установкой опору полностью собирают в го-
158
ризонтальном положении около фундамента и присоединяют к не-
му двумя монтажными шарнирами. С целью уменьшения монтаж-
ных усилий для установки опоры используют монтажную стрелу вы-
сотой 50 м. Установка опоры производится тремя тракторами
Т-100 м с помощью двух полиспастов грузоподъемностью до 20 т.
С целью уменьшения усилий в узлах крепления к опоре исполь-
зуют расщепленные канаты, состоящие из двух отрезков, каждый
из которых пропущен через уравнительный блок. Для выравнивания
длин в одной из ветвей подъемных канатов предусматривают тал-
реп. Торможение опоры производится трактором Т-100м с помощью
полиспаста на 20 т.
В последние годы в нашей стране и за рубежом строятся солнеч-
ные и ветроэнергетические установки, основным конструктивным
элементом которых являются башенные сооружения. В солнечно-
энергетических сооружениях высота башни, поддерживающей на-
гревательный котел, на который направляются сфокусированные сол-
нечные лучи от системы зеркал, составляет 80... 100 м. Такие соору-
жения обычно монтируют с
помощью прислонного кра-
на, которым также монти-
руют нагревательный котел
на вершине башни.
Ветроэнергетические уста-
новки состоят из трех основ-
ных элементов: гондолы с
устройством преобразования
и передачи энергии, ротора с
вращающимися лопастями,
опорной башни. С увеличе-
нием высоты над землей, как
известно, скорость ветра воз-
растает. Поэтому высота ба-
шен современных ветроэнер-
гетических установок дости-
гает 100 м, и разрабатывают
проекты ветроустановок с
башнями до 250 м. Особен-
ностью ветроэнергетических
установок является значи-
тельная масса их элементов,
поэтому для монтажа тре-
буется такелажная оснастка
(мачты, порталы, полиспа-
сты, лебедки и т. д.). Работа
ведется в условиях больших
ветровых нагрузок.
Монтаж элементов ветро-
энергетической установки
(Швеция) мощностью
Рис. 4.19. Схема механизации монтажа ветро-
вой энергоустановки:
/ — гидравлические домкраты; 2—рельсовые пути; 3 —
каркас опорной тележки; 4 — канат; 5 — ротор с лопастя-
ми; 6—подъемная балка; 7—гондола; 8— башня; 5 —
монтажный портал
159
3 тыс. кВт, общей массой 500 т (гондола — 150 т, башня высотой
80 м — 280т,ротор с лопастями с размахом 78 м — 70 т) выполняли
монтажным порталом высотой 88 м, рассчитанным на ветровые воз-
действия при скорости до 44 м/с (рис. 4.19). Гондола и ротор
скользили вверх вслед за подъемной балкой, поднимающейся с по-
мощью гидравлических домкратов, установленных у основания пор-
тала и расположенных на рельсах. От гондолы расходились четыре ка-
ната, пропущенные через отверстия в ее верхней части для фикса-
ции в требуемом положении. После того как гондола и ротор были мед-
ленно подняты на высоту 25 м, по другим рельсам к месту установ-
ки между стойками портала подвели опорную башню, представляю-
щую собой стальной цилиндр диаметром у основания 3,8 м с толщи-
ной стенок цилиндра от 64 мм у основания до 15 мм наверху. Затем
возобновили подъем, причем вслед за поднимающейся гондолой с
той же скоростью поднималась опорная башня. Нижняя часть башни
была заключена в каркас опорной рамы для облегчения точной
установки башни на фундамент.
В тот момент, когда гондола достигла запланированной высоты,
опора, подвешенная на канатах, располагалась над фундамен-
том на высоте 0,5 м от уровня земли. На таком же расстоянии
от верха опоры находилась и гондола. Затем опору опустили на
фундамент — железобетонную плиту диаметром 21 м, массой 1620 т
и закрепили на болтах. Гондолу опустили на опору и тоже закрепи-
ли. Канаты убрали, подъемный портал откатили в сторону и де-
монтировали.
При монтаже мачтово-башенных сооружений связи поворотом
с выжиманием перемещающимся в направлении шарнира пор-
талом наибольшие усилия в нижних канатных тягах возникают
в средней стадии подъема. Поэтому пробный подъем в началь-
ной стадии на небольшую высоту не гарантирует прочности нижних
тяг и необходимо их предварительное испытание на расчетное
усилие. При массе поднимаемой конструкции более 80 т опоры
стоек портала рекомендуется выполнять в виде тележек, опи-
рающихся на рельсовые пути; при этом грунт в зоне укладки
путей должен быть уплотнен механическими трамбовками или
виброкатками с поливкой водой. Верхнее строение путей, укладка
шпал, песчаная подушка, балласт должны быть выполнены ана-
логично устройству подкрановых путей. При рассматриваемой
схеме подъема увеличиваются не только усилия в нижних канатных
тягах, но и вертикальная составляющая усилия в портале — при
изменении угла подъема башни массой 94 т от 0 до 60° вертикаль-
ная составляющая усилия в портале увеличивается в 1,8 раза
(с 950 до 1700 кН).
Способ монтажа поворотом системы из спаренных радиомачт.
Каждые две мачты системы соединены между собой распорками
и крестовыми стяжками в жесткую плоскость (блок). Для подъема
в проектное вертикальное положение системы спаренных радио-
мачт их собирали из пространственных секций трехгранного сече-
ния длиной по 6,75 м, шириной граней 0,80...1,35 м. Высота
160
Рис. 4.20. Стадии монтажа блоков спаренных мачт:
а—сборка блока мачт в горизонтальном положении, установка монтажной оснастки и схема монтажных
усилий (Gj — масса конструкции, R — равнодействующая всех усилий, Н — распор. S — усилие в подъем-
ном полиспасте, G2—масса контргруза, /?в—вертикальная реакция на фундамент при подъема блока
мачт); б — стадия торможения поднимаемого блока; в — конечная стадия подъема; / — поднимаемый
блок мачт; 2 — стропы; 3— подъемный (поворотный) шевр; 4—-подъемный полиспаст; 5 — электроле-
бедка; 6—контргруз; 7— распорный шевр; 8—поворотный шарнир; 9 — постоянные ванты; !О — тор-
мозная канатная система, включающая при груз
мачт 80...167 м. Основные элементы конструкции — трубчатого
сечения. Соединения поясов секций мачт — фланцевые на бол-
тах. Распорки между мачтами выполнены в виде площадок из
швеллеров, покрытых сверху рифленым настилом с ограждениями.
Полностью собранные на земле спаренные мачты поднимали в
проектное положение поворотом вокруг шарнира на фундамен-
161
6—409
те с использованием специального устройства, состоящего из
двух шевров (поворотного и распорного), соединенных у осно-
вания сооружения на поворотном шарнире, и контргруза, ле-
жащего на земле и закрепленного к оголовку распорного шевра
(рис. 4.20). Оголовки шевров соединены стяжным полиспастом,
а строповочные тяги крепятся одним концом к оголовку пово-
ротного шевра, другим — к поднимаемому сооружению. При этом
горизонтальную составляющую усилия в стяжках полиспастов,
действующих на фундамент, воспринимает распорный шевр, а
вертикальную составляющую под оголовком распорного шевра по-
гашает контргруз (рис. 4.20, а), состоящий из рамы с железо-
бетонными блоками.
В процессе монтажа по одну сторону фундаментов на подстав-
ках полностью собирали и окрашивали конструкции блока мачт,
параллельно с другой стороны фундаментов собирали подъемное
такелажное оборудование (рис. 4.20, б). Перед каждым подъе-
мом такелажную оснастку, приспособления и конструкцию само-
го поднимаемого блока испытывали путем отрыва его от сбороч-
ных подставок и выдерживания в приподнятом положении 30...
40 мин. Проведение испытаний гарантировало прочность и устой-
чивость блока в процессе подъема, так как возникающие усилия
в такелаже, приспособлениях и поднимаемом сооружении в режи-
ме испытаний являются наибольшими. В дальнейшем при подъеме
блока в процессе поворота усилия постепенно снижаются до
минимальных.
Перед подъемом собранного блока все стропы натягивали
до полного выбора слабины. Поскольку-диаметр канатов стропов
принимали одинаковым, в процессе отрыва блока от стеллажей
из-за увеличения абсолютных деформаций канатных стропов с уве-
личением их длины возникал прогиб дальнего конца блока
(в стадии упругих деформаций), равный 1,5 м, и блок принимал
форму плавной кривой. В процессе подъема блока прогиб
уменьшался и при подходе к вертикали исчезал. При отрыве
спаренного блока от стеллажей следили за конфигурацией его
прогиба. Когда поднимаемый блок подходил к положению под
углом 75° к горизонту, включалась в работу тормозная система.
Для обеспечения постоянного натяжения тормозных стропов и
плавного подъема в процессе доводки конструкции до вертикаль-
ного положения (см. рис. 4.20, в) была предусмотрена балансир-
ная система стропов (через ролики), чем достигалось уравновеши-
вание усилий и перекатка петель стропов в процессе подъема
при изменении углов их наклона к поднимаемому сооружению.
Для сохранения примерно постоянных усилий во всей тормозной
системе в месте соединения всех тормозных тяг подвесили в ниж-
ней части у земли груз массой 10 т, положения которого постоян-
но регулировали натяжением полиспаста. В процессе доводки
блока до вертикали тормозная система работала при условии
сохранения угла 40...45° между направлением тяги, объединяющей
всю систему тормозных стропов, и полиспастом, закрепленным
162
к якорям постоянных оттяжек. Требуемый угол обеспечивался
соответствующим положением контргруза (подвешенного в месте
соединения тяги) и полиспаста.
Применение метода монтажа поворотом спаренных радиомачт
длиной до 167 м является первым и уникальным опытом и обеспе-
чило значительный экономический эффект по сравнению с тради-
ционным монтажом наращиванием.
Монтаж мачт и башен радиотелевизионных станций харак-
теризуется наибольшей сложностью, так как их высота дости-
гает нескольких сот метров. Монтаж выполняют обычно с приме-
нением нескольких кранов. Нижнюю часть башни (до 100...
120 м) монтируют башенным передвижным или прислонным кра-
ном, вышерасположенные конструкции — самоподъемным краном.
Во всех случаях монтаж ведут с максимальным укрупнением
конструкций. Антенну, которая имеет высоту около 100 м и
иногда переменное сечение по высоте, монтируют блоками само-
подъемным краном или подращиванием снизу и выдвижением верх-
ней части антенны с одновременной обстройкой выдвигаемой части
радиотехническим оборудованием или выдвижением полностью
собранной внутри башни антенны.
Подъемные полиспасты закрепляют к верхним элементам башни.
В них же располагают горизонтальные диафрагмы с направляю-
щими для обеспечения вертикального положения антенны. При
подъеме с подращиванием необходимо также устройство для пе-
редачи нагрузки от антенны на башню от ветровых нагрузок
и перекосов. Для возможности подстыковки секций антенны с одной
стороны башни оставляют проем, через который заводят подня-
тую секцию.
Монтаж башни радиотелевизионного пере-
дающего центра в г. Витебске. Башня имеет высоту 244,5 м
с размером базы 30x30 м. В башню заделан решетчатый ствол
панельных антенн сечением 2,5x2,5 и высотой 90 м. Жесткость и
устойчивость ствола антенн в процессе эксплуатации обеспечивает
шпренгельная система из четырех горизонтальных распорок, за-
крепленных шарнирно к стволу башни на отм. 134,77 м и шестнад-
цати канатных оттяжек, связывающих ствол антенн (на отм.
204,04 м) и конструкции башни (на отм. 52,82 м). Ствол панель-
ных антенн заканчивается трубчатой антенной диаметром 0,7 и вы-
сотой 20 м. Металлоемкость конструкций, т: башни — 490, ре-
шетчатого ствола панельных антенн — 89, трубчатой антенны —
8, шпренгельной системы — 65.
Конструкции башни монтировали методом наращивания, а ре-
шетчатый ствол панельных антенн и трубчатую антенну вначале
собирали подращиванием на полную высоту внутри башни, а за-
тем выдвигали в проектное положение. Для возможности выдвиж-
ки на проектную отметку в конструкцию ствола антенн ввели до-
полнительные 'три хвостовые секции по 6,75 м, обеспечившие
размещение подъемного полиспаста в последний момент выдвижки
Работы по монтажу башни можно разделить на пять этапов
163
6*
(рис. 4.21): на / этапе с помощью крана СКГ-40БС монтировали
конструкции башни до отм. 39,05 м, верхнюю часть ствола панель-
ных антенн и ствол трубчатой антенны вместе с грузоподъемным
устройством, а также площадки, расположенные в верхней части
трубчатой антенны. В качестве грузоподъемного устройства ис-
пользовали стрелу с противовесом, закрепленную у основания
трубчатой антенны. При этом сама труба вращалась вместе со стре-
лой вокруг своей продольной (вертикальной) оси. Для обеспече-
ния подращивания у низа смонтированной части ствола панель-
ных антенн установили обойму, закрепленную к конструкциям
башни, и запасовали полиспаст выдвижки.
На этапе II путем последовательного /•подращивания ствола
панельных антенн и монтажа каркаса башни подъемным устройст-
вом ствол панельных антенн вместе с хвостовыми секциями
собрали на полную высоту, а каркас башни до отм. 117,0. При
этом в процессе монтажа обойму подняли в более высокое
положение.
На этапе /// ствол панельных антенн выдвинули до отм. 175,0 м
и подвесили дополнительными элементами к каркасу башни; кар-
кас башни смонтировали на полную высоту, установили в верти-
кальное положение и связали между собой системой временных
связей распорки шпренгельной системы, подвесили оттяжки
шпренгельной системы, в верхней части башни смонтировали
направляющие балки, после чего обойму и подъемное устройство
демонтировали.
На этапе IV ствол панельных антенн выдвинули в проектное
положение и верх его закрепили временными расчалками, после
чего распорки шпренгельной системы временно закрепили к стволу
панельных антенн, а соединяющие их элементы демонтировали.
Для выдвижения ствола панельных антенн и трубчатой антенны
использовали полиспаст грузоподъемностью 260 т, включающий два
подвижных шестирольных блока грузоподъемностью по 130 т,
два неподвижных шестирольных блока грузоподъемностью по 130 т,
шесть отводных блоков грузоподъемностью 20 т каждый и канат
диаметром 25 мм. По мере монтажа неподвижные блоки полиспаста
переносили в верхние узлы смонтированной части башни, подвиж-
ные крепили к специальной траверсе, закрепляемой за низ выд-
вигаемой части ствола панельных антенн.
На заключительном этапе V распорки шпренгельной системы
последовательно с помощью дополнительного полиспаста опустили
в проектное положение, прикрепили нижние оттяжки к каркасу
башни и натянули на проектное усилие с помощью натяжных
устройств.
Средняя выработка при монтаже металлоконструкций мачты
составила около 250 кг/чел-смен.
Монтаж решетчатой мачты высотой 340 м радио-
телевизионной станции в Удмуртской АССР выполняли отдельными
секциями высотой 6,75 м и массой до 8 т с применением установ-
ленного снаружи мачты самоподъемного крана «Сокол» шпрен-
164
гельной конструкции (см. рис. 4.4, а); наличие шпренгельной
системы позволяет значительно снизить массу крана (отношение
грузоподъемности к массе для крана составляет 1,28). Мачта
квадратного сечения со стороной 2,5 м, по высоте раскреплена
шестью ярусами постоянных оттяжек (вант), которые радиально
расходятся по четырем лучам и анкерятся попарно на каждом
из 12 фундаментов.
Кран по монтируемой мачте передвигается грузовым тросом
следующим образом: на минимальном вылете при закрепленном
стволе крана сначала поднимают и закрепляют к мачте обойму,
затем, опираясь на обойму, перемещают вверх ствол. Крепление
самоподъемного крана к секциям мачты предусмотрено на хому-
тах, опирающихся на специальные столики-планки. В целях безо-
пасности ведения монтажа радиотелемачт большой высоты приме-
няли инвентарные направляющие, по которым, начиная от основа-
ния и до места установки, поднимались монтируемые секции
мачты.
На каждой монтируемой секции внизу до подъема к поясам
со стороны одной из граней приваривали направляющие, с дру-
гой — хомуты и ролики зацепления. Направляющие на каждой
секции выполняли из трубы диаметром 60x3 мм, длиной на 20 мм
меньше длины секции. К поясам мачты направляющие закреп-
ляли на хомутах. На секцию направляющие устанавливали по шаб-
лону. Сопрягали направляющие монтируемой секции с направ-
ляющими ранее смонтированной посредством затворной трубки.
Предусмотренные конструктивные зазоры обеспечивали свободный
подъем секций по направляющим. После подъема и установки
секций хомуты с роликами зацепления снимали и вместе с тра-
версой, которой стропилась каждая секция, опускали вниз.
Людей поднимали и опускали в специальной кабине, подве-
шенной на крюке крана и перемещающейся по направляющим
на требуемую отметку, что более безопасно, чем традиционный
способ подъема в открытой люльке с оттяжкой. Подъем кабины
контролировали путем двусторонней радиосвязи. В процессе мон-
тажа, начиная примерно с отметки 50 м, с работающими на вы-
соте также поддерживалась двусторонняя радиосвязь.
Монтаж Алма-Атинской радиотелевизион-
ной башни высотой около 370 м. Она имеет диаметр
в основании 18,5 м и состоит из опорной части, ствола и антенны.
Опорная часть башни представляет кольцевой элемент из двух
концентрических обечаек, соединенных поперечными диафрагмами.
Ствол в плане решен в виде шестнадцатигранника с размеще-
нием в его вершинах стоек-колонн из сварных двутавров. Грани
ствола облицованы панелями из профилированного алюминия.
Верхняя часть башни — антенная этажерка высотой 120 м —
состоит из набранных по высоте цилиндрических оболочек со сту-
пенчатым изменением диаметра от 3 м в нижней части до 0,7 м —
в верхней. Масса стальных конструкций 4760 т и алюминиевой
обшивки — 198 т.
166
Рис. 4.22. Схема укрупнительной сборки (а) антенной части башни и выдвижки
ее (6) в проектное положение:
/ — неподвижным блок полиспаста грузоподъемностью 100 т; 2 — направляющие; 3 — полиспаст; 4 —
ствол антенны; 5 — опорная часть антенны; 6 — подвижной блок полиспаста грузоподъемностью 160 т;
7—опорная площадка; 8 — сбегающие нити полиспаста; .9 — этажерка с подмостями для установки
радиотелевизионного оборудования, 10 — опорный стакан антенны
Монтаж конструкций вели методом наращивания краном
ПВСПК-18 грузоподъемностью 18 т на вылете 13 м. Кран само-
подъемный, устанавливался внутри ствола башни со смещением
’67
от центра на 2,8 м. Длина ствола крана 128 м была выбрана
из расчета монтажа всех конструкций ..с трех рабочих стоянок.
С первой стоянки крана на отм. 23,65 м монтировали конструкции
до отм. 128,0, со второй — до отм. 248,0, с третьей — предусмат-
ривался монтаж антенной части.
Конструктивное решение башни позволило собрать внутри нее
антенную часть высотой 120 м, массой 198 т и выдвинуть ее за-
тем целиком (рис. 4.22). Для этого на отм. 139,0 смонтировали
площадку для опирания на нее ствола антенны при укрупнении.
Укрупнительную сборку начинали с установки на площадке
опорной части ствола антенны, предназначенного для закреп-
ления на нем двух подвижных блоков полиспастов на 160 т каж-
дый и обеспечения устойчивости антенны в конечный момент выдви-
жения. Неподвижные блоки полиспастов закрепляли внизу проект-
ной площадки на отм. 245,0. Для фиксации во время движения
вертикального положения ствола антенны предусмотрено устройст-
во системы направляющих внутри ствола башни — в трех уров-
нях (на отм. 182,5; 214,5 и 238,5) и в двух уровнях на опорном
стакане антенны (на отм. 245,2 и 256,2).
Направляющие в стволе башни представляли собой упорные
устройства, расположенные на проектных горизонтальных диафраг-
мах башни и фиксирующие ствол антенны в четырех диаметраль-
но расположенных точках. На опорном стакане антенны направ-
ляющие представляли собой упорные устройства в виде колец,
что обеспечивало надежное защемление ствола антенны на послед-
нем этапе выдвижения при возникновении максимального изги-
бающего момента от ветровой нагрузки.
Выдвижение антенны производили двумя полиспастами грузо-
подъемностью по 160 т, запасованными на две электрические
лебедки ЛМН-12 через уравнительные ролики грузоподъемностью
20 т. Во время выдвижения антенны устраивали перерывы для
установки радиотелевизионного оборудования. В этих целях
с внешней стороны опорного стакана было сделано запорное
устройство, позволяющее производить остановки через каждые
8 м выдвижения. Это устройство состоит из системы четырех под-
вижных в горизонтальной плоскости балок, закрепленных у обреза
опорного стакана, и опорных пластин, заранее (при укрупнитель-
ной сборке) приваренных к оболочке антенны. В момент остановки
ствола антенны подвижные балки подводятся под опорные плас-
тины и они воспринимают вертикальные нагрузки. При этом
подъемные полиспасты не выключаются из работы, обеспечивая
тем самым двойную страховку при производстве работ по обору-
дованию антенны. Для создания безопасных условий при оборудо-
вании ствола антенны на отм. 256,0 м предусмотрена многоярусная
этажерка с кольцевыми подмостями, имеющими шаг, кратный
шагу вибраторов.
Метод монтажа антенны выдвижкой значительно сокращает
сроки строительства, так как возможны одновременные укрупни-
тельная сборка антенной части и монтаж основного ствола башни.
168
Кроме того, существенно улучшаются условия и безопасность труда
по сравнению с методом монтажа антенны наращиванием в проект-
ном положении.
Монтаж Ташкентской радиотелевизионной
башни высотой 354 м. Ствол башни до высоты 220 м — ци-
линдрический с постоянным сечением диаметром 11 м, масса метал-
локонструкций ствола 4150 т, выше он переходит в антенну высотой
140 м с переменным диаметром от 4 до 0,7 м (масса ствола антенны
250 т). Ствол башни раскреплен тремя опорными конусообразными
подкосами длиной по 90 м, расположенными под утлом 120° (масса
подкосов около 400 т).
Ствол в плане — правильный двенадцатигранник, каждая грань
которого представляет собой отправочную плоскую ферму шириной
2,2 и высотой 10,8 м. Следовательно, каждый ярус башни состоял
из 12 плоских ферм, пояса которых стыковали между собой по вы-
соте через фланцы на высокопрочных болтах, а в плане — монтаж-
ной сваркой к столикам, заранее приваренным через 5,4 м по высо-
те. Для обеспечения расчетной гибкости поясов ферм из плоскости
их приваривали к диафрагме ствола через 5,4 м.
Внутри башни до отм. 117 м предусмотрена шахта в виде цилин-
дрической оболочки диаметром 8 м, а между отм. 117 и 300 м —
диаметром 4 м для размещения соответственно двух и одного грузо-
пассажирских лифтов.
На башне расположены два технических здания: нижнее на отм.
93,5 — пятиэтажное (два этажа — вращающийся ресторан,
три — подсобные помещения); верхнее на отм. 207,1 м — четырех-
этажное (для телевизионного и радиотехнического оборудования).
В плане эти здания круглые диаметром соответственно 28 и 24 м.
Монтаж ствола башни выполняли методом наращивания с по-
мощью специально запроектированного прислонного крана ПК-25
грузоподъемностью 25 т при вылете стрелы 24 м и 15 т — при выле-
те 40 м. Кран опирался на специальный фундамент. Высоту крана
увеличивали методом подращивания с последующим выдвижением
на высоту секции 10,8 м двумя полиспастами грузоподъемностью по
160 т. В процессе монтажа башни кран занимал последовательно
10 положений: в первом — высота ствола крана была 50,4 м, в
последнем — 244,8 м. В каждом положении краном монтировали
два яруса ствола. К стволу башни крепили кран горизонтальными
дисками через 21,6 м.
Монтировали конструкции башни в такой последовательности
(рис. 4.23).
На этапе / наращивали поярусно ствол башни до отм. 101,6 м
(в один монтажный ярус входили четыре блока шахты лифтов вы-
сотой каждый 2,7 и диаметром 8 м и двенадцать граней ствола;
поочередно устанавливали сначала четыре блока шахты лифтов
монтируемого яруса, затем —- конструкции граней ствола) и одно-
временно с монтажом ствола башни собирали на земле (на путях
надвижки) опорные подкосы. На // этапе поднимали поочередно
опорные подкосы в проектное положение, используя смонтирован-
169
ную часть ствола башни до отм. 101,6 м. После полного проектного
закрепления подкосов монтировали конструкции конической части
башни и нижнего технического здания (/// этап). На IV этапе про-
должали монтаж ствола до отм. 220,4 и верхнего технического
здания. На последнем V этапе монтировали конструкции антенны
подращиванием с выдвижением с использованием двух полиспастов
грузоподъемностью по 160 т.
Монтаж радиотелевизионных башен высо-
той 330...350 м радиотелевизионных передающих станций в горо-
дах Вильнюсе, Таллине, Баку и др. Башни возводили из конструк-
ций комбинированного типа: до отм. 190 м — монолитный железо-
бетон, выше — стальная цилиндрическая антенна. Башни состоят
из монолитного фундамента, железобетонного ствола, возводимого
в скользящей опалубке, монтируемых антенной части, шахты лиф-
тов (до отм. 160... 180 м), верхнего и нижнего технических зданий.
При возведении телебашни последовательно выполняли следую-
щие работы: устройство монолитной железобетонной фундаментной
плиты толщиной 2 и диаметром 35 м; бетонирование железобетон-
170
ного ствола в виде усеченного конуса (до отм. 140 м) с диаметром
основания и вершины 15 и 8 м; между высотными отметками 140...
190 м — ствол цилиндрический диаметром 8 м при толщине стенок
0,5 м; бетонирование перекрытий на отм. 190 и 182,9 м и монтаж
металлоконструкций технологического балкона на отм. 182,9 м;
сборка временной монтажной площадки на отм. 164,5 м; монтаж
конструкций шахты лифтов, лестниц и перекрытий до отм. 160 м;
бетонирование перекрытий на отм. 160 м; монтаж цилиндрической
антенны подращиванием с последующей выдвижкой; укрупнитель-
ная сборка каркаса верхнего технического здания массой 115 т на
земле, последующий его подъем и закрепление к монтажному бал-
кону; монтаж опорных конструкций — чаши верхнего здания; мон-
таж нижнего технического здания.
Для подачи конструкций внутрь башни в стволе был предусмот-
рен монтажный проем 6x8 (высота) м на отм. низа проема 164,5 м,
а для крепления элементов монтажной оснастки и конструкций
верхнего технического здания при бетонировании ствола устанав-
ливали необходимые закладные детали.
Подачу конструкций на высоту осуществляли стреловым устрой-
ством грузоподъемностью 15 т, в качестве основ-ного элемента кото-
рого использовали стрелу автомобильного крана К-161 длиной 15 м,
установленную в шарнире на отм. 182,9 м. Лебедки грузового и
стрелового полиспастов были установлены соответственно на боко-
вых монтажных площадках на отм. 164,5 и 182,9 м; неподвижный
блок стрелового полиспаста крепили к стволу башни на отм. 190 м.
Временную монтажную металлическую площадку на отм. 164,5 м
монтировали тремя укрупненными балками: два боковых блока —
полиспастами, прикрепленными к металлоконструкциям технологи-
ческого балкона на отм. 182,9 м, а центральный основной блок —
стреловым подъемником. Максимальная масса блока 12 т.
До начала монтажа ша'хты лифтов каждый ее пространственный
железобетонный блок собирали на специальном кондукторе из
плоских панелей и устанавливали на тележку. На тележке по спе-
циальным накатсчным путям укрупненный пространственный двух-
секционный (на два лифта) железобетонный блок подавали к осно-
ванию башни, поднимали стреловым подъемником на монтажную
площадку, затем на специальной тележке передвигали с помощью
лебедки по рельсовым путям через монтажный проем внутрь желе-
зобетонного ствола и устанавливали над проемом в перекрытии.
Полиспастом грузоподъемностью 20 т блок с навешенными на него
люльками поднимали над тележкой, которую затем возвращали на
площадку, разворачивали на 90° в плане и опускали на проектную
отметку. Для точной фиксации в нижней части опускаемого блока
имелись отверстия, в которые входили штыри ранее смонтирован-
ного блока.
Аналогично монтировали блоки металлической лестницы и кон-
струкции перекрытий, которые подавали к месту монтажа пакетами.
Исходя из условий монтажа металлоконструкций антенного
ствола, изготовляли на заводе монтажные блоки-царги диаметром
171
Рис. 4.24. Схема подъемного устройства для
выдвижки антенны:
/ — выдвигаемая часть антенны; 2— полиспаст грузоподъем-
ностью 160 т; —верхняя траверса-тележка; У —нижняя
траверса, 5 — защитная стена; 6‘, 7—нижние и верхние на-
правляющие
2,6; 3 и 4 м высотой по
6 м, со встроенными внут-
ри них элементами шахты
лифта и лестниц. Макси-
мальная масса отправоч-
ной марки достигала 15 т.
При монтаже сначала
верхнюю антенную часть
диаметром 0,7 м подвеси-
ли двумя полиспастами
(2x5 т) к верхнему коль-
цу направляющих. На
последующих этапах мон-
тажа для подращивания
и выдвижки антенны при-
меняли два полиспаста
грузоподъемностью по
160 т и две уравнитель-
ные балансирные травер-
сы. Каждую секцию (цар-
гу) антенны подавали
стреловым подъемником
на монтажную площадку,
устанавливали на тра-
версу-тележку и закреп-
ляли на ней фиксаторами.
Траверсу-тележку с
царгой передвигали внутрь
железобетонного ствола,
устанавливали над ниж-
ней траверсой и прикреп-
ляли к тягам полиспастов
грузоподъемностью 160 т
(рис. 4.24), затем подра-
щивали очередную царгу
к ранее смонтированным,
выдвинутым и закреплен-
ным на опорных балках
и в двух уровнях направ-
ляющих колец. Со ста-
ционарных подмостей
внутри железобетонного
ствола царгу закрепляли
и сваривали стык, затем обе траверсы готовили к очередной вы-
движке смонтированной части ствола на 6 м.
Антенну выдвигали полиспастами, прикрепленными к нижней
траверсе, на балансирную опору которой опиралась траверса-
тележка с царгой и стволом антенны. По мере подращивания масса
ствола антенны увеличивалась и при последней выдвижке соста-
172
вила 240 т. Штыревые вибраторы устанавливали с подмостей на
отм. 190 м по мере выдвижки и подращивания антенны.
Верхнее техническое здание состоит из опорной части (чаши)
и собственно здания. Каркас верхнего здания собирали на земле
вокруг основания ствола башни гусеничным краном РДК-25 и за-
тем подняли в проектное положение. Для этого на площадках тех-
нологического балкона на отм. 182,9 м под углом 120° в плане по-
парно были установлены шесть лебедок грузоподъемностью по 8 т;
к этим же площадкам прикрепили три полиспаста грузоподъемно-
стью по 40 т. Застропленный за три точки собранный каркас здания
массой 115 т подняли, над землей на высоту 1 м и опустили. Так был
осуществлен пробный подъем, во время которого по показаниям
тензометров проконтролировали усилия в элементах технологиче-
ского балкона. Затем здание подняли в проектное положение и с
помощью специальных подвесок прикрепили к площадкам балкона.
Для перекрытия зазора между каркасом здания и стволом башни
(вследствие уменьшения диаметра ствола по высоте с 15 до 8 м)
ригели перекрытия повернули вокруг шарнира электрическими ле-
бедками и соединили их между собой и с опорными столиками на
стволе башни с применением электродуговой сварки.
Чаша наружным диаметром 33 и высотой 4,5 м в месте примы-
кания к опорному стволу имеет смешанный каркас из стальных и
сборно-монолитных железобетонных конструкций. Она служит
опорной конструкцией для верхней части здания наружным диамет-
ром 34,7 м и высотой 10,5 м со стальным каркасом, являющимся
жесткой арматурой железобетонного здания бетонируемого после
монтажа стального каркаса.
Стальной каркас чаши монтировали 16 объемными блоками мас-
сой по 25 т. Бетонирование блоков производили на общем стенде,
где все блоки были разложены в положении, соответствующем
проектному. Стенд был утеплен и на нем осуществляли также паро-
прогрев монолитного железобетона. Таким образом было гаранти-
ровано сохранение проектных геометрических размеров всей чаши.
Блоки чаши стропили и устанавливали гусеничным краном
РДК-25 на специальные сани, затем тягачами подавали к башне в
зону подъема. Подъем каждого блока производили полиспастом
грузоподъемностью 30 т, закрепленным за конструкции ранее под-
нятого верхнего здания. Для монтажа каждого следующего блока
полиспаст переносили внутрь здания. Поднятый блок прикрепляли
к железобетонному стволу.
Нижнее здание, опирающееся на перекрытие технического под-
вала, выполнено из монолитного железобетона с пространственным
стальным арматурным каркасом. Непосредственно у места монтажа
арматурные каркасы собирали на специальном кондукторе в укруп-
ненный пространственный блок и затем устанавливали в проектное
положение краном РДК-25. Для сборки очередного блока кондук-
тор переставляли краном. Каркас нижнего здания смонтировали
16 укрупненными блоками.
Всего смонтировано 768 т металлоконструкций, и 527 м3 сборного
173
железобетона; средняя выработка на 1 чел-смен составила: по мон-
тажу металлоконструкций — 252 кг и сборного железобетона —
0,17 м3.
По технико-экономическим показателям телебашни данного
типа (с железобетонным стволом и стальной антенной частью)
дешевле и менее трудоемки при возведении по сравнению с метал-
лическими телебашнями такой же высоты.
4.5. Монтаж вытяжных башен-труб
Вытяжные трубы предназначены преимущественно для вывода в
атмосферу газов и обычно состоят из каркаса — стальной решет-
чатой свободно стоящей башни — и расположенных внутри или
снаружи нее одного или нескольких газоотводящих трубчатых
стволов из .коррозионно-стойких материалов (нержавеющей стали,
титанового или алюминиевого сплавов, текстофаолита и др.) или
из малоуглеродистой стали с соответствующим внутренним анти-
коррозионным покрытием или облицовкой из вышеуказанных
материалов. Каркасы вытяжных башен-труб по конструкции схожи
с радио- и телебашнями, но существенным отличием является
большая масса и наличие жестких диафрагм для поддержания
труб. Решетка этих башен более частая и массивная.
Вытяжные трубы иногда возводят также кирпичные и железо-
бетонные (сборные и монолитные), но эксплуатационная надеж-
ность их ниже, а трудоемкость возведения выше, и поэтому в по-
следние годы они применяются значительно реже металлических.
Методы монтажа вытяжных башен-труб аналогичны методам
монтажа радиотелевизионных башен, надшахтных копров и этаже-
рок. Вытяжные башни-трубы высотой до 100...120 м при наличии
на площадке места собирают в горизонтальном положении вместе с
газоотводящими стволами на земле у места установки и затем под-
нимают в вертикальное положение одним из методов поворота
(см. рис. 4.1). При этих методах подъема все элементы каркаса
необходимо проверить на прочность и устойчивость, так как каркас
башни обычно не рассчитан на подъем в собранном виде. Элементы
конструкции, нагрузки в которых превышают допустимые, усили-
вают. Такие башни-трубы монтируют также наращиванием с при-
менением прислонного крана.
Схема подъема вытяжной трубы в целом виде методом поворота
выжиманием показана на рис. 4.25. Трубу длиной 60 м и массой
около 180 т собирали в горизонтальном положении. Предварительно
нижнюю коническую часть трубы установили краном на основание,
обеспечили вертикальное ее положение, затем соединили шарниром
с фундаментом; поворотом вокруг шарнира с помощью крана кони-
ческую часть трубы перевели из вертикального в горизонтальное
положение и состыковали ее с укрупненной цилиндрической частью.
Для усиления трубы применили шпренгельную систему, установив
в месте соединения монтажного портала с трубой стойку высотой
5,5 м и раскрепив ее расчалками-канатом за верхний и нижний
174
Рис. 4.25. Схема подъема вытяжной трубы поворотом выжиманием:
а — план монтажной площадки*, б — разрез, положение трубы в начале подъема; / — теодолит; 2 —
электролебедка тормозная грузоподъемностью 5 т; 3— то же, грузовая грузоподъемностью 12.5 т;
4 — рельс; 5 — площадка укрупнительной сборки царг цилиндрической части трубы, 6 - расчалка
страховочная; 7 — площадка укрупнительнон сборки краном МКГ-25 конической части трубы; 8 —
монтажный портал; 9—расчалки шпрснгельной системы; 10— натяжное устройство; // — временная
опора; 12 — канат тормозного полиспаста, 13 — тележка портала; !4 - блок пятирольный; 15— шпалы
под рельсами Р-43; 16 — полиспаст грутовой; /7 — сбегающая на лебедку нить грузового полиспаста;
18— хомут для крепления неподвижных блоков полиспаста; 19— поворотный шарнир; 20 — стойка
концы трубы. Расчалки из восьми ниток каната 0 26 мм натянули
винтовыми приспособлениями. Верхнюю часть стойки соединили с
монтажным порталом шарниром.
Подъем трубы в вертикальное положение осуществлен решет-
чатым монтажным порталом высотой 30 м грузоподъемностью
200 т. Опоры портала, стянутые трубой диаметром 219 мм, опира-
лись на тележки, перемещаемые по рельсовому пути. К тележкам
были прикреплены подвижные блоки полиспастов, а неподвиж-
ные — к фундаменту трубы.
При установке трубы использовали две электролебедки грузо-
подъемностью по 12,5 т. На тормозном полиспасте, состоящем из
175
двух ниток каната диаметром 22 мм, использовалась электро-
лебедка грузоподъемностью 5 т. Электролебедки закрепляли за
инвентарные якоря, состоящие из рамы, нагруженной железобетон-
ными блоками. После подъема трубы над временными опорами
на 0,1 ... 0,2 м была сделана остановка для осмотра такелажной
оснастки, после чего был продолжен подъем. При переходе системы
через центр тяжести трубу удерживали от самопроизвольного
опрокидывания натяжением троса тормозной лебедки. Положение
трубы во время подъема и после окончания установки на фунда-
мент контролировали теодолитом.
Подъем каркаса вытяжной трубы методом поворота вокруг
шарнира с применением двух кранов СКТ-63 и двух промежуточных
опорных стоек отличается оригинальностью. Вытяжная труба
представляет собой текстофаолитовый газоотводящий ствол диа-
метром 1,2 м, заключенный в решетчатом каркасе четырехгранной
башни. По высоте каркаса предусмотрены диафрагмы жесткости,
которые используются также для устройства переходных и обслу-
живающих площадок. Пояса, раскосы и распорки каркаса выпол-
нены из труб, а элементы диафрагм и площадок — из прокатных
профилей.
Размеры башни, м: в основании — 14x14, в верхнем сечении —
3x3, отметка верха башни — 95. На отм. 59 м башня имеет пере-
лом поясов. Масса каркаса башни примерно 200 т. Каркас башни
поднимали без газоотводящего ствола.
Сборку башни начали с нижней секции высотой 10,6 м, которую
собирали из объемных блоков в вертикальном положении, после
чего в проектном положении установили нижний шарнир башни.
Затем нижнюю секцию поворотом вокруг шарнира -вывели в гори-
зонтальное положение. Последующие секции башни пристыковали
к нижней. При расчете башни на монтажные нагрузки выявилась
необходимость усиления нижних поясов решетки от нижних шар-
ниров ее первой распорки и установки вертикальных распорок
между опорными башмаками.
Подпорку длиной 15 м грузоподъемностью 160 т крепили к
башне на отм. 75 м с помощью шарнира, позволяющего произвести
ее демонтаж без выхода людей на поднимаемую башню. На первом
этапе подъема подпорку привязали к башне канатом, пропущенным
вниз к нижнему шарниру на тракторную лебедку. Соединение
подпорки длиной 15 м с нижним шарниром производили перете-
кающими канатными тягами диаметром 39,5 мм в две рабочие
нити. Подпорку длиной 35 м грузоподъемностью 200 т крепили
к башне на отм. 47 м через трубу 245x18 мм, которая в плоскости
поясов башни и в плоскости площадки была разгружена от дей-
ствия изгибающего момента установкой дополнительных связей.
Соединение подпорки длиной 35 м с нижним шарниром башни
производили с помощью полиспаста грузоподъемностью 160 т.
Ходовая нить полиспаста с подвижного блока была пропущена
через отводной блок грузоподъемностью 20 т, привязанный к ниж-
нему шарниру башни. В качестве тормозного якоря использовали
176
Рис. 4.26. Схема монтажа вытяжной трубы с применением двух под-
порных стоек:
/, 2— шарниры поднорок длиной 35 и 15 м; 3 — подпорка длиной 15 м; 4 — тормозной
якорь; 5— канатная тяга между низом подпорки длиной 15 м и нижним шарниром башни;
6—подпорка длиной 35 м; 7 — нижний шарнир башни; 8— траектория движения низа
подпорки длиной 35 м; 9 — траверса; 10 — полиспаст подпорки длиной 35 м; // — электро-
лебедка грузоподъемностью 3 т; /2 — краны СКГ-63; 13— электролебедка ЛПМ-10/800;
14 — отводной блок грузоподъемностью 20 т
инвентарный наземный якорь. В качестве тягового механизма при-
менили лебедку ЛПМ-10/800 грузоподъемностью 10 т.
Тормозная система состояла из расчалки диаметром 27 мм в
две рабочие нити и тормозного полиспаста грузоподъемностью
32 т. В качестве тягового механизма тормозной системы применена
электрическая лебедка грузоподъемностью 3 т.
Подъем башни осуществляли в пять этапов (рис. 4. 26). / —
подъем и установка башни на подпорку длиной 15 м; II— то же,
на подпорку длиной 35 м; /// — демонтаж подпорки длиной 15 м;
IV — подъем башни в положение неустойчивого равновесия; V —
установка башни в проектное положение с помощью тормозной
системы.
На этапе / башню поднимали двумя кранами СКГ-63 со стре-
лами 20 м. Строповку производили за верхние пояса башни пере-
текающим стропом на расстоянии 74,7 м от нижнего шарнира.
177
На этом этапе башню вывели на угол 6° к горизонту, что соответ-
ствовало максимальной высоте подъема крюков кранов, и натянули
канатные тяги между нижним шарниром башни и низом подпорки
длиной 15 м. Далее произвели перестроповку кранов за низ под-
порки длиной 15 м. Для строповки кранов применяли инвентарную
траверсу грузоподъемностью 130 т.
На этапе II осуществили подъем башни на угол 18° к горизонту
(соответствует максимальной высоте подъема крюков кранов).
По достижении башней угла 18° испытали в течение 10. 15 мин
систему башня — подпорка длиной 35 м — полиспаст подпорки.
Для этого выбрали слабину полиспаста грузоподъемностью 160 т,
увязанного- за нижний шарнир башни и низ подпорки длиной
35 м, и сняли нагрузку с кранов.
На этапе III после тщательного осмотра металлоконструкций
башни, приспособлений и такелажа башню вывели на угол >18°
и полностью передали нагрузку с кранов на подпорку длиной 35 м
и ее полиспаст. Демонтировали подпорку длиной 15 м с помощью
тракторной лебедки и двух кранов. Затем краны перестропили
за низ подпорки длиной 35 м через ту же траверсу грузоподъем-
ностью 130 т.
На этапе IV подъем башни осуществляли поочередным сокра-
щением полиспаста подпорки, подъемом низа подпорки кранами
и передвижением кранов в сторону нижнего шарнира башни. Для
этого в ППР были заданы траектория движения низа подпорки
длиной 35 м и циклограмма подъема. Основные этапы передви-
жения низа подпорки и кранов контролировали установленными
реперами и пеньковыми канатами, увязанными за низ подпорки.
По достижении башней положения неустойчивого равновесия
(угол 79° к горизонту) включили тормозную систему. Затем рабо-
той тормозного полиспаста грузоподъемностью 32 т башню устано-
вили в проектное положение (этап К). Усилия в полиспасте подпор-
ки и тормозном полиспасте на «мертвых» нитях контролировали
динамометрами.
Для сокращения времени по перестроповке целесообразно при-
менять бестросовые узлы крепления траверсы к низу подпорки,
подвижного блока полиспаста к низу подпорки и неподвижного
блока полиспаста к нижнему шарниру башни.
Монтаж газоотводящего факела высотой 120 м, массой 220 т
нефтеперерабатывающего завода методом поворота вокруг шар-
нира с применением падающего четырехшарнирного портала.
Факельная установка состоит из сепаратора, центрального
ствола диаметром 1,42 м, газостатического затвора, головки фа-
кела и трехгранного трубчатого каркаса высотой 108 м, поддержи-
вающего центральный ствол. По высоте факела расположены
технологические трубопроводы, закрепленные на центральном
стволе. Каркас факела — трубчатый, сварной трехгранный с раз-
мерами в плане у основания 20x20 м, а на отм. 62,1...108,0 м —
7X7 м
Монтаж факела выполнен с помощью портала высотой 60 м,
178
Рис. 4.27. Схема подъема факела:
/ — дотягивающий полиспаст; 2— тяговые полиспасты; <? — монтажный портал; 4 - тормозной полиспаст
составленного из инвентарных мачт грузоподъемностью 200 т.
Ригель портала длиной 23 м из трубы диаметром 0,53 м закрепили
шарнирно за пальцы крепления расчалок мачт. Портал изготовили
четырехшарнирным с боковыми расчалками для исключения зна-
чительных изгибающих моментов на мачты и ригель.
Для уменьшения усилий в элементах каркаса факела при
монтаже строповка была выполнена перетекающей через блоки
грузоподъемностью 160 т с увязкой в четырех точках каркаса за
нижние пояса на отм. 72,1 и 102,7 м. Для подъема факела исполь-
зовали два тяговых полиспаста и один дотягивающий (рис. 4. 27)
грузоподъемностью соответственно 130 и 160 т с электролебедками
грузоподъемностью 12,5 т. Для выравнивания усилий и контроля
при подъеме нулевые нитки тяговых полиспастов соединяли через
динамометр ДИУ-20. Сборку каркаса и центрального ствола фа-
кела выполняли в горизонтальном положении. Одновременно со
сборкой факела укомплектовали и установили такелажную осна-
стку, произвели электромонтажные, теплоизоляционные и окра-
сочные работы.
Факел поднимали в четыре этапа: подъем портала, испытание
такелажной оснастки, подъем факела с дотягиванием и опускание
портала.
Кранами КС-8161 и СКГ-63 со стрелами 30 м портал подняли
на угол 40°, затем дотянули до исходного положения с помощью
полиспастов грузоподъемностью 50 т, закрепленных за каркас
факела на отм. 72,1 м. В дальнейшем эти полиспасты использовали
для опускания портала после подъема и закрепления факела в
проектном положении. При подъеме факел и портал удерживали
от боковых смещений расчалками, закрепленными за наземные
якоря грузоподъемностью по Ют. После установки портала в
исходное положение и строповки каркаса факела такелажную
оснастку испытали статической нагрузкой посредством подвески
дополнительного груза в узлы строповки каркаса факела. Общая
179
масса факела с грузом составляла 240 т. При испытании факел
подняли па 0,2 м над опорами и в таком положении выдержали
в течение 0,5 ч, после чего проверили состояние такелажной осна-
стки и каркаса факела.
Подъем факела производили работой двух электрических
лебедок ЛМ-12,5 и двух полиспастов грузоподъемностью 130 т,
объединенных в одну общую систему. По достижении факелом
угла 53° дальнейший подъем до положения неустойчивого равно-
весия осуществляли дотягивающим полиспастом грузоподъем-
ностью 160 т и электрической лебедкой ЛМ-12,5. Опускание факела
после прохождения положения неустойчивого равновесия произ-
водили тормозным полиспастом грузоподъемностью 50 т. При
дотягивании и опускании факела в проектное положение портал
свободно висел на строповых канатах.
Монтаж вытяжных труб-башен высотой более 120 м обычно
осуществляют наращиванием с предварительным укрупнением
конструкций в крупные блоки. Первоначально стреловыми кранами
устанавливают блоки нижней части башни (до исчерпания грузо-
высотных характеристик стреловых кранов), затем с их помощью
монтируют грузоподъемное устройство, посредством которого далее
монтируют сооружение. В практике монтажа башен-труб исполь-
зуют грузоподъемные устройства в виде: самоподъемного крана
(снаружи башни), переставного подвесного крана (внутри башни),
переставного монтажного портала и мачты (см. рис. 4. 4), а также
полноповоротного оголовка крана и приспособления типа ,,паук“
на верхней секции газоотводящего ствола, самоподъемной (вы-
движной) монтажной обоймы с консольным монорельсом и уста-
новленного на подъемной платформе башенно-стрелового обору-
дования крана СКГ-40/10 (рис. 4. 28).
Выдвижную обойму устанавливают стреловым краном на
смонтированную им же секцию башни (на отм. 62,5 м, рис. 4. 28, а).
На консольном монорельсе обоймы предусмотрена перед-
вижная каретка, к которой подвешивают полиспаст грузоподъем-
ной лебедки. Предварительно укрупненный до 25 т блок секции
каркаса башни траверсой подают на стенд, затем вместе с при-
способлениями поднимают лебедками грузоподъемностью по 8 т
через систему полиспастов. Положение блока регулируют оттяжеч-
ной лебедкой. После поднятия на 100 мм выше смонтированной
секции каркаса башни блок перемещают грузовой кареткой внутрь
обоймы. Закрепление блока и оформление стыка секций выполняют
с площадок снаружи обоймы. После закрепления смонтированной
секции обойму выдвигают вверх с помощью системы полиспастов.
Закрепив обойму на пространственном блоке постоянными проект-
ными креплениями, поднимают следующий блок и т. д.
Монтаж вытяжных труб-башен краном СКГ-40/10 без ходовой
части, установленным на самоподъемную платформу (рис. 4. 28,6),
ведут, поднимая кран и платформу электролебедками через систему
полиспастов, закрепленных на каркасе башни.
Монтаж башен-труб (высотой более 100... 120 м) методом под-
180
Рис. 4.28. Схемы использования для монтажа каркаса башни выдвижной обоймы (а)
и крана СКГ-40/10 на подъемной платформе (б):
/ — положение блока перед подъемом; 2 — обойма с консольным монорельсом; 3 — проектное положение
блока, 4 — платформа для установки крана, 5 — кран СКГ-40/10 без ходовой части; 6 — расчалки
стрелы крана; 7—грузовой полиспаст для подъема платформы с краном; 8 - пятирольный блок грузо-
подъемностью 100 т
ращивания наиболее предпочтителен. При этом большую часть
сооружения собирают на земле со стационарных подмостей, что
уменьшает объем верхолазных работ, снижает трудоемкость мон-
тажа и зависимость от атмосферных условий, позволяет органи-
зовать поточно-блочную сборку секций сооружения и их монтаж,
значительно повысить безопасность ведения работ и улучшить
условия выполнения монтажных операций. Применение метода
не требует сложного монтажного оборудования и оснастки.
Сначала по центру башни собирают ее верхние блоки, затем
гусеничным краном монтируют блоки портальной части, закрепляя
их к смонтированной башне. К конструкциям портала башни
181
закрепляют верхние блоки подъемных полиспастов. В двух уровнях
портала предусматривают горизонтальные диафрагмы с точечными
упорами для фиксации вертикального положения башни во время
ее выдвижения.
С двух сторон к низу собранной -верхней части башни крепят
подъемные балки с нижними блоками полиспастов. Подъемными
полиспастами верхнюю часть башни поднимают так, чтобы под
нее можно было поставить следующую секцию. Блок вдвигают
по рельсам лебедкой. Для стыковки поднятая часть может быть
опущена или подращиваемый блок поднят дополнительным поли-
спастом. Все работы по оформлению стыков при подращивании
выполняют со стационарных подмостей, закрепленных в портальной
части башни. Для переноса подъемных балок с полиспастами на
новый блок собранную башню опирают на основание или на упоры,
заделанные в портале башни. Газоотводящий ствол монтируют
также методом подращивания после окончания монтажа каркаса
башни.
Монтаж уникальной вытяжной башни высо-
той 180 м с тремя газоотводящими стволами внутренним диа-
метром по 5,2 м. Несущий каркас вытяжной башни представляет
собой шестигранную призму с длиной стороны 8 м (в призмати-
ческой части башни), которая защемлена в основании, а на отм.
49 м раскреплена шестью подкосами пирамидальной части башни.
С наружной стороны несущей конструкции расположены консоль-
ные площадки, на которые опираются газоотводящне стволы.
Геометрическую неизменяемость поперечного сечения призматичес-
кой части башни на всех стадиях выдвижки и в проектном положе-
нии обеспечивают поперечные диафрагмы в виде трубчатых распо-
рок, образующих в плане треугольник.
Пространственная конструкция нижней пирамидальной части
башни состоит из трубчатых подкосов, направляющих двутавров
с системой вертикальных связей и замкнутых горизонтальных
колец на отм. 19, 33 и 49 м. В процессе монтажа подращиванием
пирамидальная часть служит направляющей обоймой для выдвиж-
ки призматической части. В период между подъемами призмати-
ческая часть башни опирается на пирамидальную через
специальные опорные столики (упоры), расположенные на на-
правляющих на отм. 39,3 м.
Сечения поясов призматической части башни приняты из труб
одного наружного диаметра с изменением по высоте башни тол-
щины стенок. Газоотводящие стволы из нержавеющей стали (мас-
сой по 189 т) разбиты по высоте дисковыми компенсаторами на
два участка, каждый из которых через опорные кольца подвешен
к консольным площадкам, что обеспечивает работу оболочки
газоотводящего ствола на растяжение под действием собственной
массы.
При сравнении вариантов монтажа вытяжной башни (укруп-
ненными плоскостями прислонным краном БК-404 максимальной
грузоподъемностью 35 т, укрупненными блоками переставным
182
порталом грузоподъемностью 100 т, методом подращивания и
выдвижки с помощью шести тяговых полиспастов общей грузо-
подъемностью около 1200 т) выявились технико-экономические
преимущества метода подращивания. Монтаж башен методом
подращивания требует соответствующего ее конструктивного
исполнения с утяжелением на 3...10%.
Конструкции вытяжной башни монтировали поэтапно в такой
последовательности: сборка на земле в вертикальном положении
конструкций верхней части ствола башни высотой 59,6 м и массой
366 т; позже эту часть ствола башни подняли и она заняла свое
место в проектных отметках 111,0...170,6 м; монтаж конструкций
пирамидальной части башни массой 604,4 т в отметках 0,3...49,0 м;
монтаж металлоконструкций всей призматической части башни
массой 1210 т в отм. 0,3...170,6 м методом подращивания, включая
366 т металлоконструкций, смонтированных на первом этапе;
монтаж подращиванием 189 т конструкций одного газоотводящего
ствола для первой очереди строительства и затем двух других —
для второй очереди строительства.
Конструкции верхней части призматического ствола и нижней
пирамидальной части башни монтировали поярусно предварительно
укрупненными плоскостными блоками массой до 28 т с помощью
гусеничных кранов СКГ-63 и КС-8161.
Призматическую часть башни в отм. 0,3... 111,0 м собирали
из 14 укрупненных пространственных блоков высотой 8 м (кроме
первого блока) и массой до 70 т. Для укрупнительной сборки
пространственных блоков использовали специальный стенд (в фор-
ме поперечного сечения призматической части башни), состоящий
из шести лучевых балок с гнездами для установки трубчатых
поясов ствола башни и закрепления нижних блоков тяговых поли-
спастов. После сборки блока на стенде его передвигали по рель-
совым накаточным путям (рис. 4. 29) с помощью двухниточного
полиспаста и электролебедки ЛМН-5 к месту проектной установки.
Для передвижения стенд был оборудован четырьмя одноосными
тележками. Стенд использовали также в качестве основного несу-
щего элемента подъемно-тяговой системы при выдвижке призмати-
ческой части башни.
Ранее смонтированную призматическую часть башни высотой
59,6 м и массой 366 т (включая верхние консольные площадки
для крепления газоотводящих стволов) первоначально выдвинули
на 6,7 м. Для фиксации в поднятом положении призматическая
часть башни специальными опорными столиками опиралась на
выдвинутые упоры в направляющих пирамидальной части на
отм. 39,3 м. Выдвижение и задвижку упоров производили винтовым
механизмом. Укрупненный на стенде пространственный блок № 1
вместе со стендом передвигали в зону монтажа под освободившееся
пространство между поднятой призматической частью башни и ее
фундаментными опорами. Затем блок № 1 со стендом приподняли
на 0,2 м, пристыковали его на временных фиксаторах к выдвинутой
части башни и после проверки положения обварили все шесть
183
Рис. 4.29. Подъем вытяжной башни методом подращивания:
а — размещение грузоподъемных средств; б — стадии подъема (/ ..///); / — машинный зал с шестью электролебедками; 2 — уравнительное устройство сблокированных
попарно полиспастов; 3 — тяговые нитки полиспастов; 4—рельсы накаточных путей стенда; 5— кран СКГ-63 на укрупнительной сборке блоков; 6— электролебедка
для передвижки стенда; 7 — стенд, 8 — кран КС-8161 на монтаже консольных площадок; 9—фундамент башни; 10— фундамент призматической части башни;
// — укрупненный блок призматической части башни на стенде; /2 — тяговые полиспасты; 13 — выдвигаемые упоры; /‘/ — элементы пружинной стабилизирующей
системы для гашения колебаний в процессе выдвижки ствола башни; / — подведение укрупненного блока вместе со стендом в пространство между фундаментом
и поднятой частью башни; // — подъем стенда вместе с частью башни (после проектного закрепения подращиваемого блока с поднятой частью башни);
/// — передача нагрузки от поднятой части башни на выдвигаемые упоры и опускание стенда на накаточные рельсовые пути для возвращения его в зону
укрупнительной сборки
стыков трубчатых поясов ствола башни. При последующих выдвиж-
ках призматическую часть башни вместе с пристыкованным на
сварке укрупненным блоком поднимали на высоту, при которой
низ выдвинутой башни находился на отм. 11,0 м (см. рис. 4. 29,6),
что обеспечивало пропуск укрупненных блоков высотой по 8 м
с зазором 0,2 м (высота укрупненного блока вместе со стендом-
тележкой — 10,8 м). Выдвижку призматической части башни произ-
водили в три этапа: сначала поднимали на 100... 150 мм для
снятия нагрузки с упоров и их задвижки заподлицо с направ-
ляющими, затем выдвигали ствол башни еще на 8 м и упоры
возвращали в рабочее положение, опускали (на 100... 150 мм) ствол
башни на упоры.
По окончании монтажа каркаса вытяжной башни монтировали
также методом подращивания газоотводящий ствол из 14 укруп-
ненных блоков-царг высотой до 12 м и массой до 20 т.
Средняя выработка по монтажу металлоконструкций вытяжной
башни составила около 250 кг/(чел -смен).
Бетонируемые вытяжные трубы. В последние годы возводят вы-
тяжные трубы, состоящие из бетонируемого в скользящей опалубке
несущего железобетонного ствола и монтируемого внутри него ме-
тодом подращивания газоотводящего ствола (или нескольких ство-
лов). При этом при бетонировании сооружения предусматривают
установку деталей в фундаменте и в верхней части железобетонного
ствола для крепления блоков подъемных полиспастов, а также
монтажный проем на уровне земли для подачи внутрь железобетон-
ного ствола укрупненных блоков-царг собственно газоотводящей
трубы. Одновременно с бетонированием железобетонного ствола
собирают царги на монтажной площадке на специальном пере-
движном стенде с последующей передачей их на площадку склади-
рования, что позволяет сократить сроки работ по возведению
вытяжных труб.
4.6. Сборка буровых вышек и морских платформ для добычи
нефти и газа
Буровые (наземные) вышки. Они предназначены для бурения
скважин на нефть и газ, имеют высоту до 60 м и их монтируют
способами поворота вокруг шарнира или наращиванием (см. § 4.1...
4.5) с использованием различных грузоподъемных средств (за ис-
ключением прислонного крана). В труднодоступных районах обычно
используют средства воздухоплавания.
Морские платформы. Особо сложную инженерную задачу пред-
ставляют сборка, доставка и установка в проектное положение
морских нефтедобывающих платформ из-за значительных размеров
и массы, достигающих иногда соответственно 350 м и нескольких
сотен’тысяч тонн. По различным зарубежным данным, от 22 до 30%
мировой добычи нефти и газа (бёз учета СССР) приходится на
скважины, обслуживаемые морскими платформами. В нашей стране
подводная добыча нефти началась почти 40 лет назад в Каспийском
186
5
Рис. 4.30. Конструктивная схема морской нефтедобывающей платформы:
/, 6 — опорные блоки Б-1 и Б-2; 2 — палуба; 3 — вертолетная площадка; 4 — жилой бок; 5 — буровая
установка
море, где создан уникальный город на сваях — Нефтяные Камни.
Советский Союз имеет наиболее протяженный в мире континенталь-
ный шельф, в связи с чем программе строительства платформ для
добычи нефти и газа на морских акваториях нашей страны будет
уделяться все большее внимание. Для реализации этой программы
в Советском Союзе построен завод глубоководных оснований, на
котором изготовляют платформы для морской добычи нефти со
I00-, 150- и 200-метровой глубин.
Первая отечественная платформа состоял^ из
двух пространственных опорных блоков Б-1 и Б-2 (рис. 4.30), а
также 10 блоков (модулей) палубы. Платформу после погружения
крепили к свайному основанию.
Опорные блоки Б-1 и Б-2 платформы представляют собой четы-
рехгранные пирамиды высотой 110 м с размерами нижнего основа-
ния 71 Х38 и верхнего 49х 16 м. Масса блоков по 2220 т, палубы —
187
1920 т, свай (на два блока) — 2630 т. Конструктивно блок состоит
из плоских панелей, соединенных между собой трубчатыми встав-
ками межпанельного заполнения из стальных труб диаметром до
1,42 м. Конструкции модулей палубы в основном выполняют из
широкополочных балок; соединения — сварные.
Сборку конструкций панелей блоков, а также кантовку и подъем
панелей выполняли с помощью четырех кранов «Демаг СС-2000»
максимальной грузоподъемностью по 300 т, используя три крана в
стреловом исполнении (с длиной стрелы 48 м) и один — в башенно-
стреловом исполнении (с длиной стрелы 48 и гуськом 54 м) — для
монтажа элементов межпанельного заполнения. Собранные панели
устанавливали на стапель поочередно с левого и правого стендов,
причем первую панель после установки на стапель закрепляли дву-
мя жесткими подкосами; следующие панели коепили к ранее уста-
новленной панели посредством проектных распорок внизу и спе-
циальных установочных мостиков вверху. Установленные на стапель
панели опирали на шпалоные выкладки высотой 0,7 м и балки
балансиров.
Элементы заполнения устанавливали в направлении снизу-
вверх с подмостей, навешенных на панели до-их подъема: Конструк-
ции направляющих скважин (КНС) устанавливали монтажными
блоками, предварительно укрупненными на специальных стендах-
кондукторах, обеспечивающих проектное взаимное расположение
направляющих воронок КНС всех диафрагм.
Полностью собранный опорный блок, оснащенный системой
балластировки и другими устройствами для установки на месторож-
дении, посредством напорно-тянущих механизмов перемещали по
стапелю к воде (рис. 4.31, а). В процессе перемещения блок опи-
рался на балансир и шпальные выкладки. Поверхность стапельного
металлического листа, по которому перемешались балансир и
шпальные выкладки, обильно смазывали солидолом. Коэффициент
трения в этом случае может быть доведен до 0,08; при использо-
вании дорогостоящего покрытия из фторопласта он снижается
до 0,04.
Под нависшую над водой часть перемещенного блока подво-
дили и закрепляли понтон (рис. 4.31, б), с помощью которого блок
несколько отрывали от стапеля, чтобы его дальнейшее перемещение
происходило с опиранием на балансир и понтон. После окончания
сдвижки блока балансир демонтировали, с помощью трех кранов
«Демаг СС-4000» (максимальной грузоподъемностью по 650 т)
конец блока отрывали от стапеля (рис. 4.31, а), напорно-тянущим
механизмом выводили блок за кромку причала и опускали кранами
на воду (рис. 4.31, г). Учитывая, что спускаемый кранами на воду
блок одним концом находится на воде (в неустойчивом положении)
и возможна продольная и поперечная качка, в схему строповки
включена специальная уравнительная траверса, обеспечивающая
равномерную загрузку кранов. Для исключения перекоса блока в
горизонтальной плоскости при сдвижке и спуске на воду применяли
188
Рис. 4.31. Последовательность спуска опорного блока на воду:
а — перемещение опорного блока по стапелю напорно-тянущим механизмом; б — подведение понтона и
строповка опорного блока тремя кранами «Демаг СС-4000» грузоподъемностью по 650 т; в — частичное
затопление понтона; г — окончательная сдвижка блока, опускание его кранами на воду и подведение
транспортного понтона; д — транспортировка буксировщиком опорного блока к месту установки
систему расчаливания блока, оснащенную полиспастами грузо-
подъемностью по 80 т.
Опорные блоки буксировали к месту установки, используя свой-
ство плавучести (рис. 4.31, д).
Модули палубы собирали на площадке, расположенной вдоль
причала в зоне действия плавучего крана грузоподъемностью
2500 т на вылете 10 м, осуществлявшего их перевозку в море к мес-
ту установки и монтаж на опорные блоки.
Опыт изготовления и монтажа морских неф-
тедобывающих платформ за рубежом. Около 40
стран добывают нефть и газ в морских акваториях и более 100
стран ведут работы по разведке нефтегазовых месторождений
в море.
189
Морская платформа состоит из двух основных частей: одной или
нескольких палуб с буровым и эксплуатационным оборудованием
(обычно эта часть называется надводным сооружением) и несущей
конструкции с основанием. Первые стационарные сооружения для
бурения скважин и добычи нефти и газа в открытом море (морские
платформы) состояли из стальных ферм, которые изготовляли на
берегу, транспортировали на плоскодонных баржах и устанавлива-
ли на месте с помощью плавучих деррик-кранов. Затем их закреп-
ляли на морском дне сваями, которые забивали через стальные
направляющие патрубки, вх'одящие в конструкцию ферм. Такие
несущие конструкции получили название каркасно-свайных.
Крупнейшей платформой каркасно-свайной конструкции являет-
ся стальная платформа «Магнус» (Великобритания), ее масса
41 тыс. т, стоимость сооружения 2,6 млрд. долл. Две ее угловые
опоры имеют значительно большие размеры, чем две другие (рис.
4.32, а); они оснащены встроенными камерами плавучести, которые
позволяют конструкции плавать на боку с умеренной осадкой, так
что большая ее часть находится над водой. Эта конструкция изго-
товлялась в положении «лежа на боку» в сухом доке. После сборки
несущей конструкции сухой док был заполнен водой и конструкцию
отбуксировали на месторождение с помощью нескольких буксиров-
щиков. В месте установки плавучие опоры заполнили водой, в ре-
зультате чего конструкция приняла вертикальное положение. Затем
несущую конструкцию посадили на донную опорную плиту, и после
выравнивания в каждом углу забили по девять трубчатых стальных
свай на глубину около 90 м. Для этого на каждой угловой колонне
конструкции на равном расстоянии друг от друга предусматрива-
лись направляющие патрубки, позволявшие забивать сваи с поверх-
ности.
После установки опоры монтировали надводное сооружение
платформы «Магнус» из 14 модулей (масса некоторых из них до-
стигала 2 тыс. т) с использованием плавучего деррик-крана грузо-
подъемностью 3 тыс. т.
Самоподъемные установки, самоходные или буксируемые вспо-
могательным судном. В месте предполагаемого бурения опоры
опускают на дно, поднимают платформу над водой выше уровня
возможных волн и осуществляют бурение, после окончания которо-
го установку передвигают на новую стоянку. Такие установки
используют на глубине до 100 м.
Одной из крупнейших платформ самоподъемного типа является
установка Т2600С (Франция). Общая высота опор платформы
составляет 150,4 м (включая балластные емкости высотой 5,2 м,
располагаемые в нижней части и погружаемые в морское дно для
придания платформе устойчивости). Габаритные размеры платфор-
мы в плане 81 Х94 м, масса платформы без оборудования 10 тыс. т.
Для разведки и эксплуатации нефтяных месторождений на
большой глубине разработаны установки полупогружного и плаву-
чего типов. Платформа полупогружного типа опирается на верти-
кальные колонны с затопленными понтонами в основании. Изменяя
190
объем воды в затопленных понтонах, можно приподнимать или
опускать установку. Чем ниже понтоны погружены в воду, тем
менее установка подвержена воздействию волн. Это уменьшает ее
вертикальные перемещения и позволяет вести бурение в штормовых
условиях. Платформы полупогружного типа удерживаются на месте
тяжелыми анкерами. Ими можно вести бурение на глубине свыше
.300 м в течение всего года, несмотря на суровые штормовые усло-
вия в зимний период.
Установка полупогружного типа на анкерах используется как
платформа добычи нефти и как резервуар. Разновидностью полу-
погружной системы является установка, удерживаемая струнами-
канатами заанкеренными на дне моря. Их используют при глубине
до 1500 м.
Установка полупогружного типа (Англия) приведена на рис.
4.32, б. Плавучий корпус платформы собирали в сухом доке, а за-
тем его вывели в глубокие воды, где притопили для монтажа над-
стройки. Затем все сооружение отбуксировали к месторождению,
притопили для присоединения опор к предварительно заложенным
якорным сваям и освободили от балласта с целью натяжения опор.
В самый сильный шторм такая платформа, закрепленная на глуби-
не 148 м, отклоняется от вертикали на 24 м, ослабляя тем самым
удары волн.
Платформы, гравитационного типа имеют большую массу, поэ-
тому сохраняют свою устойчивость под действием сил тяжести без
специального крепления к морскому дну (см. рис. 4.32, в). Крупней-
шая в мире платформа «Статфиорд-С» высотой 270 м и водоизме-
щением 899 тыс. т (Норвегия) опирается на четыре массивные же-
лезобетонные колонны. Для создания такого колоссального сооруже-
ния были разработаны полупогружные баржи с деррик-кранами,
способные поднимать грузы до 5 тыс. т на высоту примерно 60 м
над поверхностью воды.
Основанием платформы служит сотовидный фундамент из 24
железобетонных ячеек, каждая из которых имеет 20 м в поперечнике,
а толщина стенок равна 1 м. Строительство основания было начато
в сухом доке. Когда в процессе бетонирования ячейки основания
приобрели достаточную плавучесть и конструктивную прочность,
сухой плавучий док затопили и изготовленную часть основания
отбуксировали в защищенную глубоководную бухту, где работы по
основанию были закончены с помощью плавучего бетонного завода.
Двадцать ячеек перекрыли сводами, а четыре оставшиеся с по-
мощью скользящих опалубок продолжали наращивать, чтобы соз-
дать несущие пустотелые колонны платформы. По мере изготовле-
ния несущую конструкцию постепенно притапливали, чтобы место
укладки бетона оставалось на наиболее удобном уровне по отноше-
нию к плавучему бетонному заводу.
Перекрытые ячейки в основании платформы предназначены для
хранения нефти и дизельного топлива, которые закачиваются насо-
сами по трубам, размещенным в одной из четырех опорных колонн.
Еще две колонны служат в качестве направляющих при бурении
192
скважин; четвертая колонна отведена для различных второстепен-
ных работ. Все колонны, за исключением той, в которой размещены
насосы и трубопроводы, после установки платформы на место были
затоплены. Эта платформа, как и все конструкции гравитационного
типа, буксируется к месту установки в вертикальном положении,
что позволяет заранее в защищенных водах оснастить ее надвод-
ным оборудованием.
Одновременно со строительством бетонного основания указан-
ной платформы на близлежащей верфи производилась сборка над-
водного оборудования общей массой 41 тыс. т. Различные части
оборудования монтировали на полозьях, а затем собирали в единую
массивную стальную конструкцию, которую затем установили на
колонны платформы. На этом этапе опорная рама надводной части
массой 7 тыс. т удерживалась на четырех монтажных колоннах,
установленных в мелких водах рядом с верфью. Впоследствии на
раму установили буровые'модули и восьмиэтажные жилые помеще-
ния для бригады из 200 чел. После завершения сборки оборудова-
ния под опорную раму подвели четыре баржи, тяжело нагруженные
балластом. Когда балласт удалили, баржи подняли всю надводную
часть платформы как одно целое. Затем ее перевезли в глубоковод-
ный район, куда ранее уже была отбуксирована несущая конструк-
ция, которую притопили так, что высота ее колонн над водой была
равна высоте монтажных колонн. Маневрируя баржами, надвод-
ную часть платформы расположили точно над колоннами несущей
конструкции, затем последнюю начали освобождать от балласта.
Когда несущая конструкция приобрела такую плавучесть, что
смогла полностью нести надстройку массой 41 тыс. т, обе эти части
платформы соединили с помощью анкеров, заделанных в бетонные
колонны.
Платформы башенного типа представляют собой стальные баш-
ни, опирающиеся на дно и закрепленные к нему сваями, якорными
канатами и др. Платформа башенного типа с якорными растяж-
ками «Блок 280» установлена в Мексиканском заливе на глубине
305 м. Это нежесткое сооружение состоит из стальной башни квад-
ратного сечения со стороной 36,5 м; в вертикальном положении
удерживается веерообразной системой из 20 якорных канатов дли-
ной около 1000 м каждый (см. рис. 4.32, г). На расстоянии пример-
но 550 м от основания башни к каждому канату прикреплен груз
массой 180 т. В условиях относительно спокойного моря грузы бу-
дут лежать на дне, натягивая канаты, а во время сильного шторма
они будут медленно приподниматься, позволяя башне наклоняться.
Башенная платформа рассчитана на максимальное отклонение от
вертикали на уровне палубы, равное 12 м. При таком отклонении
палуба платформы будет иметь наклон не более 2°. Масса башни
вместе с якорными канатами составляет около 43 тыс. т.
Интересное конструктивное решение имеет платформа, показан-
ная на рис. 4.33, а, спроектированная фирмой «Техномар»
(Англия). Конструкция платформы включает в себя три стальных
резервуара вместимостью каждый по 34 тыс. м3 для хранения неф-
193
7—409
Рис. 4.33. Новые конструкции погружной (а) и полупогружной (б) нефтедобывающих морских платформ
ти. Резервуары поддерживает и соединяет опорная решетчатая кон-
струкция высотой 118 м из трубчатых элементов, несущая также
надводные палубы платформы. Резервуары наружным диаметром
26 и высотой 79 м монтировали из кольцевых царг независимо от
опорной решетчатой конструкции. Резервуары обеспечивали пла-
вучесть сооружения во время буксировки его к месту установки, где
на глубине 96 м предварительно была заанкерена фундаментная
опорная плита. Платформу, приподнятую над поверхностью воды
резервуарами, устанавливали над фундаментной плитой и наводили
в проектное положение посредством двух выступавших из плиты
направляющих ловителей диаметром 2 м, в которые входили конус-
ные элементы, имевшиеся в нижней части опорной решетчатой кон-
струкции.
Полу погружные платформы являются наиболее экономичными неф-
тегазодобывающими морскими платформами. Компания «Интериг»
(Англия) разработала проект полупогружной нефтегазодобываю-
щей платформы «Семифлекс», имеющей, по утверждению разработ-
чиков, следующие преимущества: высокую грузоподъемность па-
лубы; низкую подверженность воздействиям волн, что позволяет
вести непрерывную добычу углеводородов; возможность перекачки
нефти в танкеры непосредственно с платформы; увеличенную
полезную площадь палубы (5 тыс. м2); возможность эксплуатации
в водах глубиной более 100 м в любых регионах земного шара (за
исключением ледовых условий); небольшую стоимость.
Платформа «Семифлекс» (рис. 4.33, б) имеет шесть стабилизи-
рующих колонн, которые вынесены за периметр палубного блока,
выполненного в форме правильного шестиугольника. Колонны свя-
заны с ними с помощью звездообразной поддерживающей конструк-
ции и шарнирных соединений. Соединения закреплены на аутриге-
рах, расположенных ниже уровня моря. Плавучесть платформы
обеспечивается шестью понтонными вертикальными камерами, под-
держивающими палубный блок, с которым они соединены легкими
трубами. Таким образом, стабилизирующая и понтонная части кон-
струкции разделены между собой. При перекачке нефти с платфор-
мы в танкеры в качестве нефтеналивного буя можно использовать
одну из стабилизирующих колонн.
Общая масса палубного блока платформы в рабочем положении
составит 15,6 тыс. т. Вместимость резервуаров для хранения нефти
около 6 тыс. м3. Водоизмещение 45 тыс. т. Жилые помещения рас-
считаны на 150 чел.
За рубежом каркасные основания нефтедобывающих морских
платформ укрупняют в прибрежной зоне в сухом доке (располагае-
мом ниже уровня воды) или на стапельных путях (располагаемых
выше уровня воды и имеющих уклон в сторону водной акватории),
по которым собранный блок может быть надвинут на баржу или
спущен непосредственно на воду в случае соответствующей плаву-
чести блока. Блоки собирают последовательно путем укрупнения
преимущественно отдельных плоских панелей с применением ба-
шенных, гусеничных или козловых кранов большой грузоподъемно-
195
7*
Рис. 4.34. Схема укрупнения плоской панели каркасного основания и ее поворота в
вертикальное положение:
I — плоская панель каркасного основания; 2— гусеничные краны; 3—якоря; 4 — канаты; 5 — мачты
сти (иногда до 500 т) и объединения плоских панелей в простран-
ственный блок. Панели укрупняют в горизонтальном положении и
после сварки поднимают в вертикальное. Из-за больших размеров
и массы панели перед подъемом в вертикальное положение расчле-
няют по длине на две или три части (в зависимости от высоты
платформы). Панели массой до 3 тыс. т, длиной до 150 м устанав-
ливают в вертикальное положение за один подъем одновременно
несколькими (до 10) гусеничными кранами и лебедками (рис. 4.34).
Чтобы уменьшить нагрузку на кран, подъем панели производят
методом поворота вокруг шарнира.
Основная сложность подъема панели одновременно группой кра-
нов заключается в поддержании нагрузки на каждый кран в преде-
лах расчетной. До подъема проверяют правильность распределения
нагрузки, а затем производят пробный поворот панели на 5... 10°.
После этого краны продвигают вперед, чтобы грузовые полиспасты
приняли вертикальное положение, и снова регулируют нагрузки.
Далее процесс повторяют. Панель поворачивают в вертикальное
положение в течение 1 ч.
196
Поднятую в вертикальное положение первую панель закрепляют
с помощью расчалок из стальных канатов, последующие панели
крепят установкой постоянных распорок и связей. Затем монтируют
и устанавливают остальные элементы опорного блока: направляю-
щие бурильных кондукторов, площадки, элементы жесткости и др.
Эти работы выполняются на высоте до 70...90 м и требуют больших
затрат труда и времени (6...8 мес). Трудоемкость сборки и сварки
каркасных оснований достигает 8,5 чел-смен/т.
Конструкции доставляют в собранном виде или частями с пло-
щадки укрупнения к месту установки, спускают их на воду и за-
крепляют на дне, применяя для погружных опор четыре основных
способа.
Способ 1. Опорный блок собирают на понтоне многократ
ного использования, предварительно установленном в сухом доке.
После завершения монтажа блока док затопляют и транспортируют
опорный блок вместе с понтоном к месту установки. Здесь резер-
вуары понтона заполняют водой, конструкция погружаясь на дно,
постепенно занимает вертикальное положение. Понтон удаляют от
основания и начинают забивку свай. Такой способ эффективен при
сооружении нескольких одинаковых каркасных оснований. Он тре-
бует наличия большого сухого дока, сооружение следующего кар-
касного основания не может быть начато до возвращения пон-
тона в док. Для возведения основания другого размера требуется
значительная модификация понтона.
Способ 2. Плавучие основания (их плавучесть при букси-
ровке в открытом море обеспечивается использованием ног каркас-
ного основания большого диаметра, являющихся понтонами)
устанавливают аналогично предыдущему способу. Сооружение
каркасного основания такого типа требует большего расхода
металла для обеспечения плавучести.
Способ 3. Этот способ занимает промежуточное положение
между способами 1 и 2, применяется для опор с частичной плаву-
честью и требующих дополнительного понтона. Отличается неболь-
шим расходом металла. Дополнительный понтон имеет существенно
меньшие размеры, чем при способе 1, и может быть многократно
использован.
Способ 4. Конструкции монтируют на земле, на спусковых
балках (стапелях). Собранный опорный блок надвигают на спе-
циальную баржу. Для постепенной передачи нагрузки баржу
частично балластируют водой. По мере подачи опорного блока
на баржу объем балласта уменьшают. Сброс каркасного основания,
отбуксированного на барже к месту установки, осуществляется
гидравлическими домкратами. После сброса основание занимает
вертикальное положение благодаря затоплению отдельных его
элементов и использованию плавучего крана. Этот способ наиболее
эффективен, так как не требует наличия сухого дока и сложных
затопляющих систем, однако необходима специальная баржа
большой грузоподъемности.
Иногда применяют комбинированные способы, когда на земле
197
собирают отдельные блоки каркасного основания, на баржах
доставляют их к месту установки, где плавучими кранами произво-
дят их досборку или последовательно погружают на дно секции
каркаса (см. рис. 4.32, г). При монтаже платформы башенного типа
высотой 315 м и массой 54 тыс. т несущую башню платформы
изготовили и установили с помощью двух деррик-кранов в проект-
ное положение из трех частей следующим образом: опустили
на морское дно нижнюю секцию размером 115X120 и высотой 55 м;
в направляющие, расположенные в нижней секции, вставили 24
сваи диаметром 2', 1 м и забили их в морское дно на глубину око-
ло 135 м. Затем последовательно доставили и установили секции:
среднюю высотой 100 и верхнюю высотой 160 м. Для обеспечения
надежного соединения секций под водой большое внимание уде-
лили точности изготовления конструкций на заводе. Возможные
допуски определяли расчетами с применением ЭВМ. При этом
учитывали разницу температурных условий на заводе и на монтаже
и величину прогибов элементов секций под водой. Для узловых
соединений секций между собой допуски составили 6,3 см по гори-
зонтали и 3,8 см по вертикали и они были выдержаны.
ГЛАВА 5
МОНТАЖ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
5.1. Особенности конструктивных решений элементов
большепролетных зданий и сооружений и их монтажа
Технологические и функциональные требования обусловливают
постоянное увеличение пролетов конструктивных элементов зда-
ний и сооружений. Поэтому в последние годы все чаще встречаются
примеры монтажа производственных зданий и сооружений проле-
тами 96 м и более, спортивных сооружений пролетами до 224 м,
зданий рынков пролетами 100 м и более; широко применяют
неразрезанные длинномерные подкрановые и подкраново-подстро-
пильные балки и фермы.
В качестве элементов большепролетных зданий и сооружений
применяют: металлические балочные и ферменные системы (иногда
предварительно-напряженные с затяжками); блочно-балочные
конструкции с тонколистовыми предварительно-напряженными
обшивками (блочные конструкции представляют собой пространст-
венный каркас, на который натянуты обшивки только сверху или
сверху и снизу; панельно-блочные конструкции состоят из верхней
и нижней панелей, соединенных в пространственный блок верти-
кальной решеткой и поперечными связями); перекрестно-стержне-
вые системы типа структур; рамные конструкции; висячие покрытия
(мембранные тонколистовые — одно-и двухпоясные, с жесткими
нитями — висячими фермами и балками, подвесные — плоскостные
и пространственные) (рис. 5.1); арочные и купольные системы;
198
железобетонные пространственные покрытия (купола, своды,
оболочки, складки, арки).
Вследствие больших габаритов и масс конструктивных элемен-
тов большепролетных зданий и сооружений их не всегда возможно
монтировать в цельнособранном виде традиционными методами
с применением единичных грузоподъемных средств (крана или
мачты). Поэтому нередко монтаж таких элементов выполняют
из отдельных частей с использованием временных опор. При пред-
варительном укрупнении элементов и для их монтажа в проектное
положение применяют одновременно несколько кранов (мачт),
производят монтаж надвижкой (накаткой) укрупненных блоков
или выполняют вертикальный подъем с использованием мощных
домкратных систем. Известны примеры монтажа большепролетных
покрытий с применением козловых кранов большой грузоподъем-
ности (до 100 т) и крупными блоками (массой до 1200 т) с исполь-
зованием гидроподъемников и самоходных подмостей-установщиков.
5.2. Монтаж большепролетных балочных, ферменных
и блочно-балочных конструкций
Монтаж балочных большепролетных конструкций при возведе-
нии покрытия Малой спортивной арены на Центральном стадионе
им. В. И. Ленина в Лужниках. Основными несущими элементами
покрытия являются сварные шпренгельные балки пролетом 72 м,
наибольшей высотой 4,2 м, расположенные с шагом 3 м. Верхний
пояс шпренгельных балок — двутаврового сечения с полками
500X20 и стенкой 750X14 мм, затяжка — из лежачего сварного
двутавра с полками 200X10 и стенками 480X20 мм.
Шпренгельные стропильные балки опирались на подстропильные
балки коробчатого сечения 1,5x2,0 м, которые монтировали в
проектном положении по частям длиной 12 м с применением двух
временных промежуточных металлических опор. Монтаж покрытия
выполняли методом надвижки крупными блоками массой 120... 160 т
по рельсам, уложенным вдоль подстропильных балок, с помощью
двух полиспастов и лебедок в направлении от оси 29 к оси 3
(рис. 5. 2). Покрытие было разделено на 11 блоков. Каждый
блок состоял из трех шпренгельных балок (кроме первого блока
по ходу монтажа, составленного из четырех балок). При сборке
блоков шпренгельные балки соединяли проектными связями и
распорками, устанавливали и крепили профилированный настил
и монтировали подвесной потолок в соответствии с проектом.
Блоки собирали краном СКГ-63 на монтажной эстакаде, располо-
женной в торце здания у оси 29. В качестве несущей части монтаж-
ной эстакады использовали стальной каркас игровых залов с
временной монтажной площадкой на отм. 15,00. Размеры площадки
позволяли укрупнять одновременно два блока. Полностью обору
дованный блок передвигали по накаточным путям с помощью двух
199
тяговых полиспастов с расчетным усилием 150 кН каждый. Непод-
вижный двухрольный блок полиспаста крепили к подстропильной
балке (при надвижке первого блока) или к ранее установленному
и закрепленному блоку кровли для остальных блоков. Подвижный
блок полиспаста закрепляли к передней шпренгельной балке
надвигаемого блока. Тяговые нити полиспаста шли на лебедки
грузоподъемностью 5 т, установленные на временных площадках
на уровне верха подстропильных балок. Равномерность перемеще-
ния блока в процессе надвижки контролировали по рискам, нане-
сенным на подстропильные балки через 1 м. После установки
блока в проектное положение между ним и ранее установленным
блоком крепили промежуточные конструкции (связи, мостики
и др.). Все эти элементы доставлялись к месту монтажа на надви-
гаемом блоке.
Сборка и надвижка укрупненных блоков покрытия была осу-
ществлена комплексной бригадой в течение 4 мес. Смонтировано
1452 т металлоконструкций. Трудовые затраты составили 1626 чел-
смен, выработка на одного монтажника 893 кг/смен.
Монтаж надвижкой (накаткой) блоков ферм при возведении
покрытий Дворца спорта в Сокольниках (Москва) и хоккейного
стадиона «Молот» (Пермь). В обоих случаях покрытие выполнено
из ферм длиной соответственно 94,4 и 94,64 м. Пролет между
опорами ферм 72 и 72,4 м и консолями в обе стороны по 11,2 и
11,12 м. В средней части пролета конструкция решена в виде
решетчатого верхнего пояса и подвешенного к нему нижнего
пояса из линейных элементов (типа шпренгельной затяжки);
высота ферм в коньке 5 м, на опоре — 2 м.
Монтаж блоков покрытий осуществлялся методом надвижки
(накатки), так как пространство под монтируемым покрытием
Рис. 5.1. Схемы несущих систем висячих покрытий:
а...е— однопоясных; ж...и — двухпоясных; к, л — с висячими фермами; м...о — подвесных (консольных и
пространственных); 1 — тонколистовая мембрана; 2—стабилизирующие ванты; 3—несущие ванты; 4—
колонны или оттяжки; 5 — подвески; 6 — распорки
200
□U IЛ Ш
/////////////// ////////////////////. 7////////////////////////////////////////л
Рис. 5.2. Схема монтажа покрытия методом надвижки блоков, собираемых на
проектной отметке:
1...11—проектное положение и очередность надвигавшихся блоков; 12 — электролебедки; 13 — подстро-
пильные балки; 14 — неподвижные двухрольные блоки; 15 — полиспаст; 16 — подвижные двухрольные
блоки; 17 — временная площадка для сборки блоков; 18 — укрупняемый блок покрытия; 19— кран
СКГ-63; 20 — существующие трибуны; 21 — подвесной потолок
занято ледяным полем и трибунами (стадионы эксплуатировались
многие годы как открытые сооружения), и проход кранов внутрь
был нерационален. Для возможности монтажа блоков покрытий
надвижкой (накаткой) в торце зданий (вне предела трибун)
была устроена монтажная эстакада, представлявшая собой верти-
кальный кондуктор для сборки блоков покрытия на проектной
отметке, и служившая продолжением каркаса здания на
длину 12 м.
Отправочные марки стропильных ферм до подъема и установки
на опоры кондуктора монтажной эстакады максимально укрупняли
длиной до 25, массой до 14,5 т на стеллаже в горизонтальном
202
положении, а к опорным узлам стропильной фермы на земле кре-
пили катки-тележки для накатки блоков (накатку производили
при устройстве покрытия над стадионом «Молот», надвижку —
над Дворцом спорта).
Конструкции покрытия на монтажной эстакаде собирали в
пространственный блок, состоящий из двух ферм по 72 или 72,4 м
с шагом 6,3 или 6 м, раскрепленных постоянными вертикальными
и горизонтальными связями, и прогонов, имеющих консоли с обеих
сторон блока покрытия по 3 м, несущих конструкций подвесного
потолка, площадок и ходовых мостиков для обслуживания венти-
ляторов, светильников и акустических систем. После сборки и
выверки на эстакаде блок покрытия с помощью винтовых домкратов
поднимали на высоту, компенсирующую свободный прогиб блока
покрытия от собственной массы, убирали выверочные подкладки
в узлах опирания стропильных ферм опоры-кондуктора. Снимали
опоры и блок покрытия, с помощью домкратов опускали на рельсы
КР-80, уложенные по подстропильным балкам.
Блок покрытия размером 72,4x12 м и массой до 125 т (при
возведении покрытия стадиона «Молот») с помощью двух ручных
лебедок грузоподъемностью по 3 т, установленных на консольных
площадках в конце накаточных путей, надвигали в проектное
положение (при возведении покрытия над Дворцом спорта масса
блока достигала 220 т вследствие большей массы применявшихся
для кровли сборных железобетонных плит; блоки надвигали двумя
электрическими лебедками грузоподъемностью по 7,5 т непосред-
ственно по подстропильным балкам без использования катков-те-
лежек; лебедки устанавливались на земле и через систему поли-
спастов и отводных блоков усилия передавались к надвигаемому
блоку покрытия).
По мере передвижения блока монтажники следили за одновре-
менным совпадением рисок по обеим сторонам блока и в случае
их несовпадения сообщали об этом руководителю, который по
мегафону давал необходимые команды на лебедки. Скорость
надвижки блока составляла примерно 1 м/мин. После надвижки
в проектное положение блок покрытия опускали и закрептяли
к подстропильным балкам. Между собой блоки соединяли через
прогоны покрытия накладками на болтах и сварке. После стыковки
двух блоков зазор между ними перекрывали доборными листами
профилированного настила, уложенными заранее на блок покрытия.
При устройстве покрытия над стадионом «Молот» работы
выполняла бригада из десяти человек. Сборку и накатку одного
блока выполняли за 15 смен. Методом накатки смонтировано
восемь блоков покрытия (948 т). Достигнутая выработка на мон-
таже 533 кг/(чел-смен).
Применение схемы монтажа большепролетных крупных блоков
покрытия методом накатки (надвижки) сокращает непроизводи-
тельные затраты на устройство дополнительных временных дорог
и площадок, а выполнение монтажных работ на земле и на рабочих
площадках эстакады повышает производительность труда, безо-
203
пасность и качество работ. Данный способ позволяет применять
краны небольшой грузоподъемности, а укрупнение стропильных
ферм до подъема сокращает число подъемов и объем работ на
высоте. Установка ручных лебедок на одном уровне с надвигаемым
блоком покрытия уменьшает длину каната на лебедке и исключает
необходимость устройства якорей.
Монтаж одноэтажных производительных зданий размером
в плане 120X216 м, состоящих из двух пролетов — главного
шириной 96 и высотой 34 м и смежного с ним шириной и высотой
по 24 м при продольном шаге колонн 24 м, осуществляли различ-
ными методами, что позволяет сделать их сравнительную оценку.
Покрытие пролета 24 м решено по типовой схеме из стропильных
и подстропильных ферм, соединенных связями. Основные конструк-
ции покрытия главного пролета 96 м при балочном варианте
(см. рис. 5. 3) предусмотрены в виде комбинированной системы,
состоящей из сварной двутавровой балки высотой 3,3 м с изломами,
образующими строительный подъем 720 мм и уклон кровли 1,5%,
усиленной гибкой аркой. Сечения арки и стоек также двутавровые
сварные. Монтажные соединения элементов балки, арки и стоек
выполнены на высокопрочных болтах М24.
Балочно-арочные системы покрытия соединены между собой
в уровне затяжки неразрезными фермами высотой 3,3 м, пролетом
24 м с шагом 12 м соответственно шагу крепления подвесных
путей многоопорного мостового крана. По нижним поясам ферм
и затяжки предусмотрены горизонтальные связи, воспринимающие
ветровые и тормозные крановые нагрузки. Устойчивость их верхних
поясов обеспечивается вертикальными связями и жестким диском
кровли. Кровельное покрытие устраивается в уровне верхних
поясов балки-затяжки и ферм, по которым укладываются прогоны
с шагом 3 м, по ним — каркасы зенитных фонарей, профилирован-
ный стальной настил, утеплитель и мягкая кровля. Элементы арок
и стоек располагаются над кровлей. Сжатые арочные пояса между
собой не связаны; их устойчивость из плоскости обеспечивается
жесткими стойками, защемленными основанием к балкам покрытия.
Монтаж конструкций производственного
корпуса укрупненными блоками массой до 45 т.
Укрупнение металлоконструкций покрытия в блоки производили
краном КП-300 и козловым краном К-305. Укрупненные блоки
на монтаж подавали на двух параллельно расположенных плат-
формах грузоподъемностью 60 т каждая по путям крана
СКР-1500 № 2; разгрузка и подгрузка конструкций на центральном
складе — козловым краном, на приобъектном складе — основными
монтажными кранами СКР-1500 и гусеничным СКГ-40. Монтаж
каркаса (рис. 5. 3) вели рельсовым краном СКР-1500, начав
с 24 м пролета Д-Е\ укрупняли конструкции гусеничным краном
СКГ-40. Последовательность монтажа конструкций следующая:
установка опорных плит под колонны, их выверка и подливка;
после достижения 70%-ной прочности подливки — монтаж колонн
(по захваткам) по рядам Д и Е с установкой расчалок; монтаж
204
Рис. 5.3. Схема монтажа элементов главного пролета:
I, 3 — краны СКР-1500 с высотой башни 50 м; 2 — временные опоры; 4, 5— последовательность монтажа
крайних и среднего элементов балки; 6...9—последовательность монтажа элементов арки и стоек
на 24-метровой захватке блоков подстропильных и стропильных
ферм, связей, прогонов, блоков фонарей и профилированного
настила с прогонами.
Конструкции главного пролета в осях Е—Ж (96 м) монтиро-
вали двумя кранами СКР-1500 по окончании монтажа 24 м пролета
в осях Д — Е, обеспечившего жесткость в поперечном направлении.
Основную балку покрытия монтировали из трех укрупненных
элементов с помощью двух временных опор, затем монтировали
элементы арочной надстройки. Средние элементы арочной над-
стройки монтировали плоскими рамами (см. рис. 5. 3, поз. 6 и 8).
После монтажа и проектного крепления последовательно каждого
элемента балки по оси / (см. рис. 5. 4) производили монтаж
балки по следующей оси, блоков покрытия, стропильных ферм,
прогонов, фонарей и карт профилированного настила.
Для монтажа конструкций аналогичного
корпуса, главный пролет которого перекрывался негабаритными
фермами массой по 144 т, использовали укрупненные
блоки покрытия размером 96x24 м и массой
до 520 т. Конструкции покрытия укрупняли и монтировали
следующим образом. В торце корпуса был устроен стенд для
укрупнения главных ферм в горизонтальном положении, в зоне
205
которого работали рель-
совый кран СКР-1500-IV
исполнения и гусеничный
кран СКГ-40. Собранную
на высокопрочных болтах
М24 ферму длиной 96 м
(на каждой устанавлива-
ли 4500 болтов) делили
на два монтажных эле-
мента длиной по 48 м и
массой до 75 т, которые
краном CKP-1500-IV уста-
навливали на самоходные
подмости-установщик
(первый блок покрытия
имел в своем составе две
фермы, последующие —
одну), оборудованные
Рис. 5.4. Разбивка главного пролета корпуса на
монтажные блоки (№ 1...5) и последователь-
ность их подъема
захватными устройствами для фиксации полуферм и выполнения
узловых соединений. Затем с использованием кранов CKP-1500-IV
и СКГ-63БС непосредственно на подмостях-установщике собирали
элементы блока покрытия размером 96x24 м, и законченный
укрупнением блок установщик транспортировал в пролет и с по-
мощью рихтовочного устройства устанавливал его в проектное
положение.
Подмости-установщик представляет собой пространственную
решетчатую двухконсольную раму, имеющую четыре узла соеди-
нения с помощью осей ригеля с опорами. Ходовые тележки были
объединены в двухколейные с помощью специальной балочной
конструкции. Двухколейные (в две нити) пути с шириной колеи
48 м уложены по сборным железобетонным подушкам на щебе-
ночном основании. Движением управляли из двух кабин, смонти-
рованных на ригелях опор подмостей-установщика. При передви-
жении блока покрытия на установщике находились наблюдатели,
которые контролировали габарит прохода блока над колоннами;
связь с ними поддерживалась также с помощью рации.
Монтаж балочн о-a рочного покрытия проле-
том 96 м корпуса длиной 216 м блоками (массой
до 1200 т). Монтаж выполнен всего из пяти блоков (рис. 5. 4),
предварительно собранных на нулевой отметке до полной строи-
тельной готовности. Подъем на проектную отметку блоков покрытия
массой от 900 до 1200 т осуществлен с помощью четырех пере-
ставных ленточных гидроподъемников, устанавливаемых на оголов-
ках колонн каркаса.
Укрупнение конструкций покрытия было начато со сборки
центрального блока № 1, расположенного в связевой панели
колонн, гусеничными кранами СКТ-63 и МКГ-25. Сначала уста-
новили крайний элемент ригеля опорным его концом на столик
колонны, приваренный на высоте 1,6 м с таким расчетом, чтобы
206
ось опорного узла проектного опирания ригеля строго совпала
с продольной геометрической осью колонны здания. После сборки
конструкций блока в пространстве между ригелями и параллельной
установки краном СКГ-63 на оголовки колонн ленточных подъем-
ников блок размером 24x96 м раскружалили отрывом его от
временных опор-тумб стенда на величину видимого зазора, убрали
тумбы и вновь установили на столики колонн, затем завершили
укрупнение блока. Параллельно собирали последующие блоки
покрытия. В состав блока вошли металлоконструкции, пути под-
весного многоопорного крана, профилированный настил, сантех-
ническое оборудование, электроосвещение, ливневая канализация,
были выполнены окрасочные работы.
Подъем блока на проектную отметку осуществляли в шесть
самостоятельных повторяющихся этапов, каждый из которых
состоял из последовательных чередований циклов подъема и
промежуточного опирания блока на столики колонн. Для возмож-
ности использования в качестве опор и направляющих при подъеме
блоков покрытия колонны запроектированы двухветвевыми со
съемной на внутренней грани решеткой, удаляемой на высоту
7,5 м с последующей ее установкой и приваркой по мере прохож-
дения блока. С этой же целью вместо внутренних диафрагм
устроены наружные. Внутри колонн были предусмотрены опор-
ные столики для промежуточных остановок блока через каж-
дые 6 м.
Цикл работ по подъему блока на высоту 6 м выполняли в
такой последовательности: в колоннах над блоком демонтировали
ручной лебедкой элементы съемной решетки на высоту 6 м; осу-
ществили подъем блока на 6 м; раскрыли опорно-поворотные
устройства на концах ригеля; установили выравнивающие стальные
подкладки, поверх которых уложили свинцовую прокладку (для
равномерной передачи нагрузок); опустили блок на столики путем
плавного снятия давления в домкратах; удалили нижнее звено
тяговой ленты и опустили его на землю; по мере прохождения
блока в момент подъема устанавливали под ним временно снятые
элементы решетки колонн; опустили по одному звену 6 м тяговых
лент и нижние их концы застропили за блок.
Поскольку максимальный ход штока использованных гидравли-
ческих домкратов составлял 1,12 м, подъем блока на высоту 6 м
также выполняли путем шестикратного производства поочередных
подъемов на высоту 1 м (соответственно высоте хода домкратов)
с промежуточными остановками для перезарядки домкратов,
перестановки пальцев с наддомкратной на поддомкратную балку
и обратно. Продолжительность одного цикла подъема на высоту
6 м составляла 1...2 смены, а на проектную отметку со всеми
сопутствующими работами блок поднимали за 10... 14 смен. Сборку
блока выполняли за 2...2,5 мес.
Для изложенной технологии монтажа крупными блоками
целесообразно применение подъемной системы с большой высотой
хода. В частности, в Японии разработана грузоподъемная система,
207
Рис. 5.5. Схема работы подъемной домкратной системы:
I а, б, в — верхнее, среднее, нижнее положения цилиндра; / — цилиндр; 2 — шток; 3 — поршень; 4 — сто-
порное- устройство; 5 — грузовая Платформа; 6 —двигатель с большим пусковым моментом; 7 — часть
I штока с резьбой
состоящая из домкрата с длинным штоком с величиной хода
до 12 м.
Длинный шток, на котором установлен поршень, жестко закреп-
лен, а цилиндр перемещается вверх-вниз (рис. 5. 5). Таким обра-
зом, на шток всегда действует растягивающее усилие, что дает
возможность уменьшить его поперечное сечение по сравнению
с вариантом, когда шток подвергается сжатию. При подаче масла
под давлением в цилиндр последний поднимается относительно
закрепленного штока, при удалении — опускается. При подъеме
конструкция опирается на грузовую платформу, прикрепленную
к нижнему концу цилиндра. Часть штока, выходящая из цилиндра
208
Таблица 5.1. Технико-экономические показатели вариантов покрытий 96X216 м
Наименование показателей и единицы измерения Вариант покрытия и монтажа
балочно-арочное; монтаж укрупненны- ми элементами до 45 т с помощью двух кранов и четырех временных опор* ферменное; монтаж блоками до 520 т с помощью подмостей- у ста нов шика балоч цо-арочное; монтаж блоками до 1200 т с помощью чет ы рех ленточных гидропод ьем ников
Масса металлоконструкций, т 9 237 4404** 4200
Общая продолжительность укрупнения и монтажа конст- рукций, мес 20 9 10
Суточная численность ра- бочих, чел. 60 25 9
Трудозатраты, чел.-смен 26 400 5080 1845
Выработка, кг/(чел-смен) 350 880** 2276
Расход заработной платы, руб/т 27,85 25 4,33
Приведенные затраты, тыс. руб 350 223 62
* В этом варианте показатели приведены в целом по корпусу, т. е. с учетом
монтажа колонн, связей по ним и конструкций 24 м пролета.
** Выработка и трудозатраты даны без учета работ по монтажу установщика.
вниз, имеет резьбу, на которой находится стопорная гайка. При
аварийных ситуациях, например при неожиданной утечке масла
из-за повреждения шланга, стопорная система препятствует опу-
сканию цилиндра. Грузоподъемность таких домкратов 100 т и более.
Технико-экономические показатели рассмотренных вариантов
монтажа большепролетных (96 м) балочно-арочного и ферменного
покрытий производственных корпусов длиной 216 м, по данным
монтажных организаций (с учетом затрат на укрупнительную
сборку), представлены в табл. 5. 1.
Данные таблицы подтверждают известное положение о том,
что с увеличением единичной массы укрупняемых конструкций
суммарная трудоемкость их укрупнения и монтажа снижается.
Очень высокие показатели эффективности достигнуты при варианте
укрупнения на земле блоков массой до 1200 т с последующим
их подъемом на проектную отметку четырьмя ленточными гидро-
подъемниками.
Монтаж покрытия размером в плане (50 + 50) Х75 м гаража-
стоянки строительных машин. В данном случае использованы
пространственные трехгранные предварительно-напряженные сталь-
ные фермы пролетом 50 м двускатного очертания с параллельными
поясами, уклон поясов 1/8. Фермы состоят из жесткой части
(собственно фермы) и гибкой прямолинейной высокопрочной
затяжки из стальных канатов. Натяжение затяжки на усилие
550...600 кН создает разгружающее состояние в большинстве
209
Рис. 5.6. Схема напряжения пространственной фермы на сборочном стенде:
/ — насосная станция; 2 — маслопровод; 3 — катковая опора; 4 — глдродомкрат; 5 — строп; 6— непод-
вижная опора стенда; 7 — затяжка из двух стальных канатов
стержней фермы, вследствие чего расчетные усилия от поперечной
нагрузки в нижнем поясе уменьшаются на 50%, в верхнем —
на 40...50%, а в стержнях решетки — на 14... 17%. Это способствует
существенному снижению металлоемкости конструкции. Три пояса
фермы, соединенные тремя решетками, образуют пространственный
трехгранный ломаный геометрически неизменяемый брус. Пояса
и решетка ферм выполнены из труб диаметрами 219 и 102 ... 168 мм.
Две трубы верхнего пояса разнесены на 2,9 м, нижний пояс фермы
состоит из одной трубы. Высота жесткой части ферм — постоянная,
равная 3,4 м. Затяжки каждой фермы выполнены из двух высоко-
прочных семипрядевых проволочных канатов диаметром 38 мм
типа ЛК-РО 1 Х36 + 6х36. Масса фермы около 12 т (конструк-
тивное решение покрытия разработано на кафедре строительных
конструкций Уральского политехнического института им. С. М. Ки-
рова).
Поскольку пространственная трехгранная форма обеспечивает
устойчивость во время напряжения затяжки, подъема и после
установки ферм па подстропильные конструкции, фермы собирали
и напрягали на земле возле места подъема и поднимали по одной.
Сначала собирали полуфермы из четырех трехгранных блоков
длиной 12 и 13 м на фланцевых соединениях с высокопрочными
болтами, а затем полуфермы устанавливали на стенд для окончания
их сборки и предварительного напряжения натяжением затяжки
(рис. 5. 6). Натяжение осуществляли двумя тянущими стержне-
выми домкратами типа ДГС-63/315 (тяговое усилие 630 кН, ход
поршня 315 мм) с применением насосной станции НСП-400 и
маслопроводов высокого давления.
Затяжки вместе с анкерами предварительно подвергали вытяжке
в течение 1 ч усилием 750 кН в каждом канате, которая одновре-
210
менно являлась испытанием готовых затяжек усилием, на 25%
превосходящим наибольшее расчетное усилие в канатах.
Напряжение затяжки в фермах выполняли тремя ступенями
по 200 кН, выдерживая ферму под усилием на каждой ступени
нагружения 5...6 мин, затем снимали давление в маслосистеме,
осматривали ферму и в том же порядке повторяли напряжение.
Усилие натяжения затяжки определяли по показаниям образцового
манометра насосной станции, который бы л тарирован при испыта-
нии затяжек. При контролируемом усилии 580...600 кН в зазор
между упорным узлом фермы и торцовыми поверхностями анкеров
затяжек устанавливали вилкообразные шайбы и снимали давление
в маслосистеме. Величину усилия в затяжке помимо контроля по
манометру насосной станции определяли также электронным
частотомером ИНН-7 на всей длине затяжки и на ее половине
по изменению частоты собственных колебаний канатов. Прибор
ИПН-7 был тарирован на канатах во время изготовления и испы-
тания затяжек. Расхождения в величине усилия при измерении
двумя способами не превышали 4%.
Монтаж ферм осуществляли краном РДК-25 на гусеничном
ходу. После монтажа каждой фермы устанавливали прогоны,
связи, укладывали трехслойные панели 1X12 м, состоящие из
наружного и внутреннего профилированных стальных оцинкован-
ных листов и вспененного в полости панели пенополиуретана;
панели крепили к прогонам самонарезающими винтами, кроме
того, их соединяли между собой комбинированными заклеп-
ками.
С учетом всех работ по укрупнительной сборке предварительно-
напряженных ферм и монтажу элементов покрытия выработка
составляла 933 кг/(чел-смен).
Монтаж конструкций покрытия конно-спортивного манежа.
Конструкции покрытия представляют собой пространственные
ферменные блоки с шагом 9 м ромбического сечения с поясами
из труб диаметром 325 мм и решеткой из труб диаметрами
83...168 мм. Соединения труб — на фасонках. На заводе изгото-
вляли плоские трубчатые фермы длиной до 12 м, из которых на
строительной площадке собирали ромбические блоки длиной
до 40 м. Монтаж блоков выполняли краном СКГ-63БС с исполь-
зованием временной опоры (рис. 5. 7).
Монтаж покрытия универсального спортивного комплекса
ЦСКА. Покрытие размером в плане 110x306 м собирали из блок-
панелей длиной 12 м, состоящих из тонкой стальной обшивки
толщиной 1,5 мм, натянутой на каркас из уголков, и укрупняемых
на монтажной площадке в блоки установкой перекрестной решетки
из одиночных уголков. Размеры блока в плане 2,52x106 м с вы-
сотой в коньке 6 и на концах 2 м. Каждые два блока перед подъе-
мом объединяли в монтажный блок 5,04x106 м массой до 110 т.
Монтажный блок на тележках скипового типа по наклонной
монтажной эстакаде (рис. 5. 8) накатывали до уровня горизон-
тальных подстропильных балок и по ним производили последующую
211
1-1
Рис. 5.7. Схема монтажа элементов большепролетных пространственных ферм:
/ — монтируемый ромбический блок фермы массой около 40 т; 2 — кран СКГ-63БС; 3 — временная опора
Рис. 5.8. Монтаж панельно-блочных покрытий накаткой на подстропильные балки
по наклонной эстакаде с последующей надвижкой в проектное положение:
1 — рельсовый путь; 2 — тележка для передвижения блоков покрытия; 3 -блок покрытия; 4 — наклонные
балки временной эстакады; 5—подстропильные балки; 6—тяговый полиспаст; 7 — колонны здания
надвижку блоков в проектное положение с помощью двух лебедок
грузоподъемностью по 8 т. При меньших пролетах и массах блок-
панелей их монтаж выполняют традиционным методом — с при-
менением стрелового крана.
212
5.3. Монтаж перекрестно-стержневых и рамных конструкций
покрытий
Перекрестно-стержневые системы, называемые структурами,
состоят из многократно повторяющихся линейных элементов,
образующих систему часто расположенных пересекающихся ферм.
Такие системы покрытий обладают повышенной жесткостью,
меньшей (примерно в два раза) строительной высотой по сравне-
нию с плоскими фермами, что позволяет сократить объем здания
и связанные с ним эксплуатационные расходы.
Стержневые покрытия обычно собирают из отдельных линейных
элементов — стержней (длиной, как правило, 3 или 2 м) на земле
вручную. Несмотря на большое число стержней структуры, сборка
ее характеризуется малой трудоемкостью (около 0,02 чел-смен/м2),
так как масса стержня не превышает 75 кг, а стержни автомати-
чески центрируются в узлах. Собирают также структуры
из объемных модулей — пирамид.
В зависимости от конструктивного решения известны системы
структур типа «Берлин», «Модуль», «Кисловодск», «ЦНИИПСК»,
«ЦНИИСК», «МАрхИ» и др. Разработаны и изготовляются типо-
вые конструкции структурных плит (например, Сп 27-300) разме-
ром в плане 30x30 м, а также серийные модули зданий с исполь-
зованием структурных конструкций.
Для сборки элементов структурных плит (линейных стержней
или объемных модулей) применяют фасонные узловые детали,
сварку или болтовые фланцевые и нахлесточные соединения (рис. 5.9).
Сварные узловые сопряжения особенно эффективны в большепро-
летных структурных покрытиях.
Наибольший интерес представляет монтаж перекрестно-стержне-
вых систем покрытий зданий крытого рынка в Тольятти, демонстра-
ционного зала технического центра «Автосервис» в Москве, кон-
цертного зала в Сочи.
Покрытие здания рынка решено в виде четырехгранной пира-
миды, имеющей в плане размеры 60X60 и высоту 26,8 м. Пирамида
образована из четырех попарно симметричных структурных плит
(ПР-1 и ПР-2, ПР-3 и ПР-4), соединенных в ребрах пирамиды.
Структурные плиты-грани собирали на строительной площадке из
отдельных короткомероых стержневых трубчатых элементов, по-
ставляемых на стройку в пакетах. Плиты собирали на бетонных
или спланированных грунтовых площадках. Сборку трубчатых эле-
ментов выполняли с помощью электродуговых прихваток на спе-
циальных сборочно-сварочных поддонах, которые опирались на
телескопические стойки. Стойки устанавливали в заранее опреде-
ленные положения, соответствующие расположению собираемых
узлов. Стержневые элементы по одному устанавливали сплющен-
ными концами на поддоны так, чтобы торцы стержней касались
круговых выточек на поддонах, и прихватывали электродуговой
сваркой с обеих сторон. Сборку начинали с нижней поясной сетки,
затем устанавливали стойки с поддонами под верхние узлы, соби-
213
Рис. 5.9. Узловые сопряжения стержневых конструкций типа:
а — «Меро» (ФРГ); б — «ИФИ» (ГДР); в, г — «Трнодетик» (Канада); д — «Кристалл» (СССР); е —
«Сокол» (СССР); ж, з—«ЦНИИСК» (СССР), болтовое и на ванной сварке; и — «Октаплатте» (ФРГ), с
полым шаром и кольцевыми угловыми сварными швами; 1 — подкладная шайба; 2— крышка; 3— клино-
видные концевые элементы; 4 — стяжной болт, 5 — гайка; 6 — кольцевые угловые швы
Рис. 5.10. Схема монтажа граней покрытия пирамидальной формы с применением
такелажной оснастки:
/ монтажная мачта; 2 — временная опора; 3 - расчалки временной опоры; 7 ~ расчалки монтажной
мачты; 5 — грузовой полиспаст монтажной мачты; б—распределительная траверса; 7—железобетонные
опоры-пилоны; 8 — тормозной полиспаст; 9 — тормозная ручная лебедка; 10 — якорь тормозного полиспаста;
// — рельсовые направляющие по шпалам; 12— якоря расчалок; /<?—грузовая электрическая лебедка;
№ |.,,4 — положения граней в период укрупнительной сборки и последовательность их монтажа (участок А
грани ПР-1 монтируют после демонтажа мачты)
рали раскосную решетку и верхние пояса. Сборочные поддоны под
верхние узлы были изготовлены с пазами под сплющенные части
раскосов, поэтому при сборке раскосы сначала устанавливали ниж-
ними концами на нижний поддон, а затем верхними концами в
соответствующий паз верхнего поддона. Для простоты все грани
собирали, начиная с вершины. Одновременно на сборке структуры
одной грани работали пять монтажников. Трудозатраты на сборку
плиты-грани составляли 6 чел-ч на 1 т металлоконструкций.
После сборки значительной части грани четыре сварщика вы-
полняли ванную сварку одновременно по верхним и нижним узлам.
Трудозатраты по сварке узлов составили 9,5 чел-ч на 1 т металло-
конструкций.
Монтаж собранных в горизонтальном положении граней пира-
миды по проекту предусматривался с применением временной опо-
ры, устанавливаемой под вершиной пирамиды, и монтажной мачты
(рис. 5.10). Перемещать отдельные грани из предмонтажного поло-
жения в проектное предполагалось по рельсовым направляющим,
уложенным на монтажной площадке и опорах-пилонах. Грани
покрытия монтировали с помощью кранов на гусеничном ходу: двух
ДЭК-50 и одного СКГ -100.
При монтаже структурных граней ПР-1, ПР-2 и ПР-3 основание
каждой грани стропили по линии расположения опорных узлов за
две точки к кранам ДЭК-50 и к крану СКГ-100. Грани ПР-1 и ПР-2
этими же кранами были предварительно перенесены в предмонтаж-
ное положение (непосредственно к котловану подвала) и вывешены
на высоту около 4 м для того, чтобы пилоны оказались под граня-
ми. В предмонтажном положении грани устанавливали на три вре-
менные опоры с опиранием конструкции на каждую из них в двух
точках. После установки граней ПР-1 и ПР-2 в предмонтажное
положение кран СКГ-100 своим ходом был перемещен в котлован
подвала. При подъеме граней ПР-1 и ПР-2 горизонтальное переме-
щение производили путем одновременного движения всех трех кра-
нов, вертикальные перемещения осуществлялись кранами по одно-
му. Время подъема одной грани из предмонтажного положения в
проектное составляло 3...4 ч. Грани устанавливали основанием на
проектные опоры. Опирание вершины граней осуществлялось на
временную стойку, заранее установленную под вершиной будущей
пирамиды и раскрепленную четырьмя оттяжками.
Грань ПР-3 монтировали непосредственно со сборочной пло-
щадки без промежуточных остановок. Все колонны на период мон-
тажа были усилены, так как их свободная длина в этот момент
значительно превышала допустимую (перекрытие подвала, обеспе-
чивающее их устойчивость в системе каркаса, не было смонтиро-
вано). Кроме того, крайняя колонна была прикреплена оттяжкой
к основанию временной стойки, что обеспечило распорность систе-
мы, состоящей из трех граней, по линии опорных узлов несмонтиро-
ванной грани ПР-4.
Грань ПР-4 после сборки перед установкой в проектное положе-
ние разрезали на две части. Вначале устанавливали верхнюю часть
216
грани (массой 14 т) с помощью крана СКГ-100. Конструкцию
стропили за три точки: у вершины — консольным гуськом, у осно-
вания — за две точки через основной крюк. Необходимый угол
наклона плоскости грани обеспечивался путем различного уровня
подъема на гуське и основном крюке. Временное опирание верхней
части структурной плиты ПР-4 осуществлялось у вершины на вспо-
могательную стойку и у основания — на специальные монтажные
столики, приваренные по одному к граням ПР-2 и ПР-3. Основа-
ние грани ПР-4 (массой 56 т) монтировали двумя кранами ДЭК-50.
Конструкция была вывешена под требуемым углом (за счет приме-
нения стропов разной длины) и установлена на проектные опоры
внизу и на два специальных монтажных столика, приваренных к
смежным граням ПР-2 и ПР-3, — вверху. После подгонки обеих
частей грани ПР-4 производили сварку стержневых элементов в
местах разрезки грани на части с применением фигурных накладок,
а также угловых и промежуточных опорных узлов.
Покрытие демонстрационного зала технического центра «Авто-
сервис» в Москве площадью 7220 м2 имеет в плане форму равно-
бедренного треугольника, основание и высота которого равны 120 м.
Покрытие опирается на ряды колонн, отстоящих от наружного кон-
тура на 12 м. Оно состоит из плоских трубчатых ферм заводского
изготовления пролетами 12 и 13,42 м, устанавливаемых в трех
взаимно пересекающихся направлениях. Концы ферм заканчивают-
ся врезанными в трубы стальными фасонками толщиной 20 и высо-
той 600 мм, которые сходятся в узле, образуя вертикальную полость
с диаметром окружности по торцам фасонок до 70 мм. Между фа-
сонками устанавливали медные блоки высотой 700 мм трехгранного
поперечного сечения, в результате чего образовались полости диа-
метром до 90... 100 мм и глубиной 700 мм (с учетом выводных пла-
нок в верхней части узла). Соединение сходящихся в узле фасонок
ферм производили заполнением полости расплавленным металлом
при автоматической электрошлаковой сварке плавящимся мундшту-
ком, одновременно соединяя в узлах 4 или 6 ферм. Благодаря та-
кому сопряжению ферм сократилась трудоемкость монтажа, уда-
лось отказаться от сплошных подмостей и заменить их отдельными
временными опорами, устанавливаемыми под узлы нижних поясов.
Конструкции на проектные отметки подавали башенным краном
(одну или три укрупненные в треугольник фермы).
Структурное покрытие концертного зала в Сочи шестигранного
очертания в плане общей площадью 5670 м2 выполнено из алюми-
ниевых труб диаметром 90... 120 мм, высота плиты покрытия 2,45 м.
Сборку покрытия выполняли из изготовленных на заводе транспор-
табельных пространственных пирамид (тетраэдров), объединяющих
в себе верхний пояс и решетку структуры, и из плоских треуголь-
ников, образующих ее нижний пояс. Сборку производили на эстака-
де в торцовой части здания в Панели шириной 7,35 м с пристыков-
кой их на болтах к ранее собранной конструкции и надвижкой
плиты покрытия на ширину панели с помощью электрических лебе-
док (рис. 5.11).
217
ZF Ш I
Рис. 5.11. Схема монтажа структурного покрытия методом надвижки:
/ — монтажный кран КБ-160; 2временная эстакада; 3 — пути надвижки; 4— лебедка; L..1V—панели
структурного покрытия
Рамные конструкции большепролетных зданий характеризуются
значительными габаритами и массой ригеля, в связи с чем на мон-
тажную площадку ригель поступает отдельными элементами длиной
до 12... 13 м. Перед монтажом элементы ригеля укрупняют. Степень
укрупнения зависит от массы ригеля, метода монтажа и применяе-
мого грузоподъемного оборудования. Ригели укрупняют в горизон-
тальном положении на тщательно выверенных стеллажах высотой
0,6...0,7 м преимущественно на складе конструкций. Независимо-от
способа монтажа — частями или целиком — укрупняют весь ригель.
Это необходимо для придания нижнему поясу заданного строитель-
ного подъема, т. е. прогиба, равного расчетному от нормативных
нагрузок, но противоположного по знаку. Благодаря строительному
подъему нижний пояс ригеля, установленного в проектное положе-
ние, под действием эксплуатационных нагрузок занимает горизон-
тальное положение.
При монтаже ригеля частями каждую из них устанавливают
на две опоры — постоянную и временную (при числе временных
опор более одной — на несколько временных) (рис. 5.12, а, б). Во
избежание работы нижнего пояса на местный изгиб опоры распо-
лагают только под узлами ригеля. Достоинством такого способа
монтажа является возможность применения кранов относительно
небольшой грузоподъемности, недостатками — дополнительный рас-
ход стали на временные опоры, значительный объем работ, выпол-
няемый наверху, увеличенная продолжительность монтажа.
При подъеме полностью собранного ригеля одним краном проис-
ходит изменение расчетной статической схемы его работы — он
превращается в двухконсольную балку. При этом меняются знаки
усилий в поясных и раскосных элементах, что требует проверки
устойчивости и несущей способности элементов, испытывающих в
момент подъема сжатие, а при необходимости и их усиления.
Подъем ригеля двумя кранами или мачтами (рис. 5.12, в) в боль-
шей мере соответствует расчетной схеме работы ригеля; что позво-
218
Рис. 5.12. Схемы монтажа ригелей рамных конструкций:
а, б — монтаж частями на временных опорах; в — монтаж целиком двумя мачтами; г — монтаж целиком
полиспастными системами; д — монтаж порталами-установщиками; / — стойки ригеля; 2 — ригель; 3 —
домкратные узлы; 4 — временная опора; 5 - монтажный кран; 6 — мачты; 7 — расчалки мачт; 8 — якоря;
.9 — подъемные полиспасты; 10 — опорные балки для подъема ригеля; // — монтажные подкосы; 12 —
тяговый канат к электролебедке; 13 — транспортный портал-установщик
ляет избежать необходимости усиления отдельных элементов. До-
стоинства монтажа цельнособранного ригеля заключаются в выпол-
нении большинства работ на земле и ускорении темпов монтажа.
При монтаже блоков рамного покрытия с использованием систе-
мы полиспастов и лебедок (рис. 5.12, г) стойки рамы предусматри-
вали большей высоты с консолями для возможности подвески к ним
неподвижных блоков полиспастов. Ригели собирали непосредствен-
но в зоне подъема блока в горизонтальном положении (плашмя),
затем их переводили в вертикальное положение (кантовали) и из
двух ригелей устраивали пространственный блок 18X108X11,5 м
путем установки проектных вертикальных и горизонтальных связей
и элементов кровли. Под опорные узлы нижних поясов ригелей
подводили балки с закрепленными на концах подвижными блока-
ми полиспастов. Блок ригеля массой около 500 т поднимали в
проектное положение четырьмя полиспастами грузоподъемностью
по 160 т.
Имеется опыт монтажа ригелей трехпролет-
ных рам здания (60 + 24 + 60 м), собранных на конвейерной
линии в блоки размером 24 x 72 м и массой до 550 т. Для подачи
собранных блоков к месту монтажа и их установки в проектное
положение использовали транспортные порталы-установщики. По-
грузку блоков на порталы-установщики производили специальным
козловым краном грузоподъемностью 550 т. Каждый блок перево-
зили к месту установки отдельно, где ригели и поддерживающую
ригель конструкцию соединяли проектными креплениями (высоко-
прочными болтами), а затем с помощью домкратных опор, распо-
ложенных на установщиках, объединенный блок покрытия разме-
ром 24 x144 м опускали на проектные стойки рам (рис. 5.12, д).
Продолжительность сборки одного блока составляла четыре смены,
а его перемещения с конвейерной линии к месту установки —
4...5 ч. Фактическая выработка достигла 900 кг/(чел-смен).
5.4. Монтаж металлических арочных и купольных покрытий
Обычно применяют арки следующих статических схем: с затяж-
кой, воспринимающей усилие горизонтального распора, благодаря
которой на опоры передаются только вертикальные нагрузки; двух-
или трехшарнирные, передающие вертикальные нагрузки и распор
на железобетонные фундаменты.
Большая гибкость арок', как правило, не позволяет монтировать
их целиком. Поэтому их монтаж выполняют преимущественно из
отдельных частей с использованием временных опор (рис. 5.13),
число которых зависит от пролета арки, архитектурно-планировоч-
ного решения (не всегда есть возможность установки опор в любом
месте) и монтажного оборудования.
Монтаж арок с затяжками имеет ряд особенностей, которые
должны учитываться при разработке конструктивных решений.
Минимальное число элементов будет в том случае, если отправоч-
ные элементы арки и затяжки могут быть укрупнены в один блок.
220
22,310
Рис. 5.13. Схема монтажа арки с затяжкой:
гусеничный кран; 2 — временная опора; 3 — опорный узел с винтовым домкратом
Это возможно только при условии жесткого крепления к арке под-
весок, поддерживающих затяжку, так как при шарнирном узле
весьма затрудняется кантовка укрупненного блока из горизонталь-
ного положения при укрупнительной сборке в вертикальное для
подъема в проектное положение. Подвеска затяжки должна быть
запроектирована с учетом ее работы на сжатие от опорной реакции
блока.
Бесшарнирные арки. Такие арки пролетом 168 м применены в
конструкции покрытия велотрека в Крылатском (Москва). Покры-
тие в плане овальной формы размером 132 x168 м состоит из че-
тырех несущих арок: двух наружных и двух внутренних по большой
оси. Арки замкнутого коробчатого сечения 2x3 м сварены из низ-
колегированной листовой стали 10Г2С1 толщиной 20 и 40 мм. Стык
элементов арок через фрезерованную стальную прокладку с об-
варкой торцов по контуру. Наружные и внутренние арки опирают-
ся на общие железобетонные устои. Наружные арки наклонены
на 14° к горизонту и поддерживаются балками и колоннами три-
бун. Внутренние арки не имеют промежуточных опор, они наклонены
к горизонту на 56° и объединены системой ферм и связей. Фермы
с параллельными поясами пролетами 5,3...25,3 м установлены с ша-
гом 6,3 м. Распор арок воспринимают две железобетонные затяжки,
расположенные ниже уровня чистого пола.
Каждую арку (рис, 5.14) собирали из 17 отдельных объемных
блоков (секций) длиной до 12,3 м и массой до 40 т, используя два
гусеничных крана СКГ-100/40 в башенно-стреловом исполнении
грузоподъемностью 40 т со стрелами 35 м и клювами 19 м. К монта-
жу внутренних арок приступали после завершения бетонирования
их устоев и железобетонных затяжек. Устои были оборудованы
проектными узлами для крепления опорных секций арок. Секции
арок монтировали в направлении от устоев к середине пролета на
предварительно выверенных решетчатых стальных временных опо-
рах сечением в плане 2x3 м, установленных под монтажными
стыками секций. Базы временных опор защемлялись в железобетон-
ных фундаментах. Верхние части опор имели рабочую площадку и
специальную подставку, которая служила для установки, выверки
и временного крепления секций арок в проектном положении, а в
дальнейшем и для раскружаливания арок. Расход металла на изго-
товление временных опор с подставками составил 460 т.
Фермы и связи между арками монтировали параллельным пото-
ком с отставанием от сварки на одну секцию.
После установки всех секций арки, кроме центральной (замы-
кающей), замеряли расстояние между торцами смонтированных
секций по каждому из четырех ребер и по этим замерам обрезали
замыкающие секции, изготовленные с припуском по длине, что обес-
печило совпадение сопрягаемых полуарок. Из-за изменения вели-
чины зазора между центральной секцией и полуарками (вслед-
ствие колебаний окружающей температуры) замыкающие стыки
выполняли путем сварки с накладками.
Технология монтажа наружных арок была такой же, как и внут-
222
Путь движения Направление монтажа qs тхПоследоботелыюсть
* кранов СКГ-ЮОБС блоков арок монтажа блоков арок
Рис. 5.14. Схема монтажа арок внутреннего контура (показана только левая часть до
оси симметрии):
/ — железобетонный устой; 2 — блок арки; 3—кран СКГ-ЮОБС; 4 — временная опора; 5 — фермы
ренних. Временные опоры, расположенные под монтажными стыка-
ми в пределах трибун, были установлены непосредственно на на-
клонные балки верхнего яруса трибун.
По окончании монтажа арок производили их раскружаливание.
Для наружных арок, имеющих промежуточные опоры на конструк-
циях трибун, раскружаливание не представляло затруднений, так
как деформации арок в вертикальном направлении составляли не-
223
сколько миллиметров. Работы по одновременному раскружалива-
нию двух внутренних арок выполняли в два этапа с помощью гид-
равлических домкратов ручного действия грузоподъемностью по
100 т. На первом этапе домкраты устанавливали на четырех парах
временных опор (по две пары с каждой стороны) и вели раскру-
жаливание в направлении от центра к железобетонным устоям. На
втором этапе домкраты устанавливали на следующих четырех па-
рах опор и производили раскружаливание. Были изготовлены набо-
ры прокладок для каждой временной опоры. Для раскружаливания
арок на величину, равную толщине одной прокладки, последова-
тельно выполняли три операции: образование зазора в 1 мм между
арками и временными опорами, удаление одной прокладки и опус-
кание арок на толщину одной прокладки. По ходу работ осущест-
вляли постоянный геодезический контроль. После раскружаливания
арок демонтировали временные опоры.
Двухшарнирные арки. Примерно такая же технология, как изло-
жена выше, использована при монтаже двухшарнирных арок на-
ружного контура пролетом 120 м покрытия плавательного бассейна
«Олимпийский» на проспекте Мира в Москве. Элементы арки в ви-
де открытого сверху (для возможности последующего заполнения
бетоном) короба сечением 2,0 X 3,3 м из стали 14Г2 толщиной 12 и
20 мм, длиной до 12 м и массой до 37 т устанавливали в проектное
положение краном БК-1000 вместе с приваренными заранее оголов-
ками колонн (для обеспечивания плотного опирания арки на колон-
ны). Оголовки представляли собой разрезные направляющие пла-
стины, которыми, как обоймой, они охватывали верхнюю опорную
часть колонны. .Направляющие пластины после выверки смежных
блоков арки приваривали к угловым элементам колонн. Каждый
блок арки, кроме центрального (замыкающего), опирали консольно
на две постоянные опоры-колонны и стыки блоков в пролете между
колоннами выполняли сваркой с накладками по стенкам короба.
Для выполнения сварочных работ на стенки короба навешивали
специальные подмости. Монтаж блоков арки-опалубки вели в нап-
равлении от опор к центру.
Трехшарнирные арки. Арочные покрытия находят также широ-
кое применение при строительстве складов сыпучих материалов.
Обычно в таких зданиях применяют трехшарнирные арки пролетом
до 60 м. В частности, покрытие складов для хранения карбамида
представляет собой систему из трехшарнирных арок пролетом
58,3 м с шагом 10,5 м на железобетонных контрофорсах (рис. 5.15).
Арки состоят нз двух прямолинейных ригелей переменного двутав-
рового сечения высотой до 1,2 м, длиной 36 м. Ригели поступают
тремя частями, стыки которых выполняют сварными или на высо-
копрочных болтах. Эффективен монтаж покрытия плоскими бло-
ками, укрупняемыми на земле с помощью гусеничного крана. По-
крытие укрупняют непосредственно в монтажной зоне в плоские
блоки размером 10,5x36 м и массой до 26 т, состоящие из двух
ригелей, балок, прогонов, тяжей и связей — всего до 250 элементов.
После укрупнения и выверки размеров выполняют химзащитную
окраску конструкций блока.
224
Рис. 5.15. Схема механизации монтажа крупными блоками арочного покрытия склада
карбамида:
I — железобетонный контрфорс; 2—подмости переставные; 3— ригель арки; 4—гусеничный кран
СКГ-63БС; 5 — временная опора; 6 — гусеничный кран МКГ-25БС; 7— укрупняемый блок
Блоки монтируют через один гусеничным краном СКГ-63БС со
стрелой 25,5 м. Блок стропят за четыре точки двумя парами тросов
разной длины, поднимают и опирают на контрфорсы, а вверху —
на временную пространственную опору высотой 25 м размером в
плане 10,5x4,5 м, соответствующим двум ригельным элементам.
Опору оборудуют площадками для опирания ригелей и оформле-
ния монтажных стыков, маршевой лестницей. При необходимости
блок рихтуют с помощью домкратов. Уложенные ригели до расстро-
повки крепят к временной опоре болтами, которые устанавливают
в отверстия в нижнем поясе ригеля, предназначенные для крепле-
ния подвесной галереи. Временную опору устанавливают на рель-
сы, уложенные вдоль оси пролета, и передвигают трактором или с
помощью лебедки грузоподъемностью 5 т. В качестве путей можно
использовать четыре инвентарных металлических звена, переклады-
ваемых краном по ходу монтажа.
Конструкции межблочного пространства монтируют гусеничным
краном МКГ-25БС со стрелой 27,5 и клювом 10 м. Поднимают с по-
мощью специальной траверсы одновременно по семь прогонов. Кран
заезжает сбоку между смонтированными блоками.
Для покрытия складов минеральных удобрений и других хими-
катов эффективно применение деревянных арок. Монтаж таких
арок аналогичен вышеизложенному и производится с применением
передвижной центральной временной опоры. Альбом рабочих чер-
тежей «Трехшарнирные стрельчатые клееные деревянные арки про-
летом 12, 18 и 24 м, серия 1.863-3» выпущен ЦНИИЭПсельстроем.
Купольные металлические покрытия. По конструктивной схеме
они бывают ребристые и сетчатые. Ребристые купола мон-
225
8—409
Рис. 5.16. Схема механизации монтажа ребристого купола:
1 — подкрановая кольцевая эстакада для радиально-поворотного грузоподъемного устройства; 1 —
нижнее опорное кольцо купола; 3 — ребра купола с козырьком; 4 — верхнее опорное кольцо купола;
5— домкраты; 6— временная опора; 7—грузоподъемное радиально-поворотное устройство
тируют с применением башенной временной опоры, располагаемой
по оси купола. Монтаж начинают с установки укрупненного или
сборки непосредственно на временной опоре верхнего опорного
кольца купола (рис. 5.16). Между рабочей площадкой на времен-
ной опоре и опорным кольцом устанавливают домкраты для воз-
можности выверки его по высоте и раскружаливания конструкции
купола после его окончательной сборки. После тщательной выверки
смонтированного верхнего опорного кольца (в плане и по высоте)
монтируют предварительно укрупненные на всю длину ребра купо-
ла. Их располагают друг против друга во взаимно перпендикуляр-
ных направлениях, равномерно заполняя всю окружность купола,
чтобы исключить одностороннюю нагрузку на опорное кольцо. При
малой жесткости ребер из плоскости их попарно укрупняют вме-
сте с распорками и связями и монтируют блоками, а при недоста-
точной грузоподъемности крана для подъема блоков принимают
меры по увеличению жесткости ребер на период их монтажа.
Монтаж конструкций купола, показанного на рис. 5.16, выпол-
нен с применением радиально-поворотного грузоподъемного устрой-
ства, скомплектованного из элементов козлового крана (одна пе-
редвижная опора крана снята и заменена на шарнирную поворот-
ную, укрепленную на башенной временной опоре). Кольцевой рель-
совый путь по окружности с радиусом 51,5 м из-за недостаточной
высоты комплектной опоры козлового крана был поднят над землей
и уложен на подкрановой кольцевой эстакаде.
Сетчатые купола не имеют установившихся схем монта-
жа вследствие разнообразия их конструктивных решений. Сетчатый
226
Рис. 5.17. Схема механизации монтажа сетчатого купола:
/ — башенный кран БК-ЗООВ; 2 — подъемник ПГС-800; 3 — купол; 4 — арка обслуживания; 5 — кольце-
вые пути для крана БК-ЗООВ; 6 — подъемник на канатных направляющих; 7 — рельсовый кран СКР-2200;
8 — конструкции подвала
купол высотой 114 и диаметром около 230 м (рис. 5.17) состоит
из нескольких рядов решетчатых пространственных блоков ромби-
ческой формы с длиной по ребру около Эми расстоянием между
наружной и внутренней плоскостями (толщиной) 2,5 м, масса блока
до 10 т. Каркас каждого блока состоит из шести плоских трубча-
тых ферм высотой 2,5 м (четыре наружных и два спаренных внут-
ренних по 9-метровой оси блока ромбической формы). К наружным
поясам ферм каркаса блока приварена предварительно-напряжен-
ная обшивка (мембрана) из рулонной коррозионно-стойкой стали
марки 10ХНДП толщиной 1,5 мм. С внутренней стороны к поясам
каркаса прикреплены трехслойные металлические панели с утеп-
лителем.
Сборку блоков осуществляли в специально оборудованных за-
крытых помещениях, откуда полностью собранные и окрашенные
блоки подавали на тележке по рельсовым путям на расстояние
500 м. Соединения блоков — фла-нцевые на высокопрочных болтах.
Конструкции купола до отметки 70 м поднимали и устанавлива-
ли в проектное положение поярусно двумя башенными кранами
БК-ЗООВ, установленными снаружи купола на кольцевых путях
радиусом 125,5 м (см. рис. 5.17). Такое расположение кранов поз-
волило одновременно с монтажом конструкций купола выполнять
строительные работы по подвалу и обеспечило установку и работу
рельсового крана СКР-2200 на отметке—7,85, который был исполь-
зован для монтажа остальной части купола.
227
8*
При огромных .габаритах купола сложная проблема подъема
монтажников к рабочим местам была решена благодаря установке
на первом этапе трех грузопассажирских подъемников ПГС-800,
а затем — специального подъемника на 4...6 чел. на канатных
направляющих. Общая масса конструкций купола 12 980 т, вклю-
чая 130 т высокопрочных болтов и 560 т арки обслуживания.
При монтаже конструкций ребристых и сетчатых куполов в зави-
симости от их размеров (пролета, высоты) могут применяться гусе-
ничные, пневмоколесные, козловые, башенные или рельсовые краны,
располагаемые снаружи на двух параллельных или на одном коль-
цевом пути, или внутри купола (за исключением козловых кранов
и при отсутствии подземных сооружений).
5.5. Монтаж металлических висячих покрытий
К металлическим висячим покрытиям относят тонколистовые
мембранные, совмещающие несущие и ограждающие функции, а так-
же с гибкими и жесткими несущими нитями, по которым уклады-
вают ограждающие кровельные конструкции из профилированного
стального настила или из сборных железобетонных элементов.
Возможны комбинированные системы висячих покрытий — тонко-
листовые мембраны, подкрепленные системой гибких (вантовых)
или жестких нитей в виде балок, прогонов, ферм или стальных
полос.
Достоинствами мембранных покрытий являются их высокая тех-
нологичность изготовления и монтажа (как правило, мембрану
укрупняют на заводе в крупноразмерные полотнища шириной
9... 12 м, их сворачивают в компактные рулоны для транспортиров-
ки на стройплощадку, а при устройстве покрытия раскатывают
рулоны), а также характер работы в покрытии — на двухосное
растяжение, что позволяет перекрывать 200-метровые пролеты
стальной мембраной толщиной всего 2 мм.
Несущие гибкие и жесткие нити (гибкой нитью принято назы-
вать элемент покрытия с малой жесткостью на изгиб, в котором
расчетные напряжения от изгиба не превышают 5% напряжений
от растяжения) характеризуются простотой изготовления, возмож-
ностью снижения металлоемкости за счет применения материалов
с высокими прочностными свойствами, а также монтажа укрупнен-
ными элементами.
Висячие растянутые элементы обычно закрепляют за жесткие
опорные конструкции, которые могут быть в виде замкнутого кон-
тура (кольца, овала, прямоугольника), опирающегося на колонны
или на наклонные арки и рамы, удерживающие покрытие. Висячие
системы покрытий нашли широкое применение при строительстве
объектов Олимпиады-80.
Покрытие Универсального спортивного зала в Измайлове. В наи-
более «чистом» виде висячие мембранные покрытия применены в
здании Универсального спортивного зала в Измайлове (Москва).
Здание представляет собой систему из каркаса и мембранных
228
покрытий, расположенных в разных уровнях. Мембранное покрытие
основного зала представляет собой полотнище из нержавеющей
стали 12Х18Н10Т толщиной 2 мм, размером в плане 59 x65 м. Оно
усилено диагональными подкрепляющими элементами из стали 14Г2
толщиной 25 мм шириной в центре и углах соответственно 1,2 и
5,0 м и стальными полосами сечением 10x400 мм — по периметру.
Диагональные элементы в углах жестко закреплены к наружному
опорному контуру, а по периметру — с помощью упругоподатливых
связей.
Два тренировочных зала (36x36 м) также перекрыты анало-
гичными мембранными полотнищами.
Для образования полотнищ мембраны шириной 5,9 и длиной
60 м, из которых в дальнейшем собирали покрытие основного зала,
производили укрупнительную сборку из шести полос стали шириной
по 1 м, поставленной в рулонах. Сборку выполняли в закрытых
помещениях на производственной базе монтажной организации на
стендах с нахлесткой полос в 15...20 мм и сваркой сплошных швов
с одной стороны, а при навертывании полотнища на барабан —
прерывистых швов длиной по 30 с шагом 100 мм. Чтобы исключить
волнистость («хлопуны»), каждую полосу предварительно натяги-
вали усилием 30 кН, создаваемым винтовым натяжным устрой-
ством.
Укрупненные рулоны полотнищ на барабане доставляли авто-
транспортом на монтажную площадку.
Монтаж мембранного покрытия состоял из сборки мембраны в
горизонтальном положении на земле, подъема на проектную от-
метку и формообразования ее в процессе подъема. Мембрану ос-
новного зала собирали на площадке (на отм. —1,5 м), выложенной
дорожными плитами, в три этапа: укрупняли диагональные полосы
и мембрану, а затем приваривали мембрану к диагональным эле-
ментам угловыми швами и электродуговыми точками в три ряда с
шагом 200 мм. Диагональные полосы длиной 42,1 м и массой 14,2 т
собирали из элементов заводского изготовления; укрупнение и свар-
ку производили в положении на ребро на стендах.
Укрупненное мембранное покрытие основного зала площадью
3960 м? и массой около 200 т поднимали восемью электромеханиче-
скими подъемниками грузоподъемностью по 50 т. Подъемники с
пультом управления устанавливали попарно в каждом углу зала на
балки, опирающиеся на пояс железобетонного опорного контура.
К винтовым тягам подъемников с помощью балансирных тра-
верс были подвешены цапфы-захваты (рис. 5.18), приваренные к
диагональным элементам мембранного покрытия. Направляющими
для цапф служили монтажные колонны высотой 28 м, установлен-
ные в четырех углах зала и закрепленные по высоте за угловые
проектные колонны каркаса. Цапфы были оборудованы ползунами,
скользящими по рельсам угловых монтажных колонн. Вертикаль-
ная нагрузка на одну монтажную колонну с учетом трения ползунов
цапф по головкам рельсов достигала 750 кН и была в пределах
грузоподъемности двух электромеханических подъемников.
229
Рис. 5.18. Схема крепления мембраны при подъеме:
1 — монтажная колонна для подъема мембраны; 2 — винтовые тяги подъемника; 3—полотно мембраны;
4 — диагональные подкрепляющие элементы мембраны; 5 — фиксатор зазора между диагональными эле-
ментами; 6 — <гребенка> для закрепления диагональных элементов к опорному контуру; 7 — соедини-
тельные элементы диагональных полос и цапфы; 8 — балансирная траверса; 9 — цапфа с ползунами;
10 — направляющий рельс КР-70
Мембранное покрытие поднимали в режиме автоматического
управления циклами по 5,4 м (за смену выполняли один цикл
подъема). Сначала его подняли на высоту 5,4 м и придали ему
необходимую -форму, затем при подъеме до проектной отметки в
конце каждого цикла покрытие временно прикрепляли к монтажным
колоннам и освобождали подъемники для подготовки очередного
цикла.
Формообразование мембранного покрытия, т. е. получение
проектных прогибов в контрольных точках, в процессе подъема осу-
ществлялось методом выборки зазора между рельсами и ползуном
цапфы и раскрытия щели между диагональными элементами по-
лос. Величина зазора была заранее скорректирована с учетом фак-
тического положения подъемных монтажных колонн, а при отрыве
от земли регулировалась фиксаторами на несущих диагональных
полосах. При подъеме покрытия на первые 5,4 м щель по диагонали
230
мембраны раскрылась на 480 мм. При этом провисы у краев были
близки к расчетным, а форма мембраны также соответствовала
проектной. Поэтому в углах на диагональных элементах приварили
фиксирующие пластины, препятствовавшие дальнейшему раскры-
тию щели и обеспечившие сохранение формы мембраны. Фикси-
рующих пластин по длине щели не потребовалось.
В процессе подъема во избежание хлопков при ветровых нагруз-
ках мембранное покрытие удерживали в пяти точках (в центре и
посередине у краев мембраны) оттяжками из канатов, которые
были связаны с барабанами лебедок грузоподъемностью по 3 т; по
мере подъема покрытия тросы ослабляли. Поднятое мембранное
покрытие прикрепляли к опорному контуру, приваривая арматур-
ные стержни к закладным деталям контура и гребенке подкрепляю-
щих диагональных элементов. После приемки узел закрепления
бетонировали. По достижении бетоном 100%-ной прочности демон-
тировали угловые монтажные колонны и монтажное оборудование.
Висячее мембранное покрытие велотрека в Крылатском (Моск-
ва). Как указывалось ранее, основными несущими элементами
покрытия являются по две наружные и внутренние арки пролетом
по 168 м. Пространство между арками перекрыто тонколистовыми
стальными мембранами-оболочками размером в плане 168 x66 м.
Мембраны из стали 10Г2С1 толщиной 4 мм состоят из отдельных
полос шириной 6 и длиной 8...65 м. Их укладывали на направляю-
щие из стальных лент сечением 740 x6 мм, подвешенным к аркам
с шагом 6,3 м. Полосы мембран, приваренные к направляющим и
к аркам внутреннего и наружного контуров, образуют две стальные
оболочки. Направляющие соединены между собой прогонами из
гнутых профилей швеллерного сечения 160 x80x4 мм, располо-
женными с шагом 3 м. В пересечениях прогоны приварены к нап-
равляющим лентам.
Направляющие и прогоны монтировали укрупненными блоками,
состоящими из двух направляющих, соединенных между собой про-
гонами. Укрупнение монтажных блоков производили в межтреко-
вом пространстве с использованием двух 5-тонных полиспастов,
прикрепленных к наружной арке, и одного 20-тонного полиспаста,
прикрепленного к внутренней арке. Рулоны двух направляющих
устанавливали на роликовый стенд, который по мере монтажа
перемещали краном. Стенд, оборудованный двумя электролебедка-
ми, крепили к анкерным болтам фундаментов временных опор. Ря-
дом со стендом размещался стол, на котором производили размет-
ку, установку и приварку прогонов к направляющим по мере их
вытяжки из рулона. Блок перемещали к наружным аркам 5-тон-
ными полиспастами по заранее натянутым канатам. Концы направ-
ляющих лент заводили в прорези наружной>арки и временно заан-
керивали. Другой конец блока, застропленный с помощью траверсы,
поднимали 20-тонным полиспастом и подтягивали к внутренним
аркам, а затем производили проектную приварку направляющих к
козырьку арки. После геодезической проверки и выверки блока
осуществляли его проектное закрепление.
231
Рис. 5.19. Схема монтажа мембраны:
1 — арка внутреннего контура; 2 — переход через арки, 3 — полиспаст; 4 — траверса; 5 — направляющие с
прогонами; 6 — полоса мембраны; 7—вращающийся барабан, 8—арка наружного контура; 9—стенд с
рольгангом; I и Н— очередность монтажа мембран-оболочек между арками
Мембранное покрытие монтировали рулонами по заранее уста-
новленным направляющим с прогонами в такой последователь-
ности (рис. 5.19): на стенд, оборудованный рольгангом, располо-
женным с наружной стороны здания в центре, устанавливали рулон
мембраны; через специальную траверсу крепили свободный конец
рулона к 20-тонному полиспасту, прикрепленному к внутренней
арке; через вращающийся барабан, укрепленный на наружной арке,
мембрану подавали на кровлю, подтягивали к внутренней арке и
закрепляли в проектном, положении. Последующие полосы мембра-
ны аналогичным способом перемещали на заранее смонтированную
центральную полосу и затем тяговыми и страховочными лебедками
сдвигали полосы влево (вправо) от центра к устоям. Мембрану
второй половины покрытия велотрека монтировали аналогично.
Рулоны на эту половину подавали с того же места, что и на первую,
а для перемещения рулонов через конек арок устроили плавный
переход из стального листа.
Мембрану к направляющим и аркам приваривали угловыми
швами с катетом 4 мм, а к прогонам — крепили болтами или точеч-
ной сваркой. Если из-за волнистости полотнища прилегание мем-
браны к прогонам не обеспечивалось, в полотнище прорезали от-
верстия диаметром 40 мм, через них опускали стержень диаметром
20...25 мм, длиной 200...300 мм с крюком на конце; стержень прива-
ривали к прогону и с помощью реечного домкрата прижимали по-
лотнище к прогону, используя крюк стержня в качестве упора для
домкрата; полотнище крепили прихватками через отверстия к про-
гону; после удаления стержня отверстие в мембране заплавляли.
Волнистость (хлопуны) по краям полотнищ устраняли выполне-
нием клиновидных в плане прорезей с последующим стягиванием
кромок и сваркой.
Покрытие диаметром 160 м Спортивно-концертного комплекса
им. В. И. Ленина (на 25 тыс. зрителей) в Ленинграде. Оно выпол-
нено из стальной (сталь 10Г2С1) предварительно-напряженной
мембраны толщиной 6 мм со стабилизирующими вантовыми фер-
мами. Мембранное покрытие состояло из 56. секторов, прикреплен-
ных заклепками к радиальным элементам таврового сечения, под-
вешенным к центральному и наружному опорным кольцам (рис. 5.20).
Жесткость покрытия обеспечивалась 56 стабилизирующими ферма-
ми, состоящими из преднапряженного каната и треугольной
жесткой решетки. Фермы прикреплены одним концом к стабили-
зирующему кольцу диаметром 72 м, подвешенному к мембране,
а другим — к колоннам, поддерживающим опорный наружный
контур.
Монтаж осуществляли башенными кранами БК-300 и МСК-10-
20, перемещавшимися по кольцевым путям вокруг здания, и гусе-
ничным краном СКГ-50БС, расположенным внутри здания, с ис-
пользованием временных опор под центральное и стабилизирую-
щее кольца.
Подкрепляющие радиальные элементы предварительно укрупня-
ли внизу, поднимали двумя кранами БК-300 и СКТ-50БС и устанав-
233
Рис. 5.20. Схема монтажа мембраны покрытия универсального зала:
/ — барабан с рулоном лепестка мембраны; 2 — тавровые радиальные элементы для опирания лепестка
мембраны; 3 — стабилизирующее кольцо; •/ — центральное кольцо; 5 — сбегающая нитка тягового каната;
6, 7 — передвижные подмости; 8 — противовес, удерживающий барабан; 9 — кран БК-300
ливали сначала по одному диаметру, а затем по перпендикулярно-
му, чтобы не перегружать опорное кольцо. Затем монтировали
кольцевые прогоны, связывающие между собой радиальные эле-
менты.
Мембрана на площадку поступала в рулонах на барабане. Ру-
лон на барабане закрепляли на верху наружного опорного контура
и раскатывали с помощью лебедки. Лист мембраны натягивали
также лебедкой. При натяжении и раскатке лист перемещался по
роликам, закрепленным к кольцевым прогонам. Натянутый лист
временно крепили к прогонам, а постоянное крепление заклепками
диаметром 20 мм осуществляли после натяжения стабилизирующих
ферм и выверки геометрии опорной поверхности мембраны. Все
работы выполняли с катучих подмостей, обеспечивавших- работу
в пределах одного сектора снизу покрытия.
Покрытие стадиона на 45 тыс. зрителей. Крупнейшим сооруже-
нием с мембранным покрытием является стадион на 45 тыс. зрите-
лей, построенный к Олимпийским играм в Москве. Сооружение
234
решено в виде пространственной большепролетной конструкции
эллиптической формы размером в плане по главным осям колонн
183 x224 м. По наружному контуру эллипса с шагом 20 м располо-
жены 32 стальные решетчатые колонны, жестко связанные с наруж-
ным опорным кольцом. Опорное кольцо выполнено железобетонным
в стальном корытообразном коробе шириной 5 и высотой 1,75 м.
К наружному кольцу подвешено мембранное покрытие — оболоч-
ка из стального (сталь 14Г2) листа толщиной 5 мм с поверхностью
в виде эллиптического параболоида положительной кривизны со
стрелой провисания 12 м. Покрытие имеет 64 радиально располо-
женные с шагом по наружному контуру 10 м стабилизирующие
фермы высотой 2,5 м, соединенные кольцевыми элементами-про-
гонами. Верхние пояса ферм — из швеллера № 40, расположенного
плашмя, вместе с кольцевыми прогонами образуют «постель», на
которую укладывалась мембрана. Лепестки мембраны крепили
между собой и к радиальным элементам «постели» высокопрочными
болтами. В центре мембрана замыкается внутренним металличе-
ским кольцом эллиптической формы размером 24 x30 м. Это коль-
цо с ортогональной системой балок внутри него покрыто стальным
листом толщиной 8 мм и является частью мембранной оболочки.
Мембранное покрытие крепилось к наружному и внутреннему коль-
цам высокопрочными болтами и сваркой.
Монтаж элементов мембранного покрытия
производили крупными пространственными блоками с использова-
нием башенного крана БК-Ю00, установленного в центре сооруже-
ния, двух шевров-установщиков, перемещавшихся по кольцевым
рельсовым путям, уложенным на эстакаде по наружному опорному
кольцу, и центральной временной опоры (рис. 5.21). Центральная
временная опора представляла собой стальную прямоугольную в
плане конструкцию размером 18,0 X 19,6 м и высотой 36 м. По на-
ружному кольцу была смонтирована эстакада с кольцевым рельсо-
вым путем шириной колеи 5 м. По этому пути двигались два шевра-
установщика грузоподъемностью по 50 т. По длинной оси стадиона
.установили два стенда для сборки блоков покрытия, что обеспечи-
вало сборку на них блоков наибольшей длины. Устройство двух
стендов позволило организовать два независимых параллельных по-
тока укрупнительной сборки и ускорить производство работ. Конст-
рукция стендов для укрупнения блоков покрытия позволяла легко
трансформировать их по длине и профилю для сборки блоков раз-
личной длины и конфигурации.
Все 64 стабилизирующие фермы покрытия были объединены
попарно в 32 блока девяти типоразмеров. Один такой блок состоял
из двух радиальных стабилизирующих ферм, прогонов по верхним
и нижним поясам, вертикальных и горизонтальных связей с кре-
пежными планками. Вдоль ферм на прогоны нижнего пояса уста-
навливали ходовые мостики. В блок были вмонтированы трубопро-
воды систем вентиляции и кондиционирования. Масса блоков ста-
билизирующих ферм в сборе достигала 43 т.
Поднимали блоки покрытия с помощью траверсы-распорки,
235
Рис. 5.21. Схема монтажа покрытия укрупненными блоками:
а — план; б — разрез; / — шевр-установщик; 2 — стенд для укрупннтельной сборки блоков; 3 — траверса-
распорка для подъема блока и предварительного напряжения верхних поясов ферм с помощью рычажного
устройства (5); 4 — укрупненный блок; 6 — монтажный кран БК-1000; 7 — центральное опорное кольцо;
5 — центральная временная опора; L..V — последовательность монтажа блоков и демонтажа траверс-
распорок
Рис. 5.22. Траверса-распорка для монтажа блоков и напряжения поясов стабилизи-
рующих ферм:
1, 2, 3 — постоянная, дополнительная, концевая секции; 4 — поворотный элемент; 5 — тяговый болт с
гайкой на усилие S = 220 кН; 6 — рычажное устройство для напряжения и раскружаливания ферм;
7 — крепление верхнего пояса фермы к рычажному устройству; 8—крюк крана БК-1000
которая воспринимала усилие распора от стабилизирующих ферм,
представляющих собой двухпоясную висячую конструкцию, не рас-
считанную на изгиб от собственной массы. Траверса-распорка кон-
структивно представляет собой пространственную решетчатую фер-
му треугольного сечения высотой 3,5 м, шириной основания у ниж-
него пояса 2,5 м. Верхний пояс выполнен из трубы сечением
219x6 мм из стали 16Г2АФ, нижний — из двух труб сечением
245 x14 мм из стали 2-0, решетка — трубы сечением 168x6 мм из
стали 20.
Эллиптическая форма покрытия в плане и разная длина блоков
в пределах четверти эллипса определили конструкцию распорки:
ее выполнили из двух секций (основной и концевой) для монтажа
всех блоков покрытия и дополнительных съемных секций, позволив-
ших изменять длину траверсы применительно к каждому типораз-
меру блока (рис. 5.22). Дополнительные секции-вставки стыковали
высокопрочными болтами.
Разные углы между концами стабилизирующих ферм в блоке
покрытия со стороны наружного кольца потребовали оснащения
концевой секции траверсы поворотной балкой, вращающейся в го-
ризонтальной плоскости относительно вертикальной оси с необхо-
димым для крепления каждого блока углом.
Перед подъемом блоков ферм выполняли предварительное на-
пряжение верхнего пояса каждой фермы на усилие около 1300 кН
(расчетное напряжение 210 МПа) и закрепляли их при этом
усилии к опорным кольцам покрытия. Этот процесс осуществляли
также с помощью подъемной траверсы-распорки, оборудованной
рычажным устройством с соотношением плеч 3,5/0,3-11,7. При на-
тяжении тягового болта на усилие 5 = 220 кН в верхних поясах
ферм развивается усилие 5, =2580 кН. При этом сжимающее уси-
лие N =2800 кН воспринимают нижние пояса сжатой траверсы,
выполненные из толстостенных труб 245 X 14 мм.
Для обеспечения устойчивости наружного опорного кольца уста-
новку преднапряженных блоков производили поэтапно — пу-
тем симметричной установки нескольких блоков по радиусам одного
диаметра; при этом монтируемые блоки последовательно делили
эллипс на равномерно уменьшающиеся сектора. Затем производили
одновременное раскружаливание блоков данной очереди.
Первая очередь включала восемь симметрично расположенных
блоков с траверсами-распорками (масса изготовленных восьми
комплектов траверс-распорок составляла 504 т). После их монтажа
и окончания проектного закрепления всех ферм к наружному и
внутреннему кольцам произвели одновременно раскружаливание
восьми блоков, т. е. усилия распора от стабилизирующих ферм
сняли с траверс-распорок и равномерно загрузили наружное и внут-
реннее кольца.
Для раскружаливания блоков покрытия на
концевой секции траверсы-распорки со стороны внутреннего коль-
ца предусмотрено специальное устройство, решенное в виде верти-
кального рычага, вращающегося относительно горизонтальных
238
осей, к которому снизу крепили монтируемый блок. В рычаге в
уровне верхнего пояса траверсы предусмотрена шарнирно-качаю-
щаяся опорная втулка, сквозь которую проходит винтовая стяж-
ка, также шарнирно прикрепленная к верхнему поясу траверсы.
На противоположном конце стяжки навинчена гайка, к которой под
действием усилия распора при подъеме и временном опирании
блоков прижимается опорная втулка рычага. Блок раскружали-
вают путем отпускания (отвинчивания) гайки.
При раскружаливании блоков первой очереди осуществляли
постоянный геодезический контроль за положением конструкций
внешнего контура и центрального узла. При раскружаливании бло-
ков первой очереди были отмечены перемещения верхних точек
колонн наружного контура в плане до 43 мм, что соответствовало
теоретическим прогнозам. При выполнении аналогичных операций
в следующих очередях монтажа покрытия (включавших по четыре
блока ферм) перемещения становились значительно меньше и на
последней стадии установки двух блоков ферм практически отсут-
ствовали. При определении последовальности монтажа ферм стаби-
лизации покрытия был предусмотрен такой порядок, чтобы по длин-
ной оси стадиона над местами расположения стендов укрупнитель-
ной сборки монтажные проемы оставались свободными для подъе-
ма очередных блоков стабилизирующих ферм, а затем и лепестков
мембраны, и два наиболее длинных блока монтировали последними
после укладки на покрытие всех лепестков мембраны.
Блок стабилизирующих ферм поднимали кра-
ном БК-ЮОО и шевром-установщиком (см. рис. 5.21) примерно на
1 м выше наружного кольца. Затем шевр перемещали по рельсо-
вому пути подкрановой эстакады, уложенному на наружном коль-
це, к месту установки данного блока, а кран БК-ЮОО одновременно
поворачивали в соответствующую сторону и постепенно уменьшали
вылет стрелы. После достижения шевром намеченной точки уста-
навливали блок на место, причем сначала опускали конец со сто-
роны крана БК-ЮОО,не доводя блок на 100 мм до монтажных сто-
ликов; затем устанавливали в проектное положение обе фермы бло-
ка на наружном кольце, после чего блок опирали на внутреннее
кольцо. Расстроповку блока производили только после его полного
проектного закрепления на внутреннем и наружном кольцах. Блок
с траверсой-распоркой оставляли нераскружаленным, передавая
лить вертикальную нагрузку на внутреннее и наружное кольцо,
вплоть до окончания монтажа всех блоков данной очереди. Поток
был организован так, что после расстроповки очередного блока для
подъема следующего симметрично монтируемого блока кран
БК-ЮОО поворачивали к другому стенду, а шевр перемещали по
эстакаде для строповки и подготовки к снятию и опусканию вниз
очередной траверсы-распорки.
По мере монтажа между соседними блоками с помощью лебедок
и простейших монтажных приспособлений устанавливали прогоны
по верхним и нижним поясам ферм, связи и сеции воздуховодов.
Таким образом создавалась радиально-кольцевая система стабили-
239
зации покрытия, на которую в дальнейшем укладывали мембрану.
После монтажа 30 блоков (через один) и заполнения межблоч-
ных проемов нивелировали контрольные точки на верхних поясах
(в четвертях пролета) каждой фермы. По геодезической схеме вы-
полняли рихтовку ферм, отметки контрольных точек которых отли-
чались от проектных более чем на 50 мм. Рихтовку производили
путем подтягивания или ослабления гаек натяжения фермы, креп-
ление которой к внутреннему кольцу предусмотрено в виде двух
шпилек с резьбой М65 и гайками. По окончании рихтовки ферм
производили монтаж мембраны.
Мембранная оболочка массой 1569 т, укладываемая
на радиально-кольцевую систему стабилизации покрытия, состояла
из 64 секторных лепестков (сталь 14Г2 толщиной 5 мм), прикреп-
ляемых в центре покрытия к внутреннему, а по периферии к наруж-
ному кольцам. Все лепестки соединяли с кольцами и между собой
высокопрочными болтами диаметром 24 мм. Лепестки мембраны
монтировали после окончания монтажа системы стабилизации, так
как монтаж пространственными блоками из стабилизирующих ферм
с уложенными на них лепестками мембраны не обеспечивался гру-
зоподъемностью применявшихся средств.
Полотнища мембраны поступали на монтажную площадку в виде
рулонов. Возле центральной секции на поле стадиона были установ-
лены два крана СКГ-100, которыми разгружали рулоны, склади-
ровали, сортировали и устанавливали на стеллажи для раскаты-
вания.
Стеллажи для раскатывания рулонов устраивали на месте стен-
дов для укрупнительной сборки блоков стабилизирующих ферм с
использованием металлоконструкций демонтированных стендов.
В обоих концах каждого стеллажа (под центральной опорой и под
наружным кольцом) установили по одной пятитонной электриче-
ской лебедке, с помощью которых затем раскатывали рулоны. Од-
на лебедка была тяговой, другая — страховочной в зависимости
от направления раскатки рулона. После установки рулона краном
СКГ-100 на стеллажах центральной опоры на рулон крепили спе-
циальную охватывающую трубчатую траверсу-рамку, к которой
крепили обе лебедки. Одновременной работой двух лебедок рулон
прокатывали целиком в другой конец стеллажа в зону наружного
кольца, а оттуда раскатывали в обратном направлении. Так раска-
тывали один за другим четыре рулона определенных марок, в ре-
зультате на стеллаже образовывался пакет из восьми лепестков,
уложенных снизу вверх в очередности, обратной порядку подъема
и установки лепестков в проектное положение.
По окончании раскатки рулонов верхний лепесток готовили к
подъему. Подготовка лепестка мембраны к подъему заключалась в
его разметке, окончательном раскрое по рабочим чертежам; обрез-
ке узкого и широкого концов до нужных размеров, установке
вдоль боковых кромок лепестка инвентарных стоек для канатного
ограждения, укладке инвентарных деревянных ходовых мостиков;
такими же мостиками и страховочным канатом оборудовали места
240
примыкания лепестка к наружному кольцу, где производили работы
по его временному закреплению.
Для подъема лепестков мембраны использовали четыре травер-
сы-распорки, по два типоразмера на каждый стеллаж. Траверсы
одного типоразмера служили для работы с лепестками длиной 74...
84 м, второго—с лепестками длиной 84...95 м. Траверсы-распорки
оснастили устройствами для строповки и одновременного перевода
лепестков из горизонтального положения на стеллаже в положение,
близкое к проектному. Пос^че укладки лепестка его верхний широкий
конец крепили к наружному кольцу на электроприхватках в местах
проектных сварных швов. Кромки прикрепляли к верхним поясам
стабилизирующих ферм гнутыми скобами-кляммерами, устанавли-
ваемыми через каждые 6 м по длине кромки лепестка. Кляммеры
предохраняли лепесток от вибрации под действием ветровой на-
грузки.
Очередность монтажа лепестков мембраны аналогична последо-
вательности установки блоков стабилизирующих ферм — симмет-
рично относительно главных осей покрытия. Сначала лепестки укла-
дывали через один, т. е. только по ранее смонтированным блокам
стабилизирующих ферм, затем в промежутках между ними, и в пос-
леднюю очередь на покрытие были временно уложены шесть ле-
пестков, предназначенных для закрытия монтажных проемов. Далее
собрали на стеллажах и подняли в проектное положение два пос-
ледних наиболее длинных блока стабилизирующих ферм и закрыли
прогонами все (кроме одного) примыкающие к блокам межфермен-
ные пространства. С помощью одной оставленной наверху травер-
сы-распорки переложили пять лепестков мембраны из временного
положения в проектное. Через свободный проем в покрытии демон-
тировали траверсу-распорку, разрезав ее на две части. Одну часть
опустили на землю краном БК-ЮОО и шевром, а вторую — только
краном БК-1000. Затем проем заполнили прогонами, ранее уложен-
ный рядом с проемом последний лепесток сдвинули в проектное
положение с помощью ручных рычажных лебедок и закончили
монт.аж лепестков мембраны.
Натяжение лепестков мембраны осуществляли двумя горизон-
тально расположенными гидравлическими домкратами усилием по
250 кН каждый. В результате натяжения выправляли почти все
имевшиеся на лепестках после укладки хлопуны, и лепесток пол-
ностью включался в работу на временные нагрузки (снеговую и
ветровую), передавая на постель (верхние пояса стабилизирующих
ферм) лишь небольшую часть усилий.
Параллельно с укладкой и натяжением лепестков мембраны ве-
ли подготовку к проектному закреплению мембранной оболочки:
сверлению отверстий и установке высокопрочных болтов. Были
устроены две системы разводки сжатого воздуха, включающие в
себя вертикальные и горизонтальные трубопроводы. Горизонталь-
ные трубопроводы оканчивались ресиверами с вентилями для раз-
дачи воздуха на пневмоинструменты в пять точек. Одновременно
на покрытии работало до 20 пневматических машин.
241
Проектное закрепление мембранной оболочки потребовало про-
сверлить по месту 97 тыс. отверстий диаметром 27 мм через три-
четыре листа металла общей толщиной 18...32 мм, а затем поста-
вить в эти отверстия высокопрочные болты диаметром 24 мм с на-
тяжением усилием 234 кН.
После сборки и проектного закрепления всех элементов покры-
тия производилось его раскружаливание, т. е. освобождение цент-
ральной опоры и плавное включение в работу всей пространствен-
ной большепролетной конструкции. Раскружаливание производили
на песочных домкратах поэтапно (по 10...20 мм) путем синхронного
выпуска определенного количества песка из четырех песочных
домкратов, на которые кольцо опиралось с момента установки в
проектное положение. Зависание внутреннего кольца — отделение
от него -штоков домкратов — произошло после прохождения всех
четырех контрольных точек кольца вниз на 250 мм. Таким обра-
зом, вся пространственная система покрытия включалась в работу
по эксплуатационной схеме.
Изложенный метод монтажа позволил освободить площадь зала
для возведения трибун и рамы трансформации параллельно с мон-
тажом покрытия, а также обеспечил сборку большей части конст-
рукций радиально-кольцевой системы и мембраны внизу на стендах,
т. е. в наиболее благоприятных условиях.
Следует отметить, что эллипсная форма покрытия предопре-
делила существенное ухудшение заводской и монтажной техноло-
гичности конструкций, потребовала значительной по массе монтаж-
ной оснастки одноразового использования, увеличила трудоемкость
работ (по сравнению с круглой формой покрытия).
Покрытие Дворца спорта «Юбилейный». Часто висячие покры-
тия выполняют в виде несущих вант, по которым укладывают ог-
раждающие конструкции. Примером такого сооружения является
Дворец спорта «Юбилейный» в Ленинграде. Его покрытие состоит
из полуферм, которые одним концом крепили к растянутому'цент-
ральному кольцу диаметром 12 м, а другим — к сжатому наруж-
ному кольцу диаметром 93 м. Полуфермы состоят из двух канатов,
образующих в пространстве форму взаимно пересекающихся пара-
болоидов вращения. Нижний несущий канат 0 65 мм и верхний
стабилизирующий канат 0 42,5 мм соединены стойками.
Полуфермы изготовляли на сборочной площадке и монтировали
целиком специальной траверсой башенным краном БК-300 со стре-
лой 30 м. До изготовления ферм ванты вытягивали, разрезали,
заделывали концы во втулки и испытывали на усилие, превышаю-
щее на 20% расчетное. Полуфермы устанавливали в последова-
тельности, обеспечивающей устойчивость сооружения, т. е. сначала
монтировали две полуфермы в одном сечении, а затем две во взаим-
но перпендикулярном; в дальнейшем — по биссектрисам образовав-
шихся углов. После установки и закрепления всех полуферм ста-
билизирующие канаты натягивали на усилие 630 кН. Одновремен-
но натягивали четыре фермы гв двух взаимно перпендикулярных
направлениях. Натяжение осуществляли' с рабочей площадки на
242
Рис. 5.23. Схема монтажа висячего покрытия шатрового типа:
/ — кран МСК-5-35; 2 — наружное кольцо; 3 — плита покрытия; 4 — центральная опора; 5 — монтируемая
ванта; 6 — траверса для подъема вант
центральной временной опоре, где было размещено оборудование
для натяжения вант и песочницы для раскружаливания централь-
ного кольца покрытия. По верхним стабилизирующим канатам
укладывали металлические ребристые щиты кровельного настила
по захваткам кранами БК-300 и Т-226, которые перемещались по
кольцевым путям вокруг здания.
Покрытие гаража шатрового типа. На рис. 5.23 показана схема
монтажа висячего покрытия гаража шатрового типа диаметром
около 102 м. Покрытие состоит из 106 радиальных вант 040 мм
из арматурной стали и уложенных по вантам железобетонных
плит трапецеидальной формы. Покрытие закреплено к наружному
железобетонному и центральному стальному кольцу 09 м, опираю-
щемуся на стальную колонну диаметром 1,5 м.
Монтаж сборных железобетонных элементов кольцевой этажер-
ки и центральной опоры внутреннего кольца осуществляли с приме-
нением крана СКГ-40. Монтаж вант и железобетонных плит покры-
тия выполнен башенным краном МСК-5-35, перемещавшимся по
кольцевым путям, и полноповоротным стреловым краном, установ-
ленным на центральной опоре.
Для изготовления и вытяжки вант был устроен стенд, по кон-
цам которого заложили 100 т якоря. Вытяжку вант осуществляли
домкратами.
Системы висячих покрытий с жесткими нитями использованы
в плавательном бассейне «Олимпийский» и универсальном спортив-
ном зале «Динамо».
Висячая система покрытия плавательного бассейна «Олимпий-
ский» состоит из стальных решетчатых ферм пролетами от 40 до
104 м, подвешенных параллельно короткой оси здания с шагом
4,5 м к двум сталебетонным аркам, и в совокупности с горизонталь-
ными и вертикальными связями представляет форму гиперболиче-
ского параболоида. Висячие решетчатые фермы работают анало-
243
гично нитям, обладающим изгибной жесткостью. От обычных ферм
их отличает наличие горизонтального распора, который они пере-
дают на арки опорного контура. Значительное провисание ферм
(до 18 м) позволило снизить величину распора в них до 1000...
1300 кН (при пролете около 100 м). Это обстоятельство не только
уменьшает массу висячих ферм, но и позволяет разгрузить контур-
ные арки, воспринимающие распор ферм.
Фермы криволинейного очертания имеют высоту 2,5 м и состоят:
из верхнего пояса (швеллер № 40), который в эксплуатационном
состоянии является несущей растянутой нитью, воспринимающей
основную часть растягивающего расчетного усилия; из нижнего
пояса (швеллер № 20), выполненного по ломанной в узлах кривой;
и решетки (уголок 100X10 мм).
Нижний пояс и решетка криволинейных ферм при эксплуатации
являются стабилизирующим ребром растянутого верхнего пояса.
Они воспринимают местные нагрузки от площадок обслуживания и
подвесного потолка, а также участвуют в работе фермы на растя-
жение. Наличие связей в покрытии приводит к снижению переме-
щений, увеличивает стабильность покрытия и обеспечивает сов-
местную деформацию его элементов. Поэтому отпала необходимость
в применении кровельных прогонов, и профилированный настил
опирался непосредственно на верхний пояс ферм.
Элементы покрытия плавательного бассейна монтировали ба-
шенным краном БК-1000 (висячие фермы и частично профилиро-
ванный настил), установленным внутри корпуса вдоль длинной
оси симметрии, и пятью башенными кранами КБ-160.2 небольшой
грузоподъемности, использованными для подачи профилированного
настила на кровлю (рис. 5.24).
Для монтажа криволинейных ферм внутри корпуса параллельно
оси сооружения были установлены две временные эстакады на рас-
стоянии 43 м одна от другой. Эстакада состояла из двухветвевых
колонн (ветви из двух двутавров № 36, решетка — из уголка
50x5 мм), разнесенных в плане на 1,6 м. На приваренные столики
оголовков колонн устанавливали конструкции пролетного строения
эстакады из двутавра № 50, усиленного сверху и снизу полосой
160 X 16 мм.
Перед подачей ферм на монтаж на складе выполняли их частич-
ное укрупнение. Окончательное укрупнение ферм покрытия произ-
водили в вертикальном положении в зоне действия крана. Первые
две фермы монтировали целиком, предварительно укрупненными
на земле. Большая часть криволинейных ферм смонтирована тремя
укрупненными частями: вначале монтировали крайние части, кото-
рые для каждой фермы имели свою длину, затем средние — длиной
43 м. Крайние части фермы одним концом шарнирно подвешивали
к аркам, другим—опирали через рихтовочное приспособление на
эстакаду. Рихтовочное приспособление для выверки положения
ферм и совмещения стыкуемых частей выполнено в виде постамента
со стойкой, по которой с помощью домкрата вертикально переме-
щается обойма. Постамент посредством захватов крепили к балкам
244
Рис. 5.24. Схема монтажа конструкций покрытия:
кран КБ-160.2; 2 — рихтовочное устройство; 3 временная эстакада; 4 — кран БК-1000
пролетного строения временной эстакады. На обойме были преду-
смотрены консоли, на которые опирали верхние пояса стыкуемых
частей ферм. Приспособление обеспечивало совмещение стыкуемых
концов ферм и проектное положение стыка. Оба конца средних
частей ферм перекрывали накладками. После сварки стыков верх-
них поясов фермы производили ее раскружаливание посредством
перемещения обоймы вниз с помощью реечного домкрата. Нижние
пояса криволинейных ферм сваривали между собой после полного
проектного загружения верхнего пояса, т. е. после монтажа пере-
ходных мостиков, горизонтальных и вертикальных связей, конструк-
ций межферменного пространства, профилированного настила и
подвесного потолка. Это обеспечило работу верхнего пояса криво-
линейных ферм на все постоянные нагрузки и участие нижнего
пояса в работе только на снеговые нагрузки.
Фермы покрытия монтировали в направлении «на кран», после-
довательно, одну за другой, с полным раскружаливанием каждой
после замыкания (обварки) стыковых узлов. Из-за криволинейного
очертания ферм профилированный настил монтировали поэлемент-
но листами 0,66 x9,30 м, подавая его кранами в пакетах. Направ-
ление монтажа — от продольной оси симметрии к аркам. Настил
крепили к верхнему поясу ферм самонарезающимися винтами
диаметром 6 мм.
Покрытие универсального спортивного зала «Динамо». Оно вклю-
чает в себя систему из 16 висячих ферм длиной 34,1 м, соединенных
попарно с помощью листового шарнира в середине пролета, и внеш-
ний шестиугольный опорный контур, опирающийся на подтрибунные
рамы, расположенные с шагом 6 м. Высота раскосных висячих
ферм 2 м, что составляет лишь около 1 /40 величины пролета.
Монтаж конструкций покрытий осуществляли с применением
башенных кранов и металлических временных опор (рис. 5.25).
Поскольку наибольшего вылета стрелы крана (38 м) было недоста-
точно для монтажа временных опор в вертикальном проектном
положении, их подавали внутрь здания краном в горизонтальном
положении и укладывали наклонно верхней частью на элементы
трибун, а нижней — на опорную плиту. Перевод временных опор
из наклонного в вертикальное проектное положение осуществляли
поворотом, используя тяговую и удерживающую лебедки; при этом
в начале подъема опоры поворачивали, используя подъем крюка
и опускание стрелы крана до достижения наибольшего вылета.
Висячие фермы покрытия из двух частей поднимали кранами
БК-300 и устанавливали их на временные опоры одними концами,
соединявшиеся затем на сварке центральным листовым шарниром,
а другим — на опорный контур, с которым также соединялись
листовыми шарнирами. После приварки листовых шарниров фермы
раскружаливали и демонтировали временные опоры в обратном
монтажу порядке, используя лебедки и кран БК-300. Прогоны, свя-
зи и профилированный настил монтировали башенными кранами,
однако в центру,покрытия образовалась «мертвая зона», которая
не перекрывалась ни одним из кранов. Поэтому подачу конструк-
246
Рис. 5.25. Схема монтажа покрытия спортзала «Динамо»:
кран БК-300; 2 — крайние листовые шарниры; 3 — центральный листовой шарнир; 4 — временная
опора в проектном положении; 5 — лебедки
ций в центральную зону осуществляли с помощью специальной
траверсы, поднимаемой одновременно двумя кранами БК-300.
5.6. Монтаж железобетонных пространственных покрытий
К железобетонным пространственным покрытиям относят ци-
линдрические оболочки, оболочки двоякой положительной кривиз-
ны, оболочки двоякой отрицательной кривизны, складчатые конст-
рукции, арки, купола и своды.
Цилиндрические оболочки. Наиболее эффективно их устраивать
из крупноразмерных сводчатых панелей КЖС и КСО. Панель КЖС
представляет собой тонкостенный предварительно-напряженный
свод-оболочку с двумя ребрами-диафрагмами сегментного очерта-
ния. Геометрическая форма конструкции обеспечивает постоянство
усилий в сжатой и растянутой зонах по всей длине пролета. Рабо-
чая арматура панели состоит из двух предварительно-напряженных
элементов, расположенных в нижней зоне ребер. По концам элемен-
тов предусмотрены.стальные анкерные детали. Панели КЖС изго-
тавливаются полностью на заводе и доставляются на монтаж в го-
товом виде, как законченная пространственная конструкция.
Применение относительно простых по форме элементов КЖС
пространственного типа размерами 3X18 и 3x24 м вместо стро-
пильных ферм и ребристых плит дает существенную экономию ма-
териалов (до 30...40%) за счет использования пространственного
эффекта с вовлечением всей оболочки покрытия в работу конструк-
ции. Применение панелей-оболочек КЖС может осуществляться в
покрытиях всех видов с любым числом пролетов длиной до 24 м.
Конструктивное решение покрытия из панелей КЖС проще, чем с
ребристыми плитаци 3X12 м. Число основных монтажных элемен-
тов сокращается в 1,5...2,0 раза, уменьшается высота наружных
стен-: продольных — на 1,2 м, торцовых— на 2,4 м.
Предварительно-напряженная крупноразмерная сводчатая па-
нель-оболочка коммуникационного типа КСО размером 3x24 м
предназначена для покрытий промышленных зданий, в которых
необходим пропуск коммуникаций в межферменном пространстве
как вдоль пролета, так и из пролета в пролет. Панель-оболочка
представляет собой предварительно-напряженную конструкцию
массой 14 т с двумя продольными диафрагмами в виде безраскос-
ных ферм полигонального очертания. Геометрическая форма конст-
рукции позволяет исключить поперечные ребра в плите панели.
Армирование оболочки — четыре преднапряженных стержня диа-
метром 18 A-V в нижних поясах продольных диафрагм; полка
панели армирована сеткой из проволоки В-1, верхний пояс—пло-
ские каркасы из стержней A-III.
Применение панелей КСО в покрытиях производственных зда-
ний уменьшает расход стали и бетона на 20...25%. По сравнению
с аналогичными конструкциями панелей «на пролет» применение
панелей КСО позволяет пропускать технологические и другие ком-
муникации диаметром до 1,2 м. Расход материалов на 1000 м2
248
Рис. 5.26. Бескондукторный монтаж оболочек из укрупненных блоков:
а — схема укрупнения оболочки из трех плит; б — оболочки двоякой положительной кривизны; н -
цилиндрические оболочки; / --крайняя плита; 2 — стыковые накладки; 3— средняя плита; 4 — траверса;
5 — стенд; 6 — инвентарная затяжка; 7—контурные фермы-диафрагмы
производственной площади при применении панелей КСО состав-
ляет: бетона 100 м3, стали 14.23 т; при использовании плоскостных
покрытий соответственно 133 м3 и 18,42 т.
Монтаж элементов цилиндрических оболочек выполняют тради-
ционными методами с использованием кранов с соответствующими
грузовысотными характеристиками.
Оболочки двоякой положительной кривизны. Их применяют для
покрытия одноэтажных зданий с сеткой колонн 18x24 и 18x30 м
и монтируют без каких-либо временных опор из железобетонных
панелей размером 3x6 м, очерченных по цилиндрической поверх-
ности со стрелой подъема 10...20 см. Панели перед монтажом укруп-
няют на нулевой отметке в блоки размером Зх 18 м из трех пане-
лей с установкой временной инвентарной затяжки (рис. 5.26, а)
шпренгельного типа. Блоки устанавливают на контурные фермы-
диафрагмы без применения поддерживающих лесов (рис. 5.26,6).
Диафрагмы могут быть из железобетонных или стальных ферм.
После соединительной сварки панелей и замоноличивания между
249
ними швов монтажные затяжки снимают. Съем затяжек произво-
дят с верхней поверхности оболочки.
По сравнению с плоскостными конструкциями (с такой же сет-
кой колонн) оболочки двоякой положительной кривизны требуют на
20...30% меньше бетона и арматурной стали. Расход этих материа-
лов на 1000 м2 покрытия составляет соответственно 82,4 м3 и 13,2 т.
При монтаже оболочки двоякой положитель-
ной кривизны размером в плане 42 x42 м покрытия
стадиона для ручных игр в Сокольниках (Москва) использовали
центральную временную опору 6x6 м, на которую устанавливали
четыре временные монтажные фермы пролетом по 18 м с расстоя-
нием между ними 6 м. Временная опора и монтажные фермы де-
лили покрытие на две части с размерами каждая 18x42 м. Эти ча-
сти оболочки монтировали также из укрупненных блоков 3 X18 м
(см. рис. 5.26, а) с опиранием их на контурные элементы и монтаж-
ные фермы. Средняя часть покрытия шириной 6 м между монтаж-
ными фермами и укрупненными блоками плит перекрывалась пли-
тами 3 X 6 м. После сварки закладных деталей и стыковых накла-
док между плитами и блоками, замоноличивания швов и набора
прочности бетоном в швах произвели раскружаливание конструк-
ции оболочки и демонтировали центральную временную опору и
монтажные фермы.
Металлоемкость покрытия оболочкой 42 x42 м оказалась при-
мерно в три раза меньше, чем при плоскостном решении по сталь-
ным фермам.
С применением временных опор (монтажных ферм) возможно
возведение из плит 3x6 м и укрупненных секций ЗХ 18 м так на-
зываемых сопряженных сборных оболочек размерами до 72 м, пред-
ставляющих комбинацию отдельных оболочек двоякой кривизны.
По линиям сопряжения отдельных оболочек предусматривают по-
мимо контурных промежуточные ригели (фермы).
Наиболее интересным сооружением в нашей
стране, перекрытым сборной оболочкой двоякой
положительной кривизны, является универсальный
спортивный зал «Дружба» (рис. 5.27) на стадионе им. В. И. Лени-
на в Москве.
Покрытие зала представляет комбинацию центральной сфери-
ческой двояковыпуклой оболочки и 28 поддерживающих складча-
тых оболочек, опирающихся на общую фундаментную плиту. Кон-
струкция покрытия имеет три яруса опорных колец: верхнее (замы-
кающее центральную оболочку) — в виде контурного пояса из мо-
нолитного железобетона, среднее (на уровне перелома складчатых
оболочек) — в виде стальной затяжки, нижнее — в виде монолит-
ных контрфорсов и фундаментной плиты. Верхнее и среднее опор-
ные кольца очерчены по сложным пространственным кривым.
В плане покрытие приближается к овалу и имеет наибольший
пролет 96 м. Максимальная высота конструкции зала 20 м (считая
от шарниров опор) Центральная оболочка имеет размеры 48 X 48 м
и состоит из сборных железобетонных плит пяти типоразмеров.
250
Рис. 5.27. Универсальный спортивный зал «Дружба»:
/ — сборные железобетонные плиты покрытия (ПО-1 ...ПО-5) центральной оболочки; 2— среднее опорное
кольцо-затяжка; 3 — элементы поддерживающих складчатых опор оболочки (ПС-1 ...ПС-5); 4 — верхнее
опорное монолитное железобетонное кольцо^ 5 — шарниры складчатых опор; 6 — плита фундаментная
A
7
Рис. 5.28. Схема каркаса временных подмостей:
/ — центральная опора; 2— гидравлические домкраты; 3 — стойки; 4 — подкосы; 5 — распределительные
балки, 6 — фермы; 7 — прогоны; 8 — вертикальные связи
Центральную оболочку монтировали блоками, состоящими из трех
плит. Каждую из 28 складчатых оболочек собирали из шести же-
лезобетонных элементов четырех типоразмеров. Эти элементы сое-
диняли в монтажных стыках сваркой закладных частей, затем укла-
дывали в стыки рабочую арматуру и замоноличивали их.
252
Монтаж покрытия спортзала выполняли с помощью специально
спроектированных и изготовленных временных подмостей (рис. 5.28)
и шпренгельного усиления укрупненных блоков плит центральной
оболочки. Каркас временных подмостей для монтажа оболочки
состоял из 20 двухветвевых плоскостных опор, связанных в верхней
части парными обвязочными балками, располагаемыми под конту-
ром монолитного пояса центральной оболочки. Между установлен-
ной в центре сооружения пространственной центральной опорой и
обвязочными балками были смонтированы парные фермы.
Обвязочные балки, располагаемые внутри контура каркаса под-
мостей, и парные фермы предназначены для временного опирания
укрупненных блоков плит центральной оболочки, а обвязочные
балки снаружи подмостей — для опирания верхней части укруп-
ненных блоков складчатых оболочек. Восемь стоек и центральная
опора подмостей опирались на фундаментную плиту, двенадцать
стоек — на несущие балки трибункой части сооружения. Поэтому
в первую очередь были смонтированы и закреплены встроенные
несущие конструкции трибунной части (сами трибуны монтировали
в последнюю очередь). Для обеспечения общей устойчивости смон-
тированные конструкции трибунной части были развязаны времен-
ными вертикальными и наклонными связями (в плоскости наклон-
ных трубчатых подкосов полурам трибун). Плоскостные стойки
каркаса были также раскреплены в двух плоскостях жесткими под-
косами.
Конструкции каркаса временных подмостей, а также встроен-
ные конструкции трибунной части монтировали гусеничными кра-
нами СКГ-40/63 и МКГ-25БР, установленными в центральной части
зала и рельсовым краном СКР-1500, установленным снаружи зда-
ния. На изготовление конструкций каркаса временных подмостей
было затрачено 287 т стали, что снизило эффективность конструк-
тивного решения здания.
Одновременно ,с монтажом каркаса подмостей выполняли ук-
рупнительную сборку плит покрытия центральной оболочки, состо-
явшую из 108 сборных железобетонных плит шириной 2,4 и длиной
до 7,2 м; их укрупняли в блоки 0,5x2,4x21,5 м по три плиты в
каждом. Масса одного блока достигала 21 т. Укрупнение плит произ-
водили на двух металлических стендах, обеспечивавших проектную
кривизну собранного блока и точность его геометрических разме-
ров (рис. 5.29 а). Для обеспечения устойчивости каждого укрупнен-
ного блока плит центральной оболочки при его установке в проект-
ное положение (вплоть до замоноличивания и раскружаливания
покрытия) на стендах блоки снабжали инвентарными шпренгель-
ными затяжками.
Монтаж конструкций центральной оболочки выполняли рельсо-
вым краном СКР-1500, перемещавшимся вокруг монтируемого зала
по криволинейным замкнутым путям, а краны МКГ-25БР и СКГ-
40/63 использовали на укрупнительной сборке. Кран СКР-1500 был
собран в специальном башенно-стреловом исполнении со стрелой
30 м и маневровым клювом 39 м; его грузоподъемность на вылете
253
Рис. 5.29. Стенды-кондукторы для укрупнительной сборки:
а — плит центральной оболочки; 6 — ромбовидных складчатых оболочек; / — опорная стойка стенда с под-
косом; 2 — приставная лестница; 3 — площадка подмостей; 4— плита покрытия рядовая ПО-1; 5 —
временный шпрехгель; 6 — опора стенда; 7 — элементы (ПС-1 ...ПС-4) складчатой оболочки; 8— площадка
подмостей; 9—центральная опора стенда; 10 — приставная лестница; //—подкладка из доски; 12—
винтовой домкрат; 13 — поворотная ось опорного шарнира
43 м составляла 25 т. При установке укрупненные блоки опирали
на дубовые прокладки, уложенные по заданным в проекте отмет-
кам на конструкции временных подмостей.
Для складирования укрупненных блоков были предусмотрены
специальные накопители, что позволяло вести непрерывную укруп-
нителъную сборку до момента окончания монтажа каркаса подмо-
стей и приступать к монтажу, имея значительный запас заготов-
ленных блоков. Захват блоков осуществляли четырехветвевым стро-
пом. К моменту окончания монтажа центральной оболочки были
организованы еще три стенда для сборки ромбовидных складчатых
оболочек (рис. 5.29, б), и последующую укрупнительную сборку
складчатых оболочек из шести элементов (каждый массой 8... 12 т)
производили одновременно на четырех стендах-кондукторах, распо-
ложенных по периметру сооружения.
На стендах складчатые оболочки располагали так, что верхние
и нижние концы их находились на одинаковых отметках. Стенды
были снабжены специальными поворотными шарнирами в местах
254
опор складок, а также рихтовочными приспособлениями в виде вин-
товых упоров для соблюдения исходной геометрии собираемого
блока. После рихтовки опорных плоскостей стенда устанавливали
средние плиты ПС-2 и ПС-4 и соединяли их между собой сваркой
металлических накладок. Затем к опорным узлам этих плит в ме-
стах примыкания к ним боковых элементов приваривали стальные
листы, образующие столик корытного сечения, в который устанав-
ливали оголовки боковых плит ПС-1 и ПС-3. При этом противопо-
ложные стороны боковых плит опирали на стойки стенда. После
проверки исходной геометрии сборных элементов блока складки
соединяли продольные ребра боковых плит стальными накладками.
Затем соединяли торцовые ребра плит, в швы между плитами уста-
навливали арматурные каркасы и замоноличивали швы бетоном.
Цикл работ по укрупнительной сборке и омоноличиванию склад-
чатой оболочки составлял 7 дн (при трехсменной работе). На ук-
рупнительной сборке были заняты три крана (МКГ-25БР, СКГ-
40/63 и МКП-40). Наличие четырех стендов при семидневном цикле
работ на стенде позволило организовать две комплексные бригады
монтажников, каждая из которых-обслуживала по два стенда.
В процессе снятия каждой оболочки со стенда ее одновременно
переводили в положение, близкое к проектному. Это обеспечива-
лось схемой строповки специальной траверсы и возможностью по-
ворота оболочки вокруг нижнего опорного шарнира, предусмот-
ренного на стенде укрупнительной сборки.
При укрупнительной сборке ромбовидных складчатых оболочек
одновременно приваривали проушины для строповки. Складки сни-
мали со стенда, перевозили к месту установки и монтировали в
проектное положение краном СКР-1500. В неделю монтировали
четыре оболочки. Подъем укрупненной ромбовидной складчатой
оболочки массой 80...85 т производили специальной трехветвевой
траверсой грузоподъемностью 85 т. Две основные ветви из стально-
го каната, которые крепили по концам на втулках к боковым про-
ушинам складки в местах ее перелома, воспринимали основную
массу поднимаемой складки. Третью, второстепенную ветвь, уравно-
вешивающую складку, в процессе подъема закрепляли в нижнем
основании складки. Регулируя длину второстепенной ветви — уни-
версального стального каната, задавали требуемый наклон складки
при подъеме.
При установке каждой ромбовидной оболочки в проектное поло-
жение ее низ сначала, опирали на шарнир (стальной шар диамет-
ром 150 мм в сферическом гнезде). Затем верхний конец блока,
поднятый выше проектного положения примерно на 1 м, поворотом
вокруг нижнего шарнира плавно опускали на верхнюю монтажную
сферическую скользящую опору, установленную на обвязочных
балках временных подмостей. Наличие скользящей опоры исключа-
ло передачу возможного горизонтального усилия распора на каркас
временных подмостей.
Установленный по основным осям (осям трибун) в проектное
положение ромбовидный блок-оболочку удерживали от опрокиды-
255
вания под воздействием ветровых нагрузок двумя временными ме-
таллическими стойками, установленными на перекрытии трибунной
части, и двумя поперечными канатными расчалками диаметром
17,5 мм с винтовыми талрепами — устройствами для натяжения
расчалок. Каждый последующий блок-оболочку после приведения
в проектное положение расчалками с талрепами до расстроповки
крепили к ранее установленной оболочке в месте ее перелома двумя
временными распорками (верхней и нижней). Расчалки сохраняли
до окончания сварки соединительных узлов затяжек между склад-
ками (элементов замкнутого кольца).
Для симметричной загрузки временных подмостей блоки-оболоч-
ки устанавливали по диаметрально противоположным взаимно
йерпендикулярным осям здания. По окончании монтажа всех
28 складчатых блоков-оболочек произвели выверку и необходимую
рихтовку конструкций постоянной стальной затяжки, элементы ко-
торой поднимали вместе с оболочками на временных подвесках.
Затем были выполнены работы по сборке и сварке соединительных
узлов (стыков) элементов постоянной затяжки — среднего опорно-
го кольца сооружения.
После сборки и сварки узлов крепления постоянной стальной
затяжки коробчатого сечения из уголка 200 x200 x25 мм монтиро-
вали сборные железобетонные доборные элементы, заполняющие
верхние треугольные проемы покрытия между ромбовидными склад-
ками, и параллельно бетонировали верхний монолитный пояс и швы
центральной оболочки. Установку треугольных доборных железобе-
тонных элементов в проектное положение выполняли четырехветве-
вым стропом с включением в каждую ветвь талрепа, позволяющего
регулировать длину любой ветви в процессе строповки внизу. Таким
образом, доборный элемент поднимали с земли в проектном поло-
жении с заданными перепадами отметок краев,
По окончании всех работ и набора бетоном замоноличивания
проектной прочности (30 МПа) было осуществлено раскружали-
вание оболочки, т. е. постепенное освобождение стального каркаса
временных подмостей от поддерживания сборно-монолитного по-
крытия. В процессе раскружаливания необходимо было обеспечить
синхронное опускание 21 стойки каркаса подмостей на строго за-
данные величины. Полное раскружаливание уникальной сборно-
монолитной оболочки покрытия осуществлено за 12 ч. В течение
последующих шести суток контролировали дальнейшие изменения
прогибов оболочки и усилия в затяжке. По истечении суток состоя-
ние оболочки практически стабилизировалось, прирост прогибов и
усилий почти прекратился. Окончательный прогиб оболочки соста-
вил в среднем 65 мм, а максимальное усилие в затяжке — 3300 кН.
Оболочки двоякой отрицательной кривизны. Такие оболочки из
прямоугольных плит с опиранием их на контурные фермы и конь-
ковые элементы монтируют традиционными методами, как и плос-
костные конструкции. Для перекрытия зданий больших пролетов
применяют висячие оболочки двоякой отрицательной кривизны. Ин-
тересным примером такого здания является крытый рынок в Бау-
256
Рис. 5.30. Конструктивное решение покрытия висячей оболочкой здания Бауманского
рынка в Москве:
/—наклонные опоры; 2 — сборно-монолнтное опорное кольцо; 3 — сборные керамзитобетонные плиты,
уложенные по канатным вантам; 4 — центральное стальное кольцо; 5 — световой фонарь; 6 — перекрытие
антресоли; 7 — подвески балок наружного кольца антресоли
майском районе Москвы. Основными элементами покрытия явля-
ются: железобетонное наружное кольцо, ванты, внутреннее метал-
лическое кольцо л сборные керамзитобетонные плиты (рис. 5.30).
Торговый зал перекрыт висячей железобетонной предварительно-
напряженной оболочкой диаметром 80 м. Покрытие опирается на
16 наклонных опор, представляющих собой двухветвевые сталь-
ные колонны. Ветви колон сходятся у нижней опоры и расходятся
до 1 м в месте примыкания к опорному кольцу оболочки. Это «мет-
ровое» плечо обеспечивает жесткое защемление колонн в опорном
контуре в кольцевом направлении. Опирание колонн на фунда-
мент — шарнирное. Такая конструкция колонн и опорных, узлов,
не требуя вертикальных связей, обеспечивает общую устойчивость
сооружения и воспринятие ветровых нагрузок.
Основным несущим элементом покрытия являются ванты —
радиальная сеть' из 80 канатов диаметром 52,5 мм, натянутая со
стороны центрального кольца оболочки. Каждый вантовый элемент
представляет собой стальной канат длиной около 35 м с гильзо-
клиновыми анкерами на концах. Ванты закреплены в опорном коль-
це в специальном анкерном канале посредством вилочных шайб и
объединены в центре с помощью стального кольца. Закрепление
вантового элемента в центральном стальном кольце также произ-
водилось с применением вилочных шайб. Опорное кольцо — сбор-
но-монолитное, прямоугольного сечения 1,0 X 1,5 м. Сбофные эле-
менты кольца имеют швеллерное сечение.
Собственно оболочка собрана из керамзитобетонных плит трапе-
циевидной формы 11 типоразмеров, уложенных на ванты-тросы с
креплением опорных уголков крепежными болтами (рис. 5.31) и
последующим замоноличиванием.
Сечение центрального кольца диаметром 12 м — в виде двух
сварных швеллеров. На центральное кольцо опирается световой
фонарь, представляющий решетчатую стальную оболочку в форме
полусферы.
Вначале гусеничным краном Э-2508 смонтировали металличе-
скую временнную опорную башню, на которой произвели укрупни-
257
9—409
1- 1
0,08
Рис. 5.31. Опирание сборных плит оболочки на канатные ванты:
/ — сборная карамзитобетонная плита; 2— ванта 0 52,5 мм; 3 — опорный уголок плиты, приваренный к
закладной швеллерной детали; 4 — крепежный болт U-образный с гайками; 5 — арматурные стержни
тельную сборку и монтаж стального кольца. Закрепление поясов
кольца осуществляли на сварке. По окончании этих работ на цент-
ральном кольце был осуществлен монтаж конструкций фонаря. За-
тем монтировали сборные элементы опорного железобетонного
кольца также гусеничным краном Э-2508. Арматурные выпуски
сборных элементов кольца соединяли с помощью ванной сварки,
осуществляли работы по установке арматурного каркаса.кольца,
монтажу подвесок антресоли и укладке монолитного бетона в «ко-
рыто» сборного железобетонного кольца.
Монтаж вант и керамзитобетонных плит покрытия выполняли
башенным краном, перемещавшимся по кольцевым путям вокруг
здания. Ванты монтировали с помощью специальной траверсы
ТФ-1. Ванту, подвешенную к траверсе, подавали краном к месту
установки в опорном кольце. Заводку ванты в гнездо опорного же-
лезобетонного кольца, как и все-работы в его зоне, производили
со специальных деревянных подмостей, подвешенных к кольцу.
Протаскивание ванты осуществляли с помощью ручной рычажной
лебедки. Фиксирование положения и закрепление ванты произво-
дили вилочными шайбами. Аналогичным образом осуществляли
закрепление ванты в центральном стальном кольце.
Монтаж индивидуальных плит покрытия производили кольцами
от центра с целью уменьшения монтажных нагрузок в опорных
кольцах оболочки. Установку плит первой очереди осуществляли
с помощью специальной траверсы ТФ-2 для подъема пакета из трех
плит. Установку плит в «мертвой зоне» (при недостаточном вылете
стрелы крана; вели по одной плите также с помощью траверсы
ТФ-2 со специальным контргрузом. Установку плит последней оче-
реди производили без траверсы по одной плите.
После установки всех плит с элементами крепления и опирания
на ванты осуществляли замоноличивание кольцевых швов между
плитами. Затем натягивали ванты. Натяжение каждой ванты про-
изводили двумя гидродомкратами ДГО-ЮО, закрепленными в тра-
версах. Натяжение двух вант, расположенных по одному диаметру,
осуществляли одновременно. Натяжение вели в три этапа на усилия
соответственно 860, 1100 и 1350 кН. Фиксирование натянутого троса
на каждом этапе производили с помощью набора вилочных шайб.
Питание гидродомкратов — от насосных станций НСП-400.
Каждая насосная станция обслуживала два гидродомкрата. После
натяжения вант осуществляли замонодичивание радиальных швов
между плитами покрытия.
Конструкция покрытия характеризуется высокими технико-эко-
номическими показателями: на 1 м2 приведенная толщина бетона —
15 см, расход стали — 40 кг.
Складчатые конструкции. Указанные конструкции большепро-
летных покрытий образуют преимущественно двумя способами:
1) из плоских сборных железобетонных плит, устанавливаемых под
углом и соединяемых между собой по ребрам (в коньке и в желобе)
за счет петлевых выпусков или путем сварки закладных дета^й и
арматурных выпусков с последующим замоноличиванием швов
259
9*
Рис. 5.32. Схема монтажа складчатого покрытия из плоских плит:
а — подъем плит; б — раскрытие плит в процессе установки; в — закрепление установленных плит затяжка-
ми; / — траверса; 2 — стропы-затяжки, 3 — колонна
сопряжения (рис. 5.32); 2) из сборных железобетонных элементов
трапециевидного поперечного сечения (покрытие Курского вокзала
в Москве, легкоатлетического манежа Центрального института
физкультуры и спорта в Измайлове и др.).
Монтируют складчатые конструкции преимущественно так же,
как и плоскостные конструкции, за исключением варианта монтажа
из спаренных плит, которые при монтаже раскрываются как «ро-
яльные петли» и удерживаются под заданным углом с помощью
временных канатных затяжек (см. рис. 5.32, в). Складчатые кон-
струкции по расходу материалов экономичны, однако отсутствие
унифицированного набора сборных элементов складок, сложность
изготовления и транспортирования крупногабаритных складок ог-
раничивают их применение.
Арки, купола и своды из железобетонных элементов. Их мон-
тируют так же, как и аналогичные металлические конструкции
(см. §5.4), как правило, с применением временных монтажных
опор, удерживающих элементы монтируемого сооружения в про-
ектном положении до их окончательной сборки и закрепления.
При последующем раскружаливании опоры освобождают и кон-
струкция включается в проектную работу.
Железобетонные купола обычно выполняют в двух
конструктивных решениях: 1) ребристые, состоящие из радиально
расположенных криволинейных ребер, опирающихся нижним кон-
цом на наружное опорное кольцо, верхним — на внутреннее цент-
ральное; по радиальным ребрам укладывают криволинейные прого-
ны, образующие концентрические кольца, а по прогонам монтируют
плиты; 2) безребристые (гладкие) купола монтируют без системы
радиальных ребер и прогонов непосредственно из плит, соединяе-
мых между собой по кольцевым и радиальным швам.
Купольное покрытие здания цирка в форме 12-угольника, обра-
зованного двумя рядами колонн, монтировали из 96 трапециевид-
ных плит-оболочек двоякой кривизны, укрупненных до подъема в
260
Рис. 5.33. Схема монтажа купольного покрытия с использованием в качестве опоры
башни крана:
/ _ кольцевой рельсовый путь; 2 — канатные расчалки; 3 — стойка; 4 — временные подвески; 5 — сборные
панели; 6—ферма-шаблон (кондуктор); 7—башенный кран; 8— опорная площадка
блоки из двух плит с применением временных арматурных затяжек.
Такое укрупнение позволяло устанавливать блоки плит на цент-
ральное кольцо (на временной опоре) и на наружное кольцо при
минимальной площади временной опоры. После приварки плит меж-
ду собой по радиальным швам, к наружному и центральному
кольцам по кольцевым швам, замоноличивания швов и набора бе-
тоном замоноличивания 70%-ной проектной прочности ослабляли
натяжение затяжек и снимали их, работая с катучих подмостей и
на центральной опоре.
Известен монтаж сборных плит куполов без опорных подмостей
кольцевыми ярусами в направлении к вершине купола. При монта-
же каждая плита яруса удерживается в проектном положении с
помощью шпренгельного монтажного приспособления, которое со-
стоит из металлической стойки, упирающейся в плиту ранее смон-
тированного яруса (при монтаже плит первого яруса стойки упи-
рают в устойчивые нижележащие конструкции) и имеющей оттяж-
ки. Верхняя оттяжка со стяжной муфтой закрепляется за монтируе-
мую плиту (с помощью стяжной муфты регулируют наклон плиты
в куполе), а нижняя оттяжка крепится к плите смонтированного
яруса. Установку плит, подаваемых краном, производят с наруж-
261
ных навесных подмостей, перемещаемых по ходу монтажа по. ранее
смонтированному ярусу плит. Полностью собранный ярус плит
с проектным креплением их между собой представляет устойчивую
замкнутую оболочку, что позволяет снимать поярусно стойки с
оттяжками и использовать эти приспособления для монтажа плит
следующего яруса купола.
Эффективен метод монтажа купольных покрытий с помощью
передвижной фермы-кондуктора, перемещающейся по кольцевым
рельсам на нижнем опорном кольце и на башне крана, установлен-
ного в центре купола (рис. 5.33). Пространственная ферма служит
кондуктором при установке плит, которые после укладки на ферму-
кондуктор приводят в проектное положение с помощью имеющихся
на кондукторе регулировочных винтов и крепят подвесками к мон-
тажным стойкам, для чего натягивают подвески стяжными муфта-
ми. Монтаж плит купола ведут поярусно, начиная с первого коль-
цевого пояса от наружного кольца.
' После монтажа плит одного яруса и удержания их подвесками
производят проектное закрепление плит между собой и затем сни-
мают подвески для использования их на следующем ярусе плит.
Своды из сборных железобетонных элемен-
тов в зависимости от конструктивного решения могут быть ци-
линдрическими, волновыми, складчатыми, сегментными и состоят
из ряда примыкающих одна к другой в продольном направлении
двухшарнирных (в сегментных сводах — трехшарнирных) арок,
монтируемых из железобетонных панелей. Распор арок, образую-
щих свод, воспринимается затяжками, фундаментами или стенами с
контрфорсами. Своды монтируют с помощью инвентарных пере-
движных подмостей-опор аналогично арочным стальным конструк-
циям. При использовании типовых сборных железобетонных плит
своды позволяют перекрывать пролеты до 60 м и обеспечивают
снижение собственной массы конструкций на 20...30% по сравнению
с покрытием по предварительно-напряженным железобетонным
фермам. Из плит КЖС, поставленных как полуарки, можно соби-
рать сегментные своды пролетами до 48 м.
Основным недостатком сводчатых конструкций является увели-
чение внутреннего объема сооружений.
ГЛАВА 6
МОНТАЖ НАЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ
И ГАЗГОЛЬДЕРОВ
6.1. Общие принципы возведения резервуарных
конструкций
Для хранения нефти, нефтепродуктов, газов (в том числе сжи-
женных) широко применяют наземные металлические емкостные
сооружения: вертикальные цилиндрические резервуары (для нефти
и нефтепродуктов), изотермические резервуары (для сжиженных
262
газов), цилиндрические и сферические (шаровые) газгольдеры
(для газов).
Единичная вместимость вертикальных резервуаров достигает
100 тыс. м3, изотермических — 60 тыс. м3, сферических — 10 тыс. м3.
С увеличением единичной вместимости резервуаров (одинакового
типа) улучшаются удельные (на 1 м3 хранимого продукта) технико-
экономические показатели по их сооружению и эксплуатации.
Основополагающим техническим решением в области отечест-
венного резервуаростроения явилась разработка Институтом элект-
росварки им. Е. О. Патона АН УССР технологии рулонирования
стенок и днищ резервуаров, а также центральных частей пла-
вающих крыш и понтонов. Эта технология позволила перенести
па заводы около 80% сборочно-сварочных работ, применить авто-
матическую сварку и современные методы контроля соединений,
в 3...4 раза сократить трудоемкость и продолжительность работ
на монтажной площадке. Метод индустриального изготовления и
монтаж резервуарных конструкций на основе рулонирования был
отмечен Ленинской премией. Если вначале эта технология пре-
дусматривала сооружение резервуаров вместимостью до 5 тыс. м3,
то в последующие годы сфера применения метода рулонирования
расширилась на резервуары вместимостью до 100 тыс. м3.
Заготовки для оболочки сферических резервуаров поставляют
на площадку в виде укрупненных лепестков двоякой кривизны.
Способы сборки и сварки оболочек основаны на применении мани-
пуляторов-вращателей, обеспечивающих возможность выполнения
сварки в нижнем положении. Манипуляторы являются довольно
сложными дорогостоящими механизмами, поэтому разработаны ап-
параты и технология для механизированной сварки без вращения
оболочек сферических резервуаров.
6.2. Монтаж вертикальных цилиндрических резервуаров
и газгольдеров
Вертикальные цилиндрические стальные резервуары. Такие ре-
зервуары объемом 5...100 тыс. м3 имеют высоту стенки 12 и 18 м
и диаметр 23...89 м. Корпус резервуара большой вместимости —
цилиндрическая оболочка со стенкой переменной толщины, в умень-
шенном масштабе приближенно повторяющей эпюру гидростатиче-
ского давления хранимой жидкости, за исключением верхних поясов
толщину которых назначают из условия устойчивости. Стенка, как
правило,— одинарная цилиндрическая оболочка, подкрепляемая
ребрами жесткости, сопряжение с днищем осуществляется электро-
дуговой сваркой.
В целях уменьшения потерь хранимого продукта от испарения
резервуары (особенно больших диаметров) оснащают не стацио-
нарными крышами, а перемещающимися по высоте понтонами и
плавающими крышами, которые всегда находятся на поверхности
нефтепродукта.
to
На современных установках изготовляют рулонированные кон-
струкции резервуаров из стали толщиной до 18 мм (в том числе
высокопрочной марки 16Г2АФ) с длиной рулона 18 м и массой
до 100 т (имеются проработки по применению рулонов массой
до 125 т). Сущность метода рулонирования заключается в том, что
стенки днища резервуаров, центральные части плавающих крыш
и понтонов почти полностью изготовляют в заводских условиях
в виде полотнищ шириной 12... 18 м. Полотнища собирают и сва-
ривают на специальных двухъярусных магнитных механизирован-
ных стендах с. применением высокопроизводительных сварочных
автоматов, например, А-735. Полотнища шириной, равной высоте
резервуара, после сварки и контроля соединений наматывают на
решетчатую металлическую бобину диаметром 2,8...3,2 м. В ка-
честве бобины используют обычно шахтную лестницу, централь-
ную стойку резервуара или специальный каркас.
Для резервуаров больших диаметров полотнище стенки постав-
ляют в шести рулонах и более. Днище резервуара собирают из
2...4 частей, которые. наматывают в один или несколько рулонов.
При поставке днища одним рулоном сначала наматывают средние,
а затем крайние элементы. Аналогично рулонируют полотнища пла-
вающих крыш резервуаров.
Погрузку (разгрузку) резервуарных конструкций осуществляют
методом накатывания (скатывания) с применением двух тракторов
или двух лебедок или с помощью самоходных кранов, обеспечивая
при этом сохранность геометрических форм рулонов.
Монтаж резервуаров. Резервуары монтируют на песчаном ос-
новании, диаметр которого должен быть на 1,4 м больше диаметра
днища. Для отвода атмосферных осадков основание устраивают
на 0,4...0,6 м выше уровня земли с откосами по краям не круче
1:1,5. От разрушения откосы предохраняют отмосткой. Для предо-
хранения днища от коррозии основание пропитывают мазутом или
гидрофобной смесью и укатывают катками. Приемку основания
и фундаментов резервуаров оформляют актами по устройству на-
сыпной подушки и устройству изолирующего слоя.
Работы по возведению резервуара выполняют в такой последо-
вательности: монтаж и разметка днища, подъем рулонов стенки
в вертикальное положение, установка центральной монтажной стой-
ки, разворачивание рулонов стенки, установка опорных колец и
кольцевых площадок, установка щитов покрытия, сварочные рабо-
ты и контроль качества сварных швов, испытание и сдача резер-
вуара.
Сборку днища резервуара производят путем разворачивания
и сваривания центральной части днища с окрайками, для чего
рулоны днищ накатывают на основание тракторами (лебедками)
по специальному пандусу (рис. 6.1).
Рулон с днищем, состоящий из двух частей, располагают на
основании так, чтобы первая половина днища, составляющая внеш-
нюю оболочку рулона, заняла после разворачивания проектное
положение. При этом вторая половина днища окажется на первой.
264
Рис. 6.1. Схема монтажа днища резервуара из рулонной заготовки:
а — одним трактором и лебедкой; б — двумя тракторами; / — рулон с тремя полотнищами; 2 — тяговый
канат; 3 — трактор; 4 — сани для перевозки рулона; 5 — деревянные брусья для накатки рулона на
основание; 6—якорь, 7 — тормозная лебедка; 8 — тормозной канат; 9—окра им-. днища; 10—бетонное
кольцо
Перед разворачиванием рулон огибают петлей из каната, конец
которого закрепляют на тракторе или лебедке, использованных
для перекатки рулона на основание. Планки, скрепляющие рулон,
перерезают газовым резаком и, ослабляя петлю каната, позволяют
рулону разворачиваться. Если самопроизвольного (под действием
упругих сил) разворачивания рулона полностью не произошло,
дальнейший разворот производят тем же трактором или лебедкой.
265
Рий. 6.2. Схема монтажа стенки резервуара из рулонной заготовки:
а — подъем рулона в вертикальное положение; б — разворачивание рулона; I — тракторы или лебедки.
2 — якорь подъемного полиспаста 3; 4 -г шевр; 5 — тяги (стропы); 6 — тормозной канат; 7—днище;
8 — рулон; 9 — поворотный шарнир; 10 — поддон; // — якоря расчалок 12; 13 — концевая стойка жестко-
сти с лестницей; /-/ — развернутая часть полотнища стенки; /5 — тяговый канат разворачивания рулона
Когда рулон будет полностью развернут, к середине круговой кром-
ки верхнего полуднища приваривают скобу, к которой закрепляют
конец каната для перемещения второй половины днища трактором
или лебедкой в проектное положение. Далее собирают под сварку
на прихватках стык двух половин днища с нахлесточным соедине-
нием, с плотным прижатием обоих полотнищ друг к другу.
Если днище монтируют из трех полотнищ, последовательно свер-
нутых в рулон, то после разворачивания в проектное положение
первого полотнища рулон с двумя оставшимися накатывают на
сани и трактором перемещают так, чтобы можно было развернуть
в проектное положение второе полотнище. Затем последний рулон
снова накатывают на сани и перевозят на другую сторону основа-
ния для разворачивания третьего полотнища.
После сварки и разметки днища приступают к монтажу стенки
резервуара. Монтаж состоит из двух основных операций: уста-
новки рулона стенки в вертикальное положение и его разворачи-
вания со сборкой и сваркой замыкающего монтажного стыка. Рулон
поднимают в вертикальное положение методом поворота вокруг
шарнира с помощью крана или А-образного шевра (рис. 6.2, а).
Перед подъемом нижнее основание рулона укладывают краном на
ложе поворотного шарнира и крепят с помощью охватывающего
каната, натягиваемого винтовой стяжкой. Верхний конец рулона
укладывают на клеть из шпал высотой 0,3...0,5 м. В случае от-
сутствия крана рулон трактором или лебедкой перекатывают на
днище по брусьям (из шпал или бревен), скрепленным строитель-
ными скобами. Для сохранения сварных швов днища от повреж-
дения при подъеме и разворачивании рулона стенки под торец
266
рулона укладывают поддон из стального листа толщиной 6...8 мм
и диаметром на 0,5 м больше диаметра рулона.
Подъем рулонов в вертикальное положение целесообразно про-
изводить краном, а не шевром. Разработан способ подъема вер-
тикальных конструкций поворотом вокруг шарнира стреловыми
кранами с отклоненными от вертикали в сторону стрел грузовыми
полиспастами, что позволяет существенно увеличить грузоподъем-
ность крана. В исходном для подъема положении стрелу крана
устанавливают с минимально возможным вылетом из условия, что-
бы нагрузка на крюк крана не превышала расчетной грузоподъ-
емности для данного вылета стрелы, исходя из допустимых на-
пряжений в стреле крана, а также возможности прохождения под-
нимаемой конструкции под стрелой; при этом зазор между нижним
поясом стрелы и конструкцией в процессе подъема должен быть
не менее 0,5 м.
Нагрузку на крюк крана определяют по формуле
Р = Qcosa (2h - Dtga) / (2Я),
где Q — сила тяжести конструкции, Н; а—угол между конструк-
цией и горизонтальной плоскостью, град; h — расстояние от центра
тяжести рулона до оси поворотного шарнира, м; D — диаметр ру-
лона, м; Н—плечо поворота грузового полиспаста относительно
шарнира конструкции, м.
В начальный момент подъема (при а= 0°) P=Qh/H.
С отклоненным в сторону стрелы полиспастом, например кра-
ном МКГ-25БР со стрелой 23,5 м (паспортная грузоподъемность
при вертикальном полиспасте 17 т), методом поворота устанавли-
вают в вертикальное положение рулонируемые конструкции вы-
сотой 12 м и массой до 60 т. После подъема рулона в верти-
кальное положение методом поворота с помощью крана устанав-
ливают центральную монтажную стойку, которую фиксируют в
центре днища специальными упорами и расчалками с винтовыми
стяжками.
Перед разворачиванием рулонов стенки к днищу по наружному
диаметру резервуара приваривают временные упорные уголки с
шагом примерно 1 м. Низ рулона увязывают канатом, который кре-
пят к трактору (лебедке) и после предварительного натяжения
каната приступают к срезанию планок, крепящих кромку рулона.
После удаления планок канат, стягивающий рулон, медленно ослаб-
ляют, и рулон, распружиннваясь, увеличивается в диаметре. Сво-
бодную наружную кромку рулона прижимают к упорным уголкам
и электродуговыми прихватками соединяют с днищем. Дальнейшее
разворачивание рулона производят принудительно трактором (ле-
бедкой) с помощью каната и тяговой скобы, привариваемой к ру-
лону на высоте 0,5 м (рис. 6.2,6). По мере разворачивания рулона
полотнище стенки прижимают к ограничительным пластинам, при-
хватывают и приваривают к днищу резервуара. Верхнюю кромку
удерживают специальными расчалками, прикрепляемыми к привар-
267
ным скобам. За один прием рулон разворачивают на 3...4 м, затем
скобу переносят в новое положение и процесс повторяют.
Элементы опорного кольца, кольцевых площадок и щиты покры-
тия кровли монтируют краном по мере разворачивания полотнищ
стенки. Прихватку и приварку опорных элементов и кольцевых
площадок производят из навесной люльки.
Щиты опирают на монтажную стойку в центре, к которой их
временно крепят болтами, и устанавливают последовательно по
часовой стрелке. Перед установкой замыкающего щита удаляют
из резервуара каркас последнего рулона стенки. Для этого сначала
срезают уголки-ограничители с поддона и вытаскивают рулон.
Нижнюю замыкающую кромку рулона временно соединяют электро-
дуговыми швами (прихватками) к днищу и срезают сварные швы,
которыми вертикальная кромка рулона была закреплена к стойкам
каркаса. Освободившийся каркас извлекают краном через проем
в покрытии. Замыкающий стык стенки обычно выполняют нахлесточ-
ным. Для этого ее нижнюю кромку освобождают от прихватки к
днищу и подтягивают к начальной кромке стенки, плотно прижи-
мают их друг к другу по всей высоте с помощью стяжных приспо-
соблений и выполняют прихватки, после чего устанавливают за-
мыкающий щит кровли, сваривают радиальные, а затем и кольце-
вые швы, раскружаливают покрытие, вынимают через центр вре-
менную опору, укладывают и приваривают центральный щит
кровли.
В процессе сборки и сварки конструкций резервуара системати-
чески контролируют его геометрические размеры. Все монтажные
сварные соединения испытывают на плотность и выборочно — про-
свечиванием.
Смонтированный резервуар испытывают наполнением его водой;
гидравлическое испытание позволяет проверить плотность и проч-
ность соединений всего сооружения.
Как указывалось, крупные резервуары в последние годы монти-
руют с плавающими крышками (понтонами), что позволяет значи-
тельно снизить потери на испарение при хранении продукта.
Особенностью крупных резервуаров является наличие в верхней
части его корпуса кольца жесткости, несущего также кольцевую
переходную площадку, и кольцевых ребер жесткости в средней его
части. Плавающая крыша представляет собой тонколистовой диск,
по периферии которого расположен кольцевой понтон, состоящий
из герметичных коробов, препятствующих потоплению крыши.
Для предотвращения заклинивания (вследствие неровности стенки)
диаметр плавающей крыши на 0,4...0,6 м меньше внутреннего диа-
метра корпуса резервуара. Для уплотнения и обеспечения герме-
тичности этого зазора применяют механические затворы, обеспечи-
вающие свободное перемещение крыши по высоте стенок резер-
вуара.
Монтаж резервуаров с плавающими крыша-
м и имеет некоторые особенности. Центральную часть плавающих
крыш (понтонов) собирают из рулонных заготовок. Сразу после
268
монтажа днища резервуара края плавающих крыш прихватывают
по всему периметру к днищу резервуара. Короба плавающих крыш
монтируют после разворачивания стенки резервуара таким образом,
чтобы их основания располагались в горизонтальной плоскости.
Короба по мере укладки прихватывают друг к другу и центральной
части плавающей крыши. Короб сваривают с плавающей крышей
после окончания монтажа стенок и плавающей крыши. Опорные
стойки последней монтируют и временно закрепляют после ее
подъема водой на определенный уровень (1,5...2,0 м). После слива
воды стойки окончательно закоепляют.
Традиционная технология монтажа стенок резервуара из рулон-
ных заготовок, разворачиваемых в вертикальном положении, для
резервуаров вместимостью 50 тыс. м3 и более имеет ряд недостат-
ков: сложность работ по разворачиванию рулонов и формообразо-
ванию кромок из-за больших высот рулонов и толщин поясов
стенки; повышенная трудоемкость и меньшая безопасность подгон-
ки и приварки секций колец жесткости и площадок, формообразо-
вания кромок полотнищ, раскрепления развернутых полотнищ.
Все эти работы приходится выполнять на значительной высоте,
после установки полотнища в проектное положение.
Поэтому предложена технология монтажа резер-
вуаров большой вместимостью разворачиванием руло-
нов в горизонтальном положении на решетчатых
кондукторах, имитирующих поверхность стенки, с последующим
подъемом кондуктора с развернутым на нем рулоном стенки в
проектное положение. Данная технология позволяет перенести зна-
чительную часть монтажных и сварочных работ в удобные и без-
опасные наземные условия, совместить сборку элементов резервуа-
ра с общестроительными работами.
Кондуктор (рис. 6.3) представляет собой пространственную
конструкцию, состоящую из нескольких плоских ферм, соединен-
ных прогонами и связями. Верхние пояса ферм — криволинейные
и выполнены по внутреннему радиусу резервуара, нижние — пря-
молинейные. Длина верхнего пояса несколько больше длины разво-
рачиваемого рулона. На нижнем поясе наружных ферм устанавли-
вают шарниры для поворота.
Технология монтажа стенки резервуара из рулонной заготовки,
разворачиваемой в горизонтальном положении, заключается в
следующем. На развернутом и сваренном днище резервуара раз-
мечают окружность, соответствующую внутреннему диаметру ре-
зервуара. Краном устанавливают кондуктор в вертикальное поло-
жение так, чтобы криволинейный пояс и размеченная на днище
окружность совпали. После установки и выверки кондуктора при-
варивают поворотные шарниры к днищу и затем опускают его в
горизонтальное положение. Рядом с кондуктором устанавливают
стенд для разворачивания рулона. К рулону вдоль кромки прива-
ривают трубу с серьгами. Краном укладывают рулон на стенд таким
образом, чтобы приваренная труба находилась в непосредственной
269
6
Рис. 6.3. Схема кондуктора и разворачивания рулона в горизонтальном положении:
/ — стенд рулона; 2 — верхний криволинейный пояс кондуктора; 3 — нижний прямолинейный пояс кондук-
тора; 4 — поворотные шарниры; 5 — тяговые канаты лебедок (грузоподъемностью по Ют) для развора-
чивания рулона; 6 — рулон; 7 — удерживающие канатные тяги (на трактор или лебедку), 8 — прижимные
ролики
близости к роликам стенда, препятствующим самопроизвольному
разворачиванию рулона.
К серьгам трубу крепят канаты от двух лебедок, устанавливае-
мых с другой стороны кондуктора. Канаты от двух тракторов за-
крепляют на специальных патрубках, приваренных по окружности
с торцов катушки. Канаты крепят к патрубкам, находящимся в
верхнем положении, а запасовку выполняют таким образом, чтобы
создать вращающий момент, удерживающий рулон от самопроиз-
вольного раскручивания при перерезании крепящих планок.
Перед началом разворачивания натягивают канаты, идущие на
лебедки и трактора, натягивают и срезают планки, начиная с торца
рулона, где стенка имеет меньшую толщину. Отпуская удерживаю-
щие канатные тяги, одновременно натягивают тяговые канаты ле-
бедок, производя разворачивание рулона. Развернутое полотнище
крепят пластинами к элементам верхних поясов рамы, оставляя
свободные участки длиной около 3 м от краев, полотнища для
формообразования кромок. После формообразования кромок под-
гоняют и приваривают к полотнищу секции колец жесткости, вре-
менные стойки и проушины для последующего раскрепления подня-
того полотнища, закрепляют канаты дотягивающей тормозной
системы и временные расчалки. Затем гусеничным краном при-
поднимают кондуктор и устанавливают на временные опоры для
возможности приварки секций колец жесткости, выступающих за
один край полотнища; полотнище с кондуктором методом поворота
краном устанавливают в проектное положение, раскрепляют рас-
чалками и жесткими подпорками с наружной стороны резервуара
и приваривают полотнище к днищу.
Секции колец жесткости, выступающие за край ранее установ-
ленного полотнища, приваривают к вновь установленному полотни-
270
my и его кольцам жесткости. Кондуктор отсоединяют от полотнища
и переносят на следующий участок. Для оформления вертикаль-
ного стыка к двум соседним полотнищам крепят специальное при-
жимное приспособление и производят сварку. После монтажа по-
следнего полотнища кондуктор извлекают из резервуара с помощью
крана.
При возведении трех резервуаров вместимостью 50 тыс. м3 с
применением метода разворачивания рулонов стенки в горизонталь-
ном положении трудовые затраты на монтаж стенки резервуара
составляют 330 чел-смен (на один резервуар), что примерно вдвое
ниже, чем при монтаже стенок аналогичных четырех резервуаров
по традиционной технологии (с разворачиванием рулонов в верти-
кальном положении).
Монтаж стенок крупных резервуаров выполняют так-
же методом полистовой сборки в проектном по-
ложении (наиболее трудоемкий вариант), а также укрупненными
в кондукторе на земле обечайками из нескольких свальцованных
на заводе листов (общей площадью около 50 м2).
Выработка при укрупнительной сборке и монтаже металлокон-
струкций резервуаров вместимостью 50 тыс. м3 в расчете на 1 чел-
смен достигает: при полистовом монтаже — 330 кг, при монта-
же укрупненными обечайками — 345 кг, а из рулонированных за-
готовок — 455 кг.
Инструкция по изготовлению и монтажу вертикальных цилинд-
рических резервуаров (ВСН 311—81 Минмонтажспецстроя СССР)
детально излагает вопросы возведения рулонным и полистовым
методами стальных вертикальных резервуаров вместимостью до
50 тыс. м3 для нефти и нефтепродуктов.
Газгольдеры. Газгольдеры служат для приема, хранения и
выдачи различных газов. Наиболее широко применяются так назы-
ваемые мокрые газгольдеры, характеризующиеся безопасностью
и надежностью работы. В конструктивном отношении мокрые газ-
гольдеры имеют много общего с вертикальными резервуарами. Это
позволяет при изготовлении и монтаже мокрых газгольдеров при-
менять те же технологические принципы: сварку плоских (днищ)
и цилиндрических (стенки резервуара, телескопа и колокола) эле-
ментов на заводе-изготовителе в негабаритные полотнища, свора-
чивание их в габаритные, удобные для транспортировки рулоны
и последующее их разворачивание непосредственно на монтаже.
Мокрые газгольдеры вместимостью до 30 тыс. м3 сооружают по
типовым проектам.
Рулоны стенок резервуара и подвижных звеньев (телескопа и
колокола) разворачивают последовательным или параллельным
способом. При последовательном способе сначала разворачивают
резервуар, потом телескоп и затем колокол; этот способ трудоемок
и продолжителен по времени. При параллельном способе одновре-
менно разворачивают рулоны резервуара и подвижных звеньев с
опережением на 9..15 м стенки резервуара по сравнению со стенкой
телескопа и стенки телескопа по сравнению со стенкой колокола.
271
Для параллельного разворачивания всех трех рулонов и для монта-
жа конструкций используют тракторную лебедку и самоходный
гусеничный кран с гуськом.
В процессе разворачивания стенки резервуара монтируют коль-
цевую площадку на верхнем поясе стенки и внутренние направляю-
щие, устанавливают на днище двутавровые подкладки и опорное
кольцо телескопа. При разворачивании стенки телескопа устанавли-
вают внутренние направляющие и секции гидрозатвора телескопа;
в это же время ведут монтаж гидрозатвора колокола, устанавли-
ваемого на двутавровых балках. По мере разворачивания стенки
колокола устанавливают трубчатые стойки колокола и секции кар-
каса покрытия, временно опирая их на вспомогательную централь-
ную стойку, размещенную ранее на днище. Развернутые участки
всех трех стенок: резервуара, телескопа и колокола по мере выверки
раскрепляют временными радиальными упорами.
Окрайки кровли монтируют после каркаса покрытия колокола.
Полученные с завода-изготовителя сегменты-окрайки перед подъе-
мом укрупняют в секции по 2...3 сегмента. После установки окрай-
ков собирают настил кровли также предварительно укрупненными
картинами. Настил приваривают к кольцевому поясу окрайков и
центральному люку. Этот люк свободно опирается на каркас-стро-
пила; листовой настил к стропилам не крепят. Оборудование на
кровле прикрепляют только к настилу, и при повышении внутрен-
него давления внутри газгольдера во время эксплуатации весь
настил с оборудованием поднимается над стропилами.
6.3. Монтаж сферических резервуаров и газгольдеров
Сферические емкостные сооружения (резервуары и газгольдеры)
используют для хранения под давлением 0,25...1,80 МПа легковос-
пламеняющихся жидкостей, сжиженных и сжатых газов. Сфери-
ческая форма обеспечивает лучшее воспринятие внутреннего избы-
точного давления и равномерное напряжение в элементах конструк-
ции. Резервуары (газгольдеры) вместимостью 2000 м3 имеют
диаметр 16 м, массу около 300 т при толщине оболочки 36 мм. Резер-
вуары (газгольдеры) с толщиной стенок до 36 мм изготовляют из
малоуглеродистой и низколегированной стали. Лепестки необходи-
мой кривизны изготовляют на заводах горячей штамповкой или
специальной вальцовкой и перед отправкой с заводов их подвер-
гают контрольной сборке.
Сборку и сварку сферических резервуаров на монтажной пло-
щадке проводят двумя методами в зависимости от состояния по-
ставки лепестков, числа собираемых резервуаров и наличия мон-
тажной оснастки. По первому методу лепестки собирают в блоки
на шарнирно-качающемся стенде с автоматической сваркой мери-
диональных швов. Полушария или укрупненные блоки собирают на
лучевом стенде. Затем поднимают и устанавливают полушария или
блоки в проектное положение. Монтажные швы корпуса сваривают
вручную, что снижает эффективность метода. По второму методу
272
Рис. 6.4. Схемы сборки сферических резервуаров вместимостью 2000 м3:
а, б — из меридиональных блоков, в вертикальном и горизонтальном положениях; в — из укрупненных
поясов, в горизонтальном положении; / — неподвижная опора манипулятора или временное опорное
кольцо; 2 — днище резервуара; <3 — временная центральная стойка; 4 — расчалки; 5 — купол резервуара;
6 — полноповоротная подъемная люлька; 7 — меридиональные блоки оболочки резервуара; 8— временная
стойка жесткости; 9 — опорная стойка; 10 — манипулятор; 11 — верхний пояс; 12 — экваториальный пояс;
13 _ нижний пояс; 14 — козловой кран; /...Л — последовательность монтажа блоков резервуара
273
все швы сваривают автоматической сваркой под сдоем флюса.
На специальном сборочном стенде собирают полусферы или укруп-
ненные блоки из лепестков. Сборку ведут с помощью стяжных
приспособлений и вручную выполняют лишь подварочный шов.
Полусферы устанавливают на специальный вращатель (манипуля-
тор), где автоматически сваривают меридиональные и кольцевые
швы сферического резервуара.
В отечественной практике широко применяют манипуляторы раз-
личных конструкций, обеспечивающие равномерное вращение обо-
лочки, а также сохранение прочности и проектной геометрической
формы. По степени воздействия на оболочку манипуляторы разде-
ляют на два типа: с мягкой системой опирания (например, на гид-
равлическую, пневматическую и т. п.), применяемых для сборки
тонкостенных оболочек (16...22 мм), и с жесткой (с опиранием на
стальные или обрезиненные опорные катки).
Для удобства сборки блоков применяют трубчатую монтажную
стойку, к концам которой приваривают собранные днище и куполь-
ную часть. Последнюю устанавливают на временную неподвижную
опору краном и, тщательно выверив, закрепляют канатами-расчал-
ками (рис. 6.4, а). На днище и купольной части приваривают
пластины-ловители для установки укрупненных блоков. Оболочку ре-
зервуара собирают из 14 укрупненных блоков. Блоки краном устанав-
ливают на ловители днища и крепят к купольной части. Последую-
щие блоки устанавливают по часовой стрелке. После установки
и закрепления монтируемого блока с наружной стороны резервуара
временно подводят опорную стойку для передачи массы блока на
фундамент; блоки между собой соединяют швами-прихватками.
Для придания жесткости блоку внутри него приваривают трубу, ко-
торую удаляют после монтажа. Рабочим местом при временном
креплении блоков между собой сначала сборочными приспособ-
лениями, а затем одним слоем шва ручной сваркой служит полно-
поворотная люлька, имеющая возможность перемещаться по дуге
радиусом 8 м, в вертикальной плоскости — электролебедкой, а в го-
ризонтальной — вручную.
Закончив сборку и прихватку всех блоков, через верхний ку-
польный люк гусеничным краном вынимают монтажную стойку.
Затем монтируют манипулятор, убирают временные опорные стойки
и подготовляют резервуар к автоматической сварке на манипулято-
ре. Автоматическую сварку всех меридиональных и кольцевых
швов резервуара производят на манипуляторе или рядом с резер-
вуаром устанавливают шахтную лестницу с горизонтальной пло-
щадкой, к которой закрепляют кабину сварщика со сварочным
автоматом. После сварки и контроля сварных швов с помощью
домкратов манипулятора резервуар поднимают и устанавливают
на вновь смонтированные опорные стойки, оголовки которых при-
варивают к оболочке. Затем манипулятор демонтируют.
При сборке в горизонтальном положении (рис. 6.4,6) каждые
три лепестка укрупняют на стенде-кондукторе в блок. Первый блок
устанавливают на неподвижной опоре, снабженной роликами, или
274
на роликоопорах манипулятора, расположенного внутри фундамен-
та резервуара (газгольдера). До удаления сборочных приспособ-
лений первые шесть блоков соединяют между собой ручной свар-
кой одного слоя шва изнутри, а седьмой и восьмой — снаружи (во
избежание сварки их в потолочном положении). Автоматическую
сварку всех швов (снаружи и изнутри) выполняют на манипуля-
торе аналогично сварке резервуара при вертикальном способе
монтажа.
Монтаж в горизонтальном положении из укрупненных поясов
(рис. 6.4,в) позволяет в значительной мере совместить работы по
укрупнению и монтажу резервуаров (газгольдеров).
Испытание сферических емкостных сооружений, как правило,
производят водой после завершения всех монтажных и сварочных
работ, а также контроля качества сварных соединений. Сначала
резервуар полностью заполняют водой, затем давление повышают
до пробного, равного 1,25...1,50 расчетного давления, и выдержи-
вают при этом давлении 10 мин.
6.4. Монтаж изотермических резервуаров
В последние годы на нефтехимических комбинатах страны для
сжиженных газов сооружают изотермические резервуары, обеспе-
чивающие хранение газов при отрицательных температурах до
— 195°С и давлении, близком к атмосферному, что делает такое
хранение весьма экономичным и менее взрывоопасным в сравнении
с хранением в газообразном состоянии при высоком давлении в
сферических резервуарах. Низкая температура хранения продукта
обусловливает конструктивные особенности изотермических резер-
вуаров: применение хладостойких сталей; увеличение высоты по
сравнению с обычными резервуарами; наличие двойной стенки для
размещения теплоизоляции и соответствующего фундамента, пред-
отвращающего промерзание грунта; устройство анкерных креп-
лений.
При сооружении изотермических резервуаров применяют сле-
дующие способы их монтажа: полистовой с наращиванием поясов,
полистовой с подращиванием поясов, укрупненными картами
4X12 м, индустриальный из рулонных заготовок, комбинированный
(сочетающий монтаж из рулонных заготовок с полистовой сборкой).
Способы монтажа резервуаров полистовой сборкой и даже
укрупненными картами мало отвечают современным требованиям
индустриализации строительства. Сооружение изотермических
резервуаров большой вместимости, имеющих, как правило, высоту
стенок 24 м, наиболее рационально с применением индустриальных
заготовок; при этом возможны шесть вариантов монтажа (рис. 6.5).
Вариант / предусматривает монтаж нижней части стенок
резервуара из рулонных заготовок с последующим полистовым
наращиванием стенок до проектных отметок. При монтаже верхних
частей стенок снаружи, в межстенном пространстве и внутри
резервуара устанавливают леса. К листам верхних поясов стенок
275
Рис. 6.5. Варианты (I...VI) монтажа изотерми-
ческого резервуара с применением рулонных
заготовок
приваривают приспособ-
ления для сборки и креп-
ления лесов, которые пос-
ле завершения монтажа
срезают, места срезки за-
чищают и проверяют на
наличие трещин.
Вариант II отли-
чается от варианта / тем,
что листы верхних частей
стенок предварительно
укрупняют в карты (сек-
ции) в горизонтальном
положении на стенде, ку-
да их укладываеют с не-
обходимым прогибом.
Конструкция стенда пре-
дусматривает кантовку
карт (секций) для выпол-
нения сварных швов с
обеих сторон.
По варианту III
изготовленные на заводе
рулоны для верхних ча-
стей стенок вместе с опор-
ной платформой устанав-
ливают на катушку, осво-
бодившуюся после разво-
рачивания полотнища
нижней части стенки. Для
обеспечения большей ус-
тойчивости основание ка-
тушки пригружают. Сво-
бодную кромку рулона
балкой жесткости закреп-
ляют на нижней части
стенки, и рулон развора-
чивают. Нижнюю гори-
зонтальную кромку удер-
живают специальные лови-
тели. При необходимости
обеспечить жесткость по-
лотнища в процессе монтажа на развернутой части стенки устанав-
ливают вертикальные балки жесткости.
По варианту IV — на наружном днище разворачивают
рулоны нижней части наружной стенки и верхних частей наружной
и внутренней стенок. В центральной части днища устанавливают
в вертикальном положении рулоны нижней части внутренней стен-
ки. На установленных на наружном днище верхних частях стенок
276
монтируют внутреннюю и наружную крыши. Затем собранный блок,
состоящий из верхних частей стенок и крыш, поднимают в проект-
ное положение, создавая избыточное давление воздуха внутри
резервуара. Для предотвращения утечки воздуха по контуру под-
нимаемого блока устраивают временный уплотняющий затвор.
Во избежание перекосов поднимаемый блок обеспечивают стабили-
зирующей канатно-блочной системой. После установки поднятого
блока в проектное положение разворачивают рулоны нижней
части внутренней стенки и соединяют верхние кромки разворачи-
ваемых полотнищ с нижней кромкой подвешенной части внутренней
стенки.
В соответствии с вариантом V рулоны нижних и верхних
частей стенок резервуара разворачивают в горизонтальном поло-
жении на специальной площадке. Кромки развернутых полотнищ
соединяют встык, после чего полотнище наворачивают на спе-
циально изготовленную катушку увеличенного диаметра с исполь-
зованием канатов, проложенных под полотнищем и наматываемых
на тракторную лебедку. Готовый рулон накатывают на днище,
устанавливают в вертикальное положение и разворачивают.
С точки зрения технологии монтажа сооружение резервуара
из готовых заводских рулонов высотой до 24 м (вариант VI)
является менее трудоемким, однако требует значительных капиталь-
ных вложений для оснащения завода-изготовителя стендом по
рулонированию полотнищ шириной 24 м.
По расчетам, вариант VI с учетом капитальных вложений
оказывается экономичным при строительстве не менее четырех
изотермических резервуаров в год вместимостью по 20 тыс. м3 при
условии размещения стенда для рулонирования полотнищ шири-
ной 24 м в существующем здании. При необходимости строительст-
ва специального цеха со стендом капитальные затраты значительно
возрастают. В этом случае они окупаются при условии сооружения
более 15 резервуаров в год.
Среди вариантов монтажа комбинированными методами наибо-
лее экономичным является вариант IV с использованием пневмо-
подъема. Экономичность этого способа обусловлена малой вели-
чиной капиталовложений в машины и механизмы и низкой стои-
мостью вспомогательных приспособлений на монтаже. Варианты
с применением разворачивания рулонов на высоте (III) и с укруп-
нением полотнищ на специальной площадке (V) уступают по
суммарным приведенным затратам методу пневмоподъема, однако
экономичнее варианта I.
Рулоны наружной и внутренней стенок изотермических резер-
вуаров разворачивают так же, как и цилиндрических резервуаров
для нефти и нефтепродуктов. После разворачивания рулона внут-
ренней стенки (на днище наружного резервуара) и сварки монтаж-
ных стыков ее поднимают на проектную отметку (после раскреп-
ления тягами), например, с помощью реечных домкратов и на
наружное днище резервуара укладывают блоки пеностекла, а затем
производят полистовой монтаж внутреннего днища.
277
Известен пример монтажа крыши внутреннего резер-
вуара полностью в собранном состоянии тремя
кранами. Крышу собирали на предварительно выверенных и забе-
тонированных закладных деталях из уголков на специальной
площадке. После предварительного усиления мест строповки
и приварки ловителей внутреннюю крышу массой 140 т и диамет-
ром 34,2 м тремя кранами (двумя КС-8161 и одним СКГ-63)
с предварительным перемещением с места сборки установили
на внутреннюю стенку резервуара. Несмотря на простоту монтажа,
подгонка кромки крыши и стенки оказалась трудоемкой и потребо-
вала значительного времени.
Крышу наружного резервуара обычно монтируют с помощью
стрелового крана укрупненными щитами.
При изготовлении, укрупнительной сборке и монтаже внутрен-
него корпуса изотермического резервуара из хладостойкой никеле-
вой стали некоторую сложность представляет выполнение сварных
соединений, так как требуемые качество и герметичность швов
на этой стали достигаются при температуре основного металла
не ниже +5°С и применении специальной технологии, техники
сварки и соответствующих сварочных материалов.
После монтажа резервуаров и проверки качества и герметич-
ности сварных швов внутренний резервуар испытывают на проч-
ность и плотность гидравлическим и пневматическим способами,
для чего резервуар заливают на 24 ч водой до проектной отметки
и создают в течение 0,5 ч избыточное давление, равное 12 кПа.
Для испытания наружного резервуара в межстенном пространстве
создают давление 1 кПа.
После испытаний резервуара навешивают теплоизоляцию
(минеральные маты) на внутреннюю стенку и засыпают перлит
в межстенное пространство.
Г Л А В А 7
МОНТАЖ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗАГЛУБЛЕННЫХ
ПРИРОДООХРАННЫХ СООРУЖЕНИЙ
7. 1. Общие принципы возведения подземных сооружений
Земля является естественным хранилищем всех отходов, создан-
ных природой, и защитой от опасного или вредного воздействия
результатов промышленного производства. Верхний слой земли —
почва используется для расположения очистных инженерных
сооружений водоснабжения и канализации, ее чаще стали исполь-
зовать для расположения объектов с пылевидными отбросами,
вредными испарениями в атмосферу и производственным шумом,
в почве располагают сооружения для отходов, опасных для окру-
жающей среды и здоровья человека.
Из сборных железобетонных конструкций сооружается значи-
тельное количество заглубляемых природоохранных объектов:
очистные сооружения, отстойники, нефтеуловители, пылящие и
278
шумные вагоноопрокидыватели, транспортные галереи, а также
резервуары под воду, жидкое топливо, химические растворы,
отходы производства.
Применяется три метода сооружения заглубленных объектов:
открытый — с разработкой котлована, метод опускного колодца,
метод «стена в грунте».
Открытый метод возведения с разработкой котлована и после-
дующим монтажом железобетонных конструкций применяется
при глубине заложения сооружений до 8 м и часто сопровождается
проведением дорогостоящих работ по искусственному водопониже-
нию и водоотливу. Некоторые резервуары и отстойники строятся
полузаглубленного типа, полностью перекрываются конструкциями
с последующим обвалованием грунтом.
Из сборного железобетона сооружаются типовые цилиндри-
ческие резервуары вместимостью 5, 10, 20 и 30 тыс. м3. Диаметр
резервуаров достигает 60 м, высота внутренних колонн 7... 10 м.
При увеличении геометрических размеров подземной части соору-
жения возрастают глубины, при которых эффективно его строи-
тельство в открытом котловане.
При строительстве природоохранных сооружений выполняется
комплекс строительно-монтажных работ: земляные работы с
устройством дренажа и водопонижением (в необходимых случаях),
отсыпка песчаной подушки, устройство бетонной подготовки;
арматурные работы и бетонирование днища, устройство гидро-
изоляции; монтаж сборных железобетонных конструкций колонн,
балок, панелей стенки, плит покрытия; замоналичивание стыков
панелей стенки с предварительной навивкой кольцевой арматуры,
временное обжатие и бетонирование пристенной части днища;
торкретирование внутренней поверхности стыков панелей стен;
навивка кольцевой напрягаемой арматуры и торкретирование
наружной поверхности стенки резервуара; устройство изоляции
и гидравлические испытания; обратная засыпка и обвалование
с уплотнением грунта.
Существует унифицированный ряд заглубленных цилиндриче-
ских насосных сооружений из сборного железобетона диаметром
6,9 и 12 м, а также резервуаров и отстойников диаметром 24, 30,
42 и 66 м.
Разработку грунта производят экскаваторами с вместимостью
ковша 0,3... 1,25 м3. Песок под основание разравнивают бульдозером
послойно (200...300 мм) с уплотнением. Глубокие открытые котло-
ваны разрабатываются в два яруса и более.
Бетонную подготовку под днище укладывают полосами шириной
около 3 м по маячным рейкам через одну полосу. Уплотняют
бетон виброрейкой. Подачу бетона осуществляют в бадьях кранами.
В круглых сооружениях днище делится на кольцевые захватки
шириной 5... 10 м, каждая захватка маячными досками разделяется
на „карты" бетонирования.
Бетонирование днища крупных сооружений ведется от централь-
ной части к периферии.
279
В круглых сооружениях среднее кольцо днища бетонируют со
стоянки крана на центральном круге, внешнее кольцо — при
движении крана с наружной стороны. Ширина участков 3...5 м.
Швы между картами днища и проезды для механизмов бетонируют
после монтажа сборных конструкций.
7. 2. Открытый монтаж заглубленных емкостей
Монтаж резервуаров. Железобетонный резервуар
вместимостью 30 тыс. м3 имеет диаметр 66, высоту 10 м —
полузаглубленного типа с последующим обвалованием грунтом.
Резервуар выполняется из сборных железобетонных элементов
фундаментов стаканного типа под стойки — колонны с шагом 6 м
по радиусам 3, 9, 15, 21, 27 и 33 м, кольцевых балок по колоннам
и плит покрытия, панелей стен. Днище — монолитное по бетонной
подготовке и песчаной подушке. Монтаж конструкций осуще-
ствляется гусеничным краном СКГ-40.
Колонны, балки, плиты покрытия по радиусам 3, 9, 15, 21 и 27 м
монтируются со стоянок в центральной части днища. Конструкции
по радиусу 33 м и панели стен монтируются при движении крана
с внешней стороны резервуара. Последовательность монтажа
конструктивных элементов и направление движения крана приво-
дятся на рис. 7.1, а.
Смонтированные колонны раскрепляют расчалками на хомутах,
которые крепятся к монтажным петлям фундаментов и переносным
железобетонным блокам массой 4...5 т. Плиты и балки устанавли-
вают с помощью переносных подмостей и приставных лестниц.
Панели стен временно крепят гибкими связями и распорками —
подкосами. Стеновые панели скрепляются друг с другом сваркой
выпусков арматуры, после соединения которых производят бетони-
рование вертикальных швов.
Рекомендуется применять комплексный монтаж с раскрепле-
нием колонн балками и плитами покрытия по ячейкам резервуара.
После монтажа всех сборных элементов и заделки стыков
производится навивка на стенки кольцевой арматуры и ее натяже-
ние с помощью специальной навивочной машины. При этом
обжимают стенки, а также днище и покрытие.
Кроме того, необходимо усиленное обжатие нижней и верхней
зоны боковых стенок в местах примыкания их к днищу и покрытию.
Кольцевая арматура навивается арматурно-навивочными машина-
ми АНМ-5 при достижении бетоном вертикальных стыков стено-
вых панелей не менее 70%-ной проектной прочности (рис. 7.2, б).
Внутреннюю поверхность резервуара, а в процессе навивки
и наружную поверхность резервуара торкретируют цементно-пес-
чаным раствором состава 1:2— 1:3 с помощью цемент-пушек
слоями толщиной 10... 15 мм.
До засыпки грунтом резервуары подвергают гидравлическим
и предварительным технологическим испытаниям. Гидравлические
испытания проводят для проверки резервуара на прочность и
280
Рис. 7.2. Варианты временных опорных конструкций и оснований под сборные
опускные колодцы:
а — передача давления на опорные кольца с помощью стальных упоров и деревянных стоек; б— передача
давления на опорные кольца с помощью деревянных стоек; в — передача давления через инвентарный
металлический шов; г—передача давления через монолитный нож; 1— внешнее опорное кольцо; 2 —
металлический упор; 3— болт; 4 — стеновая панель; 5 — деревянная стойка; 6 — отверстие для закладки
взрывчатого вещества; 7—петля для оттаскивания сборного элемента опорного кольца; 8—внутреннее
разбираемое опорное кольцо; 9— деревянные брусья; 10 — уплотненный щебень;’’// — фиксирующий уго-
лок; 12 — деревянный подкос; 13 — бетонная стяжка; /-/ — подкосы из металла, /5 — металлический
нож; 16—амортизирующая прокладка, 17— металлические подкладки; 18—монолитный нож; 19—опа-
лубка; 20 — призма из песч а но-гр а вел истого грунта
водонепроницаемость. Предварительные технологические испытания
устанавливают величину потерь и герметичность резервуара.
Резервуар диаметром 6 м с монолитным днищем монтируется
из четырех однотипных выпукло-вогнутых стеновых панелей
толщиной 160 мм, покрытие — из двух одинаковых плит. Замоно-
личивание стыков производится бетоном на цементе НЦ. Монтаж
282
сборных железобетонных элементов резервуара производится
тремя монтажниками за одну смену.
Монтаж очистных сооружений. За последние годы большое
количество заглубленных очистных сооружений строится из сбор-
ного железобетона. При строительстве первой очереди комбината
шелковых тканей в Усть-Каменогорске запроектированы полносбор-
ные очистные сооружения из железобетона в следующем составе:
семь отстойников диаметром 30 м, четыре отстойника диаметром
24 м, четыре емкости диаметром 6 м, насосная диаметром 9 м,
четыре прямоугольных в плане резервуара емкостью по 1000 м3
каждый, подземная часть насосной размером 48X12 м и глуби-
ной 8 м. В составе комплекса построена станция доочистки со
сборными фильтрами и входной камерой с применением сборных
железобетонных конструкций объемом 1200 м3. Всего при строи-
тельстве очистных сооружений смонтировано более 8000 м3 сбор-
ного железобетона прогрессивной конструкции.
На всех перечисленных сооружениях не было таких трудоемких
работ, как гидроизоляция, навивка проволоки на круглые в плане
сооружения, торкретирование. Возможность создать полносборные
водонепроницаемые сооружения возникает с применением напря-
гающего цемента (НЦ) для заделки стыков, который используется
также для изготовления сборных железобетонных конструкций
и в необходимых случаях для выполнения монолитных оснований.
Конструктивные решения всех сооружений обеспечивают изго-
товление сборных элементов полностью по стендовой технологии
на обычном полигоне.
Монтаж отстойников. Отстойник диаметром 30 м монтировали
гусеничным трактором СКГ-50, перемещающимся с внешней сторо-
ны отстойника. Стены отстойника выполнены из 35 однотипных
Т-образных плосковыпуклых элементов, масса каждого элемен-
та 10 т.
Стыки горизонтальной арматуры в швах стеновых панелей
выполнены по типу стыка Передерия. Сварка и замоноличивание
стыков осуществлялись с многоярусных переносных и навесных
подмостей, оборудованных лестницами и площадками через 1 м.
Одновременно использовались три комплекта подмостей — одна
переносная подмость для нижнего яруса, две навесные — для
верхних ярусов. Замоноличивание стыков плит днища и стеновых
панелей отстойника выполнялось одновременно непрерывным бето-
нированием в течение 15 ч. В течение 7 сут стыки увлажняли,
что является обязательным условием для проявления качеств
бетона на напрягающем цементе. Стеновые панели и плиты днища
после замоноличивания стыков испытывают обжатием за счет
расширения бетона в стыках и самонапряжения конструкций.
Монтаж насосных. Насосная диаметром 9 м строится с моно-
литным днищем толщиной 400 мм из бетона на НЦ и сборных пане-
лей стен и перегородок. Монтаж конструкций производится гусе-
ничным краном с внешней стороны сооружения. Стены насосной
монтируются из восьми одинаковых выпукло-вогнутых сборных
283
панелей массой 15 т каждая, перегородка монтируется из трех
панелей массой по 11 т. Подземную часть таких насосных можно
сооружать за 4...5 дн при общих трудовых затратах 100 чел-дн,
в том числе монтаж стеновых панелей и панелей перегородок про-
изводить за 10 ч при трудовых затратах 16 чел-дн.
7.3. Монтаж сборных опускных колодцев
Строительство многих подземных сооружений ведется методом
опускных колодцев. Применение тиксотропной рубашки (глинистого
раствора между стенками колодца и грунтом для уменьшения тре-
ния) позволило сооружать колодцы в сборном железобетоне,
что повысило индустриальность строительства, сократило продол-
жительность и снизило стоимость работ.
Сборные типовые и унифицированные колодцы проектируют
диаметром 16, 24, 36 и 42 м.
Расширение строительства сборных опускных колодцев связано
с анкеровкой колодцев большого диаметра против всплытия, умень-
шением металлоемкости стыков, созданием унифицированной мон-
тажной оснастки для подъема, выверки и временного закрепления
элементов.
Анкеровка колодцев необходима в связи с тем, что масса под-
земных и надземных частей сооружения не всегда уравновешивает
давление гидростатического напора грунтовых вод при высоких
уровнях. Для анкеровки используют вертикальные и наклонные
сваи под днище, а также специальные дополнительные «воротники»
и анкерующие устройства, вовлекающие в работу окружающий
грунт и этим препятствующие всплытию сооружения.
Для выполнения стыковки в панелях предусматривают сплош-
ные закладные элементы из полос или уголков. С наружной
стороны стыка приваривают накладки с интервалом 150 мм, с внут-
ренней стороны устанавливают сплошные накладки. Полость стыка
заполняют бетоном М300, В6, Мрз150. Расход металла на выполне-
ние 1 м стыка составляет около 60 кг. Стыки Передерия или на
выпусках арматуры менее металлоемки, но усложняют оснастку
и значительно повышают требование к точности монтажа панелей
для обеспечения сварки выпусков.
Сборные опускные колодцы применяют для создания заглублен-
ных помещений преимущественно при заложении на глубину бо-
лее 10 м. При высоте стенок погружаемого колодца более 12 м их
проектируют двухъярусными: панели нижнего яруса — с ножевой
частью, панели верхнего яруса — плоские.
Днища опускных колодцев обычно выполняют из монолитного
железобетона.
Технология возведения сборных опускных колодцев существенно
отличается от технологии возведения монолитных колодцев. Сбор-
ные колодцы полностью монтируют на поверхности земли или в
пионерном котловане, а затем погружают с разработкой грунта
284
внутри колодца. Монолитные колодцы возводят с постепенным на-
ращиванием стен в процессе их погружения.
Монтаж одноярусных сборных колодцев водозаборов и насосных
станций. Стеновые панели сборных опускных колодцев применяют
двух типов: 1) с ножевой нижней частью панели; 2) со съемным
инвентарным металлическим ножом. Панели изготовляют из гидро-
технического бетона М300. Толщина панели зависит от диаметра
колодца, глубины его погружения и изменяется от 250 до 700 мм,
ширина панели 2000 мм. Армируют железобетонные панели по рас-
чету и могут быть облицованы металлической гидроизоляцией
толщиной 10 мм, включаемой в расчет на прочность панели. Масса
панелей стен колодцев 10...40 т.
Сооружение колодца осуществляется в такой последователь-
ности: монтируют сборные панели стен, замоноличивают панели
стыков, колодец погружают, выполняют анкеровку колодца, устра-
ивают монолитное железобетонное днище, монтируют перегородки,
устраивают гидроизоляцию.
Иногда сборные опускные колодцы применяются с монолитным
железобетонным ножом. В этом случае ножи бетонируют в траншее
на деревянных подкладках (брусьях, шпалах), уложенных на пес-
чано-гравелистое основание до монтажа панелей стен.
Заглубленные сооружения способом опускного колодца могут
возводиться на местности, покрытой водой (береговые водозаборы,
насосные станции первого подъема), или вдали от водоемов (рус-
ловые водозаборы, канализационные насосные станции).
Подготовительные работы. При расположении
опускного колодца в водоеме при глубине воды 2 м отсыпают
островок (полуостровок) из песчаного грунта с естественными
откосами. При глубине воды до 5 м и более откосы укрепляют
шпунтовой стенкой в два ряда. Размеры островка назначают та-
кими, чтобы разместить вокруг будущего сооружения монтажные
краны и механизмы. Склады конструкций и материалов располагают
по берегу. Искусственные островки после погружения колодца раз-
мывают.
Производятся геодезические работы по закреплению осей ко-
лодца и устройству реперов, которые располагают вне зоны воз-
можных горизонтальных подвижек грунта и вертикальных осадок.
Основные оси закрепляют на обносках.
В связи с тем что к точности монтажа железобетонных элемен-
тов колодца предъявляются высокие требования, колодец монти-
руют на заранее выполненном временном бетонном основании,
которое располагают строго горизонтально и размеченным под мон-
таж. Временное основание состоит из опорных конструкций, кото-
рые должны обеспечить неизменяемость монтируемых элементов
колодца в процессе их сборки. При этом опорные конструкции
должны легко разбираться для возможности быстрого и равномер-
ного перевода колодца на грунт и затем беспрепятственного его по-
гружения.
Под нож колодца по его периметру двумя кольцами с расстоя-
285
нием между внутренним и внешним кольцом 30...50 мм укладывают
сборные железобетонные плиты по подготовке из утрамбованной
песчано-щебеночной смеси. Зазор под ножом между внутренним
и внешним кольцом заполняется песчано-гравийной смесью, по ко-
торой устраивается бетонная стяжка толщиной 50...80 мм. Внут-
реннее сборное разбираемое кольцо должно быть удобно для
оттаскивания плит в заданной очередности, что обеспечивает равно-
мерный перевод смонтированного колодца на грунт.
Варианты конструкции временного основания под сборные
опускные колодцы приводятся на рис. 7.2.
Монтаж сборных опускных, колодцев производит-
ся гусеничным краном со строповкой элементов за монтажные
петли с помощью универсальной траверсы, иногда применяются
штыревые захваты за трубу, заложенную в конструкцию панелей.
Краны располагаются с внешней стороны при диаметре колодцев
до 24 м и перемещаются вокруг него (рис. 7.3, а). Внутри колод-
ца располагается стационарный кондуктор, который используется
для выверки и временного закрепления стеновых панелей колодца.
При монтаже колодцев диаметром более 24 м краны распола-
гают с внешней или с внутренней (рис. 7.3, б) стороны. Для вывер-
ки и временного закрепления стеновых панелей используют кондук-
тор с поворотной распоркой. Кондуктор состоит из центральной
мачты (стойки), изготовленной из металлической трубы диамет-
ром 400 мм, расчаленной оттяжками. В верхней части к мачте
крепится поворотная балка-распорка, длина которой соответст-
вует«радиусу колодца. На конце распорки закреплено кондуктор-
ное устройство. Кран, установленный внутри колодца, перемещает-
ся и монтирует стеновые панели «на себя». Последние 3...4 па-
нели устанавливают после выезда крана на внешнюю сторону
колодца. Каждая стеновая панель первого яруса после выверки
раскрепляется временными опорными конструкциями, которые рас-
пределяют нагрузки от панелей на большую площадь основания.
Монтируемая панель крепится к ранее раскрепленной панели
накладками на сварке с внутренней и наружной стороны.
Монтаж стеновых панелей осуществляют четыре монтажника.
Их производительность с использованием монтажного крана
составляет 4...6 панелей за смену в зависимости от массы и конст-
рукции раскрепления панелей.
Применяемые способы заделки стыков должны
обеспечивать стенам колодца такую же прочность и водонепро-
ницаемость, как и составляющих сборных элементов. Применяют
ручные и механизированные способы заделки стыков бетоном
М300. Применяют также механизированный способ нагнетания
цементно-песчаного раствора в стыки, плотно закрытые с двух
сторон металлической инвентарной опалубкой с резиновыми уплот-
нительными прокладками.
Весьма эффективным является замоноличивание стыков при
односторонней опалубке способом шприц-бетонирования бетоном
М300 водонепроницаемостью В6. Для шприц-бетонирования при-
286
Рис. 7.3. Монтаж сборных
опускных колодцев:
а — диаметром до 24 м краном, рас-
полагающимся с внешней стороны;
б — с помощью поворотного кон-
дуктора краном внутри колодца;
/ — монтажный кран; 2 — стеновые
панели; 3 — навесные подмости; 4 —
кондуктор стационарного типа; 5 —
основание мачты кондуктора; 6 —
растяжки мачты; 7 — мачта; 8 — по-
воротная балка; 9 — зажимное уст-
ройство кондуктора; 10 — панелевоз
меняют установку, состоящую из машины С-630А, передвижного
компрессора производительностью 9 м3/мин, развивающего давле-
ние не менее 0,9 мПа, бетоносмесителя, шлангов и сопла. При
нанесении шприц-бетона сопло располагают на расстоянии 1 ...1,2 м
от бетонируемой поверхности. Набрызг начинают снизу. За один
намет наносят слой бетона толщиной 30...40 мм. При небольших
объемах работ стыки в опускных колодцах заделывают торкрети-
287
рованием с использованием цемент-пушки. Каждый последующий
слой толщиной не более 20 мм наносят по ранее уложенному
слою через 15...30 мин.
Производительность труда при замоноличивании стыков харак-
теризуется следующими показателями выработки рабочих: нагне-
тание раствора в стык— 1,2 м3/(чел-дн); нанесение шприц-бето-
на установкой С-630А— 1,84 м3/(чел-дн); торкретирование —
0,4 м3/(чел-дн); замоноличивание стыков вручную — 0,5 м3 (чел-дн).
Погружение колодцев начинают со снятия металли-
ческих упоров и подкосов, для чего удаляют фиксирующие
уголки, срезают болты крепления (см. рис. 7.2, а) и ломиками
снимают упоры со срезанных болтов. Упоры начинают снимать
с середины между фиксированными зонами с постепенным прибли-
жением к ним. Причем одновременно необходимо снимать не ме-
нее четырех упоров, расположенных по направлению перекрещи-
вающихся осей колодца. После снятия упоров вся нагрузка от
массы колодца передается на внутреннее опорное кольцо и стяжку
по песчано-гравийной смеси, поэтому колодец может дать осадку
до 5 мм.
Затем удаляют деревянные стойки. Необходимо одновременное
удаление всех стоек, для этого часто используют способ взрыва
стоек. После этого колодец получает дополнительную осадку на
50... 100 мм. В последнюю очередь удаляют бетонные плиты
внутреннего опорного кольца в той же последовательности, что и
упоры, по четыре штуки с перекрещивающихся осей. Плиты уда-
ляют из-под ножа оттаскиванием за специальные петли трактором
или бульдозером. Колодец плавно садится на грунт и дает осадку
примерно на 200 мм.
Земляные работы на каждом этапе погруже-
ния начинают с послойной отрывки бульдозером с внутренней
стороны ножа колодца траншеи по всему периметру на глубину
до 0,6...0,8 м, т. е. несколько ниже режущей части ножа. Под тя-
жестью колодца грунт ножом выжимается в траншею и происхо-
дит плавное погружение колодца.
Разработанный бульдозером грунт погружается экскаватором
обратная лопата в бадьи, поднимаемые кранами, расположен-
ными на поверхности за пределами колодца. Экскаватор исполь-
зуют также для разработки грунта в средней части колодца.
Иногда целесообразно производить опускание колодца без осу-
шения грунтовых вод с разработкой грунта непосредственно из-под
воды грейфером или средствами гидромеханизации (гидромони-
торами и землесосами). Этот способ применяется при разработке
грунтов, поддающихся размыву, и при наличии воды и мест для
сброса пульпы.
Монтаж двухъярусного колодца вагоноопрокидывателя. Соору-
жение шумных и пылящих производственных помещений больших
размеров в плане (свыше 100 м2) на значительной глубине (более
10 м) наиболее полно отвечает современным требованиям охраны ок-
ружающей среды, эффективным архитектурно-планировочным ре-
288
шениям предприятий и требованиям постоянной их модернизации.
На одном из металлургических заводов страны подземная часть
вагоноопрокидывателя, предназначенная для перегрузки известня-
ка на конвейерный тракт подачи материалов в- цехи металлурги-
ческого производства, выполнена методом опускного кольца.
Конструкция опускного колодца представляет собой двухъярус-
ную цилиндрическую оболочку из сборных железобетонных эле-
ментов с внутренним диаметром 42 м, общей высотой стенки
21,7 м, при высоте первого яруса 10,8 м, высоте второго яруса
10,9 м. Колодец опускался на глубину 25 м в сложных инженер-
но-геологических условиях моренных отложений с валунами и вы-
соким уровнем грунтовых вод (рис. 7.4). Стенки колодца мон-
тировались в пионерном котловане на глубине 9,5 м.
Защита пионерного котлована от грунтовых вод из-за неэф-
фективности глубинного водопонижения в данных гидрологи-
ческих условиях была выполнена с помощью контурной противо-
фильтрационной завесы в диаметре 1 10 м. Траншея противофильт-
рационной завесы устраивалась методом «стена в грунте» при
глубине 14 и ширине 0,6 м, заполнялась местными глинами. Про-
тивофильтрационная завеса позволила произвести все монтажные
работы по сборке колодца в практически осушенном котловане
при небольшом объеме открытого водоотлива.
Временное основание для монтажа опускного колодца было вы-
полнено из сборных железобетонных- плит дорожного типа разме-
ром 3x2x0,4 м. Плиты укладывались на уплотненную шлаковую
подсыпку толщиной 0,4 м и имели «свес» за наружную грань
колодца 0,7 м. Под каждую панель с внутренней стороны устанав-
ливали для закрепления и распределения передачи нагрузки на ос-
нование деревянные стойки диаметром 22...24 см.
Рис. 7.4. Поперечный разрез опускного колодца вагоноопрокида:
/ —контурная противофильтрационная завеса; 2 — пригрузка откосов щебнем; 3— разгрузочные скважи-
ны; 4 — подсыпка шлаком во временные дороги; 5 — стенки опускного колодца; 6— анкерируюшее устрой-
ство против всплытия («воротник»); 7 — монолитное днище
10—409
289
Монтаж опускного колодца осуществлялся гусенич-
ными кранами СКГ-63 и Э-2508. Приобъектный склад панелей рас-
полагался за пределами пионерного котлована. Стеновые панели
транспортировались тракторным тягачом К-700А на полуприцепе
грузоподъемностью 60 т. Колодец монтировали из одинаковых
по ширине (1,42 м) панелей массой 8...30 т.
При монтаже первого яруса смонтировано 144 панели, при мон-
таже конструкций второго яруса — 88 панелей. Различное коли-
чество панелей объясняется наличием в первом ярусе проемов
транспортных галерей. Развертка стен колодца симметричной час-
ти приводится на рис. 7.5, а.
Объем бетона в стенах колодца составляет 2075 м3, в том
числе в стыках замоноличивания — 135 м3. Масса устанавливае-
мых соединительных деталей — 93 т. Проектные размеры стен ко-
лодца первого яруса выверялись путем устройства 22 специаль-
ных свайных опор внутри колодца и одной опоры сн-аружи ко-
лодца. Опоры устраивались из забитых толстостенных труб диа-
метром 203 мм.
Выверка и временное раскрепление стеновых панелей колодца
первого яруса производилась с помощью инвентарных трубчатых
подкосов, которые закреплялись на мертвяковых опорах. Первые
четыре панели служат направляющими для монтажа последующих
панелей." Под нож каждой панели устанавливается вертикальная
стойка. Схема закрепления стеновых панелей при монтаже колодца
на временном основании приводится на рис. 7.5, б.
Геометрическое положение и размеры колодца фиксируются
установленными панелями первого яруса.
Монтаж панелей второго яруса производится с применением
направляющих двутавров № 60, которые крепятся с наружной
и внутренней стороны панелей. Монтаж производится с использо-
ванием навесных подмостей. Каждую смену монтируются 3...4 па-
нели, работы ведутся в две смены. Вертикальные и горизонталь-
ные стыки между панелями выполняют путем приварки сплошных
накладок толщиной 10...16 мм. С внутренней стороны колодца
накладки привариваются к металлической облицовке панелей
(гидроизоляция), с наружной — к закладным деталям, установ-
ленным при изготовлении панелей.
Удельный вес сварочных работ составляет 60...65% общих
трудозатрат.
Замоноличивание стыков панелей производится
раствором М-400 с водоцементным отношением 0,37...0,39 при
осадке стандартного конуса 170 мм с добавлением пластифици-
рующих веществ в размере 0,2% от массы цемента, что обеспе-
чивало укладку раствора механизированным способом. Раствор
приготавливается с помощью передвижной штукатурной установки.
В приемном бункере установки раствор дополнительно перемеши-
вается и после виброгрохота, где отделяются случайные примеси
крупных фракций, транспортируется растворонасосом СО-50 по
резиновым шлангам к штуцерам, вваренным в накладки стыков
290
Ось симметоии
Рис. 7.5. Монтаж стеновых панелей колод-
ца вагоноопрокида:
а —развертка стеновых панелей на симметричной
части колодца; б — схема временного закрепления и
выверки панелей; /—опорная плита; 2—стеновая
панель первого яруса; 3 — наружные направляющие
для временного закрепления панелей второго яруса
из двутавра № 60; 4—панель второго яруса; 5 —
внутренняя направляющая из двутавра № 60, 6 —
трубчатый подкос; 7 — специальная свайная опора;
8 — деревянная стойка
панелей в ножевой части. Нагнетание раствора производилось
снизу вверх на полную высоту панелей обоих ярусов колодца,
что гарантировало плотность заполнения всей полости стыка.
Полный комплект работ по сборке оболочки опускного колодца
от начала подготовки временного основания до набора раствором
стыков 100%-ной прочности был выполнен в течение 4 мес.
Погружение колодца производилось после снятия
деревянных стоек и разрушения плит основания. В деревянных
стойках просверлили отверстия диаметром 32 мм на глубину
0,75 диаметра стойки на высоте 0,4 м от основания. В отверстия
заложили заряды, которые взорвали одновременно на всех опорах
детонаторами от электровзрывной машины, расположенной сна-
ружи колодца. 50% плит основания разрушали копровой установ-
10*
291
Рис. 7.6. План расположения механизмов и оборудования при погружении колодца
вагоноопрокида:
/ — противофильтрационная завеса; 2— опускной колодец; 3—кран Э-2508; 4— экскаватор ЭО-412Г;
5—площадка расположения трубопроводов; 6 — бульдозер ДЗ-54; 7—подвесной гидромонитор; 8 —
землесос ГРУ-800/40 на понтоне; 9— напорный трубопровод; 10 — канал сброса очищенных вод; 11 — на-
сосная 2Х200Д60; 12 — пульпопровод; 13—пульпоотвал
кой симметрично с четырех сторон колодца за счет ударного воз-
действия с наружной стороны ножевой части колодца в зоне
опирания, остальные плиты разрушаются от массы колодца,
который погрузился в шлаковую подсыпку на 25...44 см. Разру-
шенные плиты удалили бульдозерами и кранами.
К моменту снятия колодца с временного основания была смон-
292
тирована установка для гидромеханизированной разработки грунта
и выдачи его из колодца. План расположения основных механизмов
при опускании колодца приводится на рис. 7.6.
Землесос ГРУ-800/40, станция управления и напорная арматура
были установлены на понтоне, в носовой части которого распола-
галась стрела с лебедкой для подъема и опускания всасывающего
трубопровода. Четыре подвесных гидромонитора с насадками диа-
метром 36...50 мм были установлены у стены на выносных пово-
ротных площадях, шарнирно связанных со стоянками напорного
водовода.
На разработке грунта и'удалении валунов из-под банкетки ножа
колодца использовался гидравлический экскаватор ЭО-4121 обрат-
ная лопата с ковшом вместимостью 1,25 м3 и бульдозер ДЗ-54.
Подъем бадей производился кранами Э-2508 и СКГ-63.
Средняя скорость погружения колодца составляла 20 см/сут,
при прохождении зоны валунов скорость достигала 60...80 см/сут.
Продолжительность строительства колодца от начала подгото-
вительных работ в котловане до сдачи его под монтаж внутренних
конструкций составила 11 мес.
7.4. Монтаж сборных колодцев методом «стена в грунте»
В последние годы интенсивное развитие получает строительство
подземных сооружений в сборном железобетоне прогрессивным
способом «стена в грунте», который получил название в сборном
железобетоне «сборная стена в грунте». Строительство этим спо-
собом имеет ряд преимуществ по сравнению с открытым методом
подземных сооружений, а для создания некоторых сооружений
является единственно возможным способом (заглубленные прямо-
угольные, линейно-протяженные и ломаные сооружения с высту-
пающими в плане частями сложной конфигурации). Сущность спо-
соба состоит в том, что заглубленные стены подземной части зда-
ний и сооружений возводят в траншее, разрабатываемой под слоем
глинистой суспензии, которая обеспечивает устойчивость стенок
траншеи от обрушения за счет плотности глинистой суспензии,
превышающей плотность грунтовой воды на 15...20% (1,14...
1,30 г/см3).
До начала основных работ по отрывке траншеи долж-
ны решаться вопросы, связанные с подбором состава глинистой
суспензии и организации так называемого глинистого хозяйства.
Последнее включает следующие специальное оборудование и уста-
новки: глинорастворные узлы со смесителями и механическими
диспергаторами; передвижные и стационарные емкости для хра-
нения необходимых запасов суспензии; трубопроводы и лотки для
перекачки суспензий при выполнении технологических процессов;
оборудование для перекачки чистой и зашламованной суспензии
(насосы эрлифты, элеваторы); оборудование для очистки суспен-
зии; склады, погрузочно-разгрузочные установки для глины и
порошка.
293
Для приготовления глинистой суспензии из
глинопорошков специальных бентонитовых глин и местных комко-
вых глин применяют гидравлические и механические глиносме-
сители. Суспензию из глинопорошков можно приготовить с одно-
временным ее диспергированием в быстроходных турбинных раст-
воросмесителях типа РМ-500, РМ-750, РМ-1000.
Для перекачки суспензий применяют поршневые грязевые насо-
сы, центробежные шламовые насосы и растворонасосы. При произ-
водстве работ в зимних условиях глинистое хозяйство размещают
в утепленных помещениях, а трубопроводы защищают от промер-
зания.
Перед отрывкой основной траншеи по ее контуру в верхней
части устраивают крепление из монолитного или сборного желе-
зобетона на глубину до 1,2 м, ширину облицованной части
траншеи принимают на 100...150 мм больше рабочего органа
землеройной машины.
Разработка траншеи производится специальным штан-
говым оборудованием грейферного типа, которое является смен-
ным к серийным кранам и экскаваторам. Траншея отрывается
участками (захватами) длиной 3,5...6 м сразу на всю глубину.
Обязательным условием производства работ во время отрывки
траншеи должно быть поддержание уровня глинистой суспензии
не ниже 10...20 см от верха облицованной части траншеи (фор-
шахты), так как понижение этого уровня может привести к обру-
шению стенок траншеи.
Технология сооружения сборных стен в траншеях. Для монтажа
колодцев способом «сборная стена в грунте» применяют стеновые
панели высотой 10...15 м с устройством вертикальных стыков.
В состав предмонтажных подготовительных работ входят сле-
дующие операции: разметка осей монтируемых панелей на обли-
цовке траншеи, замер глубины траншеи в трех точках (по краям
и в центре), устройство жесткой подсыпки дна траншеи на 20...
25 см под основание панели из щебня или гравия. Подготовка
траншеи ведется с опережением на 2...3 панели (6...7 м).
Монтаж сборных элементов стен в траншее, запол-
ненной глинистой эмульсией,, производится кранами на гусенич-
ном или пневмоколесном ходу, грузоподъемность которых подбира-
ется исходя из возможности расположения крана за пределами
призмы обрушения траншеи напротив ранее смонтированных
панелей.
Схема расположения механизмов при монтаже сборных стен
методом «стена в грунте» приводится на рис. 7.7. Особо тща-
тельно выверяется положение первой панели как в плане, так и по
высоте. При высоте панели до 12 м глубину траншеи замеряют
футштоком, при большей длине — лотом. В плане панель выверяют
и фиксируют специальным кондуктором, состоящим из направ-
ляющей стойки П-образного сечения и опорной рамы. Длина
кондуктора составляет 0,7 Н (где Н — глубина траншеи). С внут-
ренней стороны направляющей стойки кондуктор оснащен при-
294
a — поперечный разрез траншеи после монтажа сборной панели стены; б — технологическая схема расположения механизмов по фронту процессов; в — закрепление
первой панели в кондукторе и стыковка рядовой панели (план); 1 — наружная часть облицовки траншеи; 2— материал заполнения наружной пазухи; 3—сбор-
ная панель; 4 — материал внутреннего заполнения пазухи; 5 — слой бетона для закрепления нижней части панели; 6 — экскаватор на заполнении пазух; 7
автокран на подаче бетонной смеси и перестановке трубы; 8—кран на монтаже панелей стены; 9 — направляющий двутавр-шаблон; 10— монтируемая панель,
// — кондуктор; /2 — траншея, заполненная глинистой суспензией; 13— штатobi.hi экскаватор; 14— ковш грейферного типа; /5 — бетонолнтная труба; 16—направ-
жимной пружиной. С помощью кондуктора устанавливают первую
панель стены по соответствующей оси. Последующие панели
монтируют без кондуктора, так как каждая панель в переднем
торце имеет направляющую съемную или несъемную закладную
деталь из двутавра. В заднем торце панель имеет лапки-фикса-
торы из уголка, которые при монтаже охватывают направляю-
щую деталь на ранее установленной панели. Фиксаторы выпол-
няются из коротких отрезков длиной 15...20 см (рис. 7.7, в).
Съемные направляющие представляют собой симметричный дву-
тавр, который вводится в лапки фиксаторов, имеющихся на перед-
нем и заднем торце каждой панели в верхней и нижней части.
Фиксаторы привариваются к закладным деталям, а в нижней
части панели за фиксатором приваривают упор. Направляющий
двутавр свободно вводится в лапки фиксаторов и доходит до
упора.
Монтаж рядовой панели производится следующим образом:
поднятая краном панель наводится нижними фиксаторами на
направляющий двутавр, вложенный в фиксаторы ранее смонти-
рованной панели; панель опускают в траншеи, пока верхние фик-
саторы не войдут в зацепление с направляющим двутавром; вы-
веряют панель в плане по осевой линии, если верх опущенной
панели оказался ниже проектной отметки, то ее краном поднимают
и подсыпают щебень, если окажется, что верх панели стал выше
проектной отметки, то ее краном приподнимают и опускают, вслед-
ствие этого щебень утрамбовывается и панель занимает проектное
положение.
Временное закрепление смонтированных панелей
производится в два этапа. На первом этапе панель закрепляют
сваркой закладных деталей и накладок между панелями и привар-
кой панели к закладным деталям или выпускам арматуры верх-
ней облицованной части траншеи. На втором этапе производится
закрепление панели в нижней части путем укладки слоя бетона
высотой не менее 1 м в распор с грунтом между панелью и стенкой
траншеи. Для закрепления панели с внутренней стороны иногда
применяют засыпку щебнем. Бетон в нижнюю часть траншеи
подают по трубам диаметром 20...25 см, к верхней части ко-
торых приваривается бункер. Длина трубы на 0,5... 1 м меньше
глубины траншеи. Применяется гидротехнический бетон марки
300 с осадкой конуса 12...16 см.
После установки очередной панели с ее закрепления направляю-
щий двутавр, расположенный между двумя панелями, извлекают
краном из полости стыка для заводки в очередной монтируемый
элемент. В комплект монтажной оснастки входит 2...3 направляю-
щих двутавра, что обеспечивает закрепление и бесперебойный
монтаж панелей.
Особенности замоноличивания стыков. Замоноличивание стыков
стеновых панелей происходит двумя способами.
Первый способ — стыки замоноличивают по мере их
обнажения в результате разработки грунта внутри сооружения
296
в пределах каждого яруса на высоту 1...1.5 м. Стыки заделывают
пневмонабрызгом, шприц-бетонированием или торкретированием
аналогично методам, применяемым в сборных опускных колодцах.
Перед заделкой поверхность бетона и арматуру тщательно очи-
щают от корки глинистого раствора, грунта и материала засыпки
пазух с помощью стальных щеток, промывают водой из шланга
под напором. Если в стык просачивается вода, что затрудняет
его заделку, то образовавшиеся щели законопачивают. Узкие
стыки заделывают приваркой сплошных полос. Для заделки стыков
применяют цементный раствор марки не ниже М300.
Второй способ — стыки замоноличивают в процессе
монтажа под слоем глинистого раствора (суспензии). Монолитность
стыка в слое глинистой суспензии может быть достигнута только
при удалении глинистой корки, которая образуется при отсосе
(поглощении) сборным железобетонным элементом воды из суспен-
зии (раствора).
Замоноличивание стыков и монтаж конст-
рукции в летнее время включает дополнительную опера-
цию по водонасыщению стеновых панелей путем погружения их
в емкости, заполненные водой. В результате на стыкуемых
поверхностях образуется лишь студнеобразная масса, которую
удаляют с выпусков арматуры и бетона при заполнении стыка
раствором, подаваемым при омоноличивании снизу вверх. На от-
крытые стыки с обеих сторон накладывают опалубки в виде удли-
ненного щита.
При замоноличивании в полость стыка опускают инъектор и
нагнетают раствор. После заполнения полости инъекция продол-
жается еще некоторое время для удаления части раствора, пере-
мешанного с глиной. Затем инъектор извлекают и переносят на
следующий стык.
Для замоноличивания в зимнее время процесс
водонасыщения неприменим, поэтому производится интенсивная
промывка полости стыка при установленной опалубке. В стык
одновременно опускают две трубки, по одной подается вода под
давлением, по другой — сжатый воздух. Промывка продолжается
15...20 мин и заканчиваается при доведении плотности суспензии
до 1,04...1,06 г/см3.
Омоноличивание стыков под слоем глинистой суспензии произ-
водится цементно-песчаным раствором следующего состава на 1 м3:
портланд-цемент М400 — 1100 кг, песок мелкозернистый — 550 кг,
вода — 420 кг. Водоцементное отношение — 0,37...0,39. При обеспе-
чении пластичности, нерасслаиваемости и подвижности раствор
такого состава перекачивается насосом С-693 по шлангам диамет-
ром 75 мм на расстояние до 25 м без добавки СДБ.
После монтажа стеновых панелей, замоноличивания стыков,
засыпки пазух траншеи над стенами сооружения устраивается
монолитная железобетонная обвязочная балка, в которую вводят
верхние арматурные выпуски из панелей стен.
К разработке грунта внутри сооружения приступают после
набора этой балкой необходимой прочности.
297
7.5. Анкерные устройства
Анкерные устройства в грунтах применяют как временные
приспособления, обеспечивающие устойчивость подземного соору-
жения на определенный период его монтажа со сроком эксплуата-
ции два года, а также как подземный постоянный конструктивный
элемент сооружения, обеспечивающий его устойчивость и прочность
во время всего периода эксплуатации с расчетным сроком службы
50 лет и более.
Анкеры применяют при строительстве сооружений методом
«стена в грунте», опускным колодцем, а также для крепления
подпорных стенок, тоннельных сооружений и в других случаях.
Конструктивные решения современных анкерных устройств
позволяют передавать на один анкер нагрузки 200. 1000 кН в
зависимости от свойств окружающего грунта.
При строительстве даже небольших сооружений методом «стена
в грунте» экономичнее оказывается закреплять стены по мере
разработки котлована анкерными устройствами, а не с помощью
распорных балок, которые стесняют
Рис. 7.8. Схема анкерного устройства в грунтах:
/ — буровая установка; 2 — оголовок анкера; 3—«корень»
анкера; 4 — защитный колпак оголовка; 5 — натяжная ганка;
6—опорная полусфера; 7—торцовая (опорная) плита;
8—стальная труба-оболочка; 9—полиэтиленовая труба;
10 — уплотнительное кольцо; // — стальной тяж; 12 — анти-
коррозийная паста; 13 — трубка для запрессовки
и осложняют выполнение
работ внутри сооружения.
Схема расположения и
конструкция анкерных ус-
тройств в грунтах приво-
дятся на рис. 7.8.
Наклонная скважина,
укрепляемая обсадной тру-
бой, выполняется гидрав-
лической буровой установ-
кой для бурения наклон-
ных скважин. Скважина
бурится за пределы приз-
мы обрушения окружаю-
щего грунта. По достиже-
нии проектной глубины в
буровую скважину вводят
стальной тяж анкера в ви-
де одного стержня диамет-
ром 20...36 мм или не-
скольких стержней (пуч-
ковый анкер). Обсадная
труба постепенно вытяги-
вается с одновременным
нагнетанием в нее цемент-
ного раствора, который,
распространяясь в окру-
жающую среду, образует
«корень» анкера.
Анкерный корень соз-
дает сцепление между
298
стальным тяжем и грунтом. Длина анкерного корня до 5 м, диаметр —
80...140 мм. Свободная длина анкера за пределами корня заклю-
чается в полиэтиленовую трубу, в которую нагнетают противокорро-
зионную пасту на битумной основе.
Закрепление тяжа на стене осуществляется с помощью оголовка
и анкерной плиты. Возможное несовпадение между осью анкера
и опорной плитой компенсируется с помощью опорной полусферы.
К шаровой полусфере приварена короткая стальная труба. Про-
странство между стальной трубой и защитной трубой герметично
запирается резиновым уплотнительным кольцом. После натяжения
конец стального тяжа и натяжная гайка закрываются пластмас-
совым колпаком, окружающую полость заполняют противокорро-
зионной пастой.
Анкер начинают ставить после разработки котлована на глубину
не менее 3 м, причем толщина слоя грунта над корнем анкера
должна быть не менее 4,5 м. Расстояние между корнями соседних
анкеров должно быть не менее 1,5 м. Анкеры натягиваются и
испытываются гидравлическими домкратами с проверкой усилия
по манометру. Натяжение при испытании превышает рабочее: для
временных анкеров — в 1,2 раза, для постоянных— 1,5 раза.
Натягивают их через 7...8 дн после образования песчано-цементного
корня.
ГЛАВА 8
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖА
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
8.1. Особенности организации строительно-монтажных работ
при реконструкции
Основным направлением в перспективной ориентации капиталь-
ного строительства является концентрация капитальных вложений
на реконструируемых и технически перевооружаемых объектах.
Реконструкция производится с целью увеличения производ-
ственной мощности предприятия с повышением качества и улучше-
ния условий труда, изменения вида или расширения номенклатуры
выпускаемой продукции, выполнения требований к охране окру-
жающей среды. Реконструкция осуществляется без остановки
предприятия и изменения режима его работы, с частичной оста-
новкой предприятия, с полной остановкой предприятия.
По времени реконструкция обычно совмещается с капитальным
ремонтом. Под капитальным ремонтом понимается комплекс
мероприятий по устранению физического износа конструкций
и оборудования. При реконструкции обычно стремятся в наиболь-
шей степени сохранить пассивную часть производственных фондов
(здания и сооружения) и их обновление производится главным
образом путем замены и модернизации оборудования.
299
Обновление зданий и сооружений производится с изменением
архитектурно-планировочных и конструктивных решений, с заменой
и усилением несущих конструкций. Работы по реконструкции
сопровождаются большими затратами труда на разборку зданий
и отдельных конструктивных элементов.
По характеру выполнения работ реконструкция производится
с неограниченной возможностью применения средств механизации
при нестесненных условиях, с ограниченной возможностью при-
менения средств механизации и широким использованием ручных
методов и средств малой механизации в стесненных условиях,
а также с использованием специального оборудования и приспо-
соблений.
Особенности реконструкции каждого объекта всесторонне
оцениваются при разработке ПОС и ППР. Работы обычно пре-
дусматривается производить в предельно короткие сроки.
Реконструкция требует четкой организации проведения подго-
товительных работ, бесперебойного материально-технического обес-
печения. При реконструкции в максимальной степени применяются
концентрация трудовых и технических ресурсов, предварительное
укрупнение и крупноблочный монтаж конструкций и оборудования,
поточные методы, бригадный подряд и широкое развертывание
социалистического соревнования.
При реконструкции широко применяют вариантное проектиро-
вание. Представители проектной организации принимают участие
на всех стадиях реконструкции, включая предпроектное обследова-
ние объекта и проведение строительно-монтажных работ.
Реконструкцию часто осуществляют с использованием смешан-
ного способа производства работ (хозяйственного и подрядного),
при котором часть из них выполняют подрядчики, а другую часть —
эксплуатационный персонал и строительные подразделения рекон-
струируемого предприятия. Решение об организации реконструкции
по одному из вариантов подготавливается дирекцией реконструи-
руемого предприятия по согласованию с проектировщиком и
подрядной (генподрядной) организацией в зависимости от харак-
тера производства и состава работ по реконструкции. Решение
утверждается в министерстве предприятия — заказчика, которым
устанавливается предприятию план выпуска продукции на период
реконструкции.
Предпроектное и последующие обследова-
ния реконструируемого объекта производят с целью выявления
состава и ориентировочного объема работ, последовательности
и сроков их выполнения, возможности использования ресурсов
и услуг заказчика и подрядчика. В специальные ведомости заносят
данные, характеризующие: техническое состояние конструкций
зданий, оборудования, коммуникаций; решения о возможности
использования технологических коммуникаций и оборудования,
их усиления и замены; решения об использовании частей здания
в период реконструкций.
В период обследования выясняют: какие работы и в каких
300
£
цехах будут выполняться в стесненных условиях действующего
производства; какие работы будут выполняться в три смены,
в выходные и праздничные дни; какие транспортные средства и
грузоподъемные устройства заказчика могут использоваться для
выполнения демонтажных и монтажных работ; по каким транспорт-
ным схемам могут подаваться материалы, конструкции и оборудо-
вание; какие местные материалы можно использовать для целей
реконструкции; какие имеются источники электроэнергии, пара,
сжатого воздуха, воды, кислорода; какие производственные и
бытовые помещения можно использовать.
При обследовании изучают строительную и эксплуатационную
технологическую документацию; производят визуальный осмотр
конструкций, сопровождающийся измерениями и выборочными
разборками; дают экспертные оценки с привлечением соответ-
ствующих специалистов.
Группу предпроектных обследований возглавляет представитель
заказчика — заместитель директора или начальник ОКСа. В состав
группы входят главный механик, главный энергетик, главный
технолог. От проектной организации работы возглавляет главный
инженер проекта с привлечением специалистов соответствующего
профиля (строителей, технологов, механиков, электриков, генплан-
щиков и др.). От генподрядчика — заместитель главного инженера
треста или управления. В необходимых случаях привлекаются
представители субподрядных организаций.
Результаты обследований оформляют в виде документа и
утверждаются директором реконструируемого предприятия. На
основании материалов предпроектных обследований разрабатывают
проект реконструкции.
Организация разборки зданий и сооружений. Проведение
в значительных объемах работ по разборке зданий и сооружений
является характерной особенностью реконструкции. Эти работы
требуют тщательной инженерной подготовки и для их проведения
могут приглашаться специализированные организации.
Проектирование работ по разборке произво-
дится с учетом следующих требований: минимальная продолжи-
тельность работ; максимальное использование материала от
разборки; предохранение действующих производств от воздей-
ствия факторов разборки; создание благоприятных условий работы
механизмов; обеспечение безопасных условий труда при разборке,
а также в прилегающих зонах и на действующих производствах.
Все пригодные материалы и конструкции должны сохраняться
и передаваться заказчику. Для установления выхода полезного
материала, получаемого от разборки зданий, следует руковод-
ствоваться нормами выхода материалов от разборки зданий
СН-436.
Работы по разборке делятся на два периода — подготовитель-
ный и основной. В подготовительный период обсле-
дуется здание для изучения условий работ; отключаются и демон-
тируются сети водопровода, канализации, энергоснабжения;
301
устраивается временное ограждение, а прилегающие помещения
действующих производств предохраняются от пыли, мусора, за-
грязнения; производятся доставка механизмов и оборудования
для разборки и оснастка для временного закрепления конструкций;
устраиваются подъездные пути и площадки для погрузки.
В основной пери од производится отделение конструк-
ций и их деталей одна от другой с осмотром, сортировкой и уклад-
кой в штабеля; обрушение несущих конструкций, разрыхление
каменной кладки и монолитного бетона, разрушение фундаментов
и других конструкций с отделением материалов, пригодных для
повторного использования; отгрузка и транспортирование мате-
риалов от разборки к местам их использования или отвала.
В состав проекта на разборку сооружений входят:
план расположения разбираемых сооружений с размерами от
прилегаемых зданий, с размерами площадок и дорог, расположе-
нием механизмов, лесов, подмостей, мусоропроводов, светильников,
штабелей материалов и емкостей, ограждений; поперечные и про-
дольные разрезы с последовательностью разборки конструктивных
частей сооружений, отметками рабочих мест и мест крепления
оборудования, относящегося к разборке; схемы технологических
процессов разборки с указанием мест строповки, временного
закрепления конструкций и др.; графики выполнения работ с
указанием потребности в машинах и транспорте; указания по
технике безопасности и охране труда.
Способы разборки сооружений принимаются в зависимости
от их конструктивных решений, материалов и размеров, а также
с учетом воздействия разборки на окружающую среду.
8. 2. Механизация монтажных работ при реконструкции
Технологические возможности применения монтажных машин
в условиях реконструкции зданий и сооружений зависят от массы
монтажных единиц, необходимой высоты подъема конструкций,
ширины и глубины монтажных зон. Монтажные работы в условиях
реконструкции имеют специфику, связанную с выполнением перед
монтажом демонтажных работ.
В настоящее время при реконструкции применяют серийно
выпускаемые грузоподъемные механизмы. Они мобильны, обладают
высокой маневренностью, простотой переоснастки и др. Широко
используются технологические мостовые краны.
Применяется совмещенное производство работ с целью мини-
мизации разрывов между фронтом демонтажных и монтажных
работ и использование единого механизма для демонтажа кон-
струкций.
В тех случаях, когда характеристика монтируемых конструкций
превышает паспортные значения грузовысотных параметров серий-
ных кранов, имеющихся в распоряжении монтажной организации,
а установка двух кранов по условиям стесненности невозможна,
применяют краны с расчаленными стрелами, специальные монтаж-
302
Рис. 8.1. Мостовые технологические краны со специальной сменной оснасткой:
а—со сменной оснасткой для серийного башенного крана; б—со сменной оснасткой от серийного
гусеничного крана; 1 — самоходный мост электромостового технологического крана; 2—заменяемые
конструкции здания; 3 — сменное крановое оборудование
ные средства и грузоподъемные устройства. В качестве якорей
стрелоподдерживающей системы используют конструкции зданий,
которые рассчитывают на монтажные нагрузки. При реконструк-
ции широко применяют специальные крановые средства, исполь-
зование которых практически не влияет на условия внутренней
стесненности в пролетах цехов.
Мостовые технологические краны со специальной сменной
оснасткой позволяют увеличить пространственный габарит, обслу-
живаемый краном по высоте подъема и вылету крюка крана.
Мостовые технологические краны используются в комплекте с
серийными монтажными кранами, схемы установки которых пока-
заны на рис. 8.1. На мостовой кран устанавливают сменную
часть башенного крана, состоящую из полноповоротной стрелы,
башни и специальной опорной конструкции с ходовыми тележками
(рис. 8. 1, а). Кроме того, на мостовой кран может устанавливаться
поворотная часть стрелового крана (рис. 8. 1,6).
Подготовка крана с установкой сменной оснастки производится
в крайней секции пролета, над которой демонтировано перекрытие.
Комплекс работ включает: демонтаж покрытия стреловым само-
ходным краном, расположенным за пределами цеха, установку
опорной конструкции, выжимание и подращивание башни с после-
дующей навеской стрелы и противовеса.
Переоборудованный мостовой кран двигается вдоль пролета,
демонтируя старое покрытие „от себя“ и осуществляет монтаж
нового „на себя". Площадки складирования и укрупнительной
сборки располагаются за пределами реконструируемого пролета.
При большой протяженности реконструируемых пролетов
зоз
рационально использовать комплект из двух мостовых кранов:
один кран оборудуется сменной оснасткой и используется для
монтажа конструкций, второй — работает в обычном варианте
и обеспечивает укрупнение и подачу в монтажную зону конструкций
для первого крана. Такая схема механизации обеспечивает макси-
мальное совмещение работ по реконструкции пролета в подземной
части, надземной части и при монтаже технологического обору-
дования.
Мостовые технологические краны без переоснастки используют
на демонтажных работах, на монтаже внутрицеховых помещений,
фундаментов, тоннелей и подвалов.
Кабельные краны являются эффективным средством механи-
зации монтажных работ при реконструкции многопролетных и
протяженных цехов. При реконструкции цехов на монтажных работах
применяют кабельные краны со следующими техническими ха-
рактеристиками:
Пролет крана между опорными башнями, м.......................100...300
Скорость подъема груза, м/с..................................... 1...2
Скорость передвижения грузовой тележки, м/с..................3,2...8
Скорость передвижения башен крана, м/с.......................0,16...0,5
Высота подъема крюка, м...................................... 10...30
Грузоподъемность, т............................................. 2...3
Качающиеся и продольно-подвижные краны. В качаю-
щихся кабельных кранах башни выполнены в виде
расчлененных вантами мачт, которые могут наклоняться в каждую
сторону на угол до 8°. Наклон мачт достигается изменением длины
растяжек. Ширина зоны обслуживания краном увеличивается
с ростом высоты мачт. Краны используют при замене фонарных
конструкций и покрытий пролетов.
В продольно-подвижных кранах башни распола-
гаются на тележках, передвигающихся по рельсовым путям. При
реконструкции применялись мобильные кабельные краны, в которых
А-образные опоры-башни прикреплялись к стрелам монтажных
кранов на гусеничном ходу (рис. 8. 2). Краны на гусеничном
Рис. 8.2. Кабельный кран с передвижными опорами на кранах с гусеничным ходом:
/ — гусеничный кран; 2 — опоры-башни; 3 — несущий канат; 4 — тяговый канат; 5 - грузовой канат;
6 — грузовая лебедка на кране
304
ходу выполняют роль
якорей для задних рас-
тяжек башен и обеспе-
чивают их передвиже-
ние. Марки кранов вы-
бирают в зависимости
от длины пролета и тре-
буемой грузоподъемно-
сти кабельного крана.
Так, при реконструкции
Рис. 8.3. Схема установки крышевых кранов:
1 — стропильная ферма; 2—стрела крышевого крана; 3 —
ходовая тележка на рельсах
стана 1700 Ждановско-
го металлургического
завода был применен
кабельный кран проле-
том 160 м с высотой подъема крюка 29 м и грузоподъемностью 2 т.
Передвижение башен осуществлялось двумя кранами-экскаваторами
на гусеничном ходу Э-2508.
Перемещение грузов в любую точку монтажной зоны произ-
водится следующим образом: вертикальное перемещение — изме-
нением длины грузового каната, продольное перемещение —
натяжением тягового каната, поперечное перемещение — пере-
1вижением опорных башен вместе с несущим канатом.
Козловые краны, выпускаемые отечественной промышленностью,
имеют следующие параметры: грузоподъемность — 5...1500 т,
пролеты — 12...185 м, высота подъема — до 105 м. Во многих
случаях может оказаться целесообразным козловые краны после
завершения реконструкции сохранить в составе действующего
предприятия, используя их на ремонтно-монтажных и технологи-
ческих работах как внутри цеха, так и на территории предприятия.
Крышевые краны используют при замене конструкций покрытия
цеха, ферм фонаря, транспортных трубопроводов и галерей, про-
ходящих над кровлей цеха. Они перемещаются по рельсам, укла-
дываемым по верхним поясам стропильных ферм или непосред-
ственно по кровле (рис. 8. 3). Грузоподъемность крышевых кранов,
применяемых при реконструкции цехов, составляет 1 ... 5 т.
Основными частями крышевого стрелового крана являются
ходовая тележка с четырьмя колесами, полноповоротная платформа
с грузовой лебедкой и контргрузом, стрела длиной 6 ... 18 м. Кон-
струкция ходовой тележки обеспечивает установку крана с учетом
уклона кровли так, чтобы плоскость платформы была горизонталь-
ной. Поэтому ходовая тележка проектируется для каждого
конкретного случая.
В качестве крышевого крана можно использовать грузоподъем-
ную поворотную часть серийного автомобильного крана, установ-
ленную на специальную ходовую тележку. По кровле краны
передвигаются с помощью собственного механизма передвижения
или специальной тяговой лебедкой.
Краны с телескопической стрелой применяют для выполнения
монтажных работ в стесненных условиях, например, при монтаже
305
11—409
рабочих площадок, этажерок, перегородок и др. Конструкция
телескопической стрелы позволяет плавно изменять ее длину
в стесненных условиях, особенно когда верхняя часть находится
близко к смонтированным конструкциям или заводится в меж-
ферменное пространство. Телескопическими стрелами обычно
оборудуют краны на автомобильном или пневмоколесном ходу.
При перемещении кранов внутри цеха стреловое оборудование
кранов должно быть в транспортном положении.
Специальные грузоподъемные монтажные устройства исполь-
зуют в тех случаях, когда применение монтажных кранов эконо-
мически нецелесообразно или технически невозможно, например
для монтажа и демонтажа отдельных конструктивных элементов,
Рис. 8.4. Устройство для монтажа сте-
новых конструкций:
/ — подвесная люлька; 2 — стеновая панель; 3 —
съемный тупиковый упор; 4 — отводной ролик;
5 _ лебедка для перемещения нижней тележки
и путевой балки; 6 — упорный шток; 7 — путевая
балка; 8, 10 — верхняя и нижняя тележки;
9—лебедка для подъема, //—катковая опора;
12 — перекрытие; 13 — колонна
306
для вывешивания конструктивных частей зданий, для выверки и
правки деформированных конструкций.
Устройство для монтажа и демонтажа стеновых конструкций
перемещается по оголовкам колонн и состоит из путевой балки
длиной на два с половиной шага колонн, катковых опор, прикре-
пленных к оголовкам колонн, двух тележек (рис. 8. 4). Нижняя
тележка перемещается по путевым балкам вдоль фасада, верх-
няя — перпендикулярно фасаду. Перемещение тележек и подъем
груза производят с помощью лебедки. К верхней тележке подве-
шена рабочая платформа. Подвешенные к крюку панели поднимают
и наводят на место установки с помощью верхней и нижней
тележек.
Размер монтажной зоны ограничивается длиной путевой балки
и равен двум шагам колонн. Путевые балки выдвигаются на
следующие колонны по катковым опорам с помощью тягового
каната. В этот момент нижнюю тележку закрепляют на последней
по направлению монтажа колонне. Приспособление готово к
подъему очередной конструкции после постановки тупиковых
упоров. Грузоподъемность устройства— 15 т, собственная
масса — 6 т.
Поворотные шарниры применяются при демонтаже и монтаже
колонн с предварительным вывешиванием конструкций покрытия,
т. е. с переопиранием ферм, установлен-
ных на оголовок демонтируемой колон-
ны, на временные стойки. Поворотные
шарниры представляют собой две
обоймы (хомута), устанавливаемые на
демонтируемую колонну в месте разру-
шения на расстоянии 0,8 м, соединен-
ные между собой шарниром. Такой
шарнир используется при демонтаже
железобетонных колонн. Он обеспечи-
вает устойчивость колонны после ее
разрушения между обоймами шарнира
и плавное опускание демонтируемой
колонны в точно заданное место.
Поворотные шарниры для монтажа
и демонтажа металлических колонн
состоят из двух частей (рис. 8.5): одна
часть крепится на анкерных болтах к
фундаменту, вторая часть — на колон-
ну. Монтаж колонн осуществляют с
помощью падающей мачты.
Домкраты всех типов (реечные,
винтовые, клиновые, гидравлические и
песочные) широко применяют для ос-
новных и вспомогательных работ при
реконструкции зданий и сооружений.
Вспомогательные работы — это правка
Рис. 8.5. Поворотные шарниры
для демонтажа и монтажа ко-
лонн:
а — с креплением на колонне; б —
с креплением на фундаменте; 1.2 —
нижняя и верхняя обоймы; 3 — демонти-
руемая (монтируемая) колонна; 4 —
шарнир; 5 — временная опора; 6—ан-
керный болт
307
11*
деформированных конструкций, выверка проектного положения,
перемещение конструкций на небольшие расстояния и др. К основ-
ным работам относятся: подъем отдельных конструкций или целого
каркаса цеха при необходимости увеличения высотного габарита
существующей части; подъем здания или сооружения при нерав-
номерной осадке фундаментов; вывешивание колонн, подкрановых
балок, конструкций покрытия; подъем и опускание на новую отмет-
ку технологических мостовых кранов без их демонтажа; надвижка
предварительно укрупненных конструкций и целых сооружений.
8.3. Технология демонтажных и монтажных работ
при реконструкции
Многообразие и специфика объективных ситуаций реконструк-
ции вызывает необходимость поиска индивидуальных технологи-
ческих решений производства демонтажных и монтажных работ
для каждого конкретного случая, стремясь свести к минимуму
продолжительность остановки реконструируемого производства.
При всех способах разборки зданий и сооружений должны
приниматься меры для уменьшения образования пыли. С этой
целью пылящие материалы увлажняют. Не допускается открытое
сбрасывание материалов с высоты. Спуск материалов под погрузку
следует производить в контейнерах или по временным мусоро-
проводам.
Главные технологические требования монтажа
конструкций в условиях реконструкции следующие: наибольшая
готовность конструктивных элементов, подаваемых к месту уста-
новки; предельное укрупнение монтажных элементов за зоной их
установки в проектное положение с учетом возможности транспор-
тирования и монтажа крановыми и бескрановыми методами;
применение вспомогательных устройств для прохода кранов,
сборки и надвижки отдельных частей сооружений, усиления отдель-
ных конструкций и подвешивания существующих частей зданий;
использование для монтажных работ по согласованию с заказчиком
технологических мостовых кранов и другого подъемно-транспорт-
ного оборудования. Конструкции временных ограждений, отде-
ляющих монтажную зону от действующего производства, должны
быть инвентарными и обеспечивать простоту их перестановки.
Демонтаж сооружений и замена конструктивных элементов.
Демонтаж доменных печей при их реконструкции
производится с помощью башенных и башенно-стреловых кранов,
полиспастов и монтажных балок. Краны устанавливают так, чтобы
с одной стоянки можно было демонтировать наибольшее количество
элементов. Кожух доменной печи демонтируют поярусно. Работы
начинают с разборки футеровки сверху вниз в пределах яруса,
при этом применяют настилы, предохраняющие от падения эле-
ментов футеровки. Металлический кожух демонтируют царгами
или разрезают на отдельные элементы.
Трубопроводы демонтируют вместе с футеровкой.
308
Расчленяют демонтируемые конструкции на элементы газопламен-
ной резкой с предварительной очисткой участков резания от фу-
теровки.
Резервуары и газгольдеры демонтируют царгами
или расчленением на отдельные элементы, предварительно приняв
меры, предупреждающие потерю устойчивости за счет установки
временных опор и внутренних диафрагм около мест расчленения.
Демонтаж вертикальных резервуаров начинают с покрытия.
Перед снятием кровли стенки резервуара расчаливают. Покрытие,
имеющее центральную опору, демонтируют диаметрально распо-
ложенными секторами. Покрытие, не имеющее центральной опоры,
демонтируется одним элементом или секторами с установкой
временной опоры. Стенки резервуаров демонтируют поярусно,
сверху вниз. Расчалки переставляют по мере демонтажа для
обеспечения устойчивости оставшейся части резервуара. Демонтаж
конструкций резервуаров с плавающей крышей начинают со стенки.
Крышу демонтируют в последнюю очередь.
Газгольдеры демонтируют в такой последовательности: колокол,
телескоп, резервуар. Колокол демонтируют как резервуар без цен-
тральной опоры. Перед демонтажом покрытия колокола следует
снять пригрузы.
Г а л е р е и демонтируют в направлении от подвижной опоры к
неподвижной. В противном случае ставят временные связи, обеспе-
чивающие устойчивость галереи. Конструкция в пролете галереи
демонтируется в следующем порядке: покрытие, стеновое огражде-
ние, балки и связи по верхнему поясу (кроме элементов, обеспечи-
вающих устойчивость ферм), конструкции покрытия, балки и связи
по нижнему поясу и оставшиеся элементы по верхнему поясу,
фермы. При демонтаже ферм их необходимо расчаливать. При
невозможности снимать фермы целиком следует установить времен-
ные плоскостные или пространственные опоры. В местах опирания
фермы на временные опоры во избежание потери устойчивости ее
закрепляют на опорах подкосами.
Демонтаж мачт, башен и труб производится в
последовательности, обратной монтажу. При этом используют само-
подъемные, приставные и самоходные башенно-стреловые краны.
На демонтаже верхней части используют вертолеты, а на нижней —
указанные монтажные краны. Демонтаж ведут ярусами с обяза-
тельной установкой временных оттяжек на весь опорный ярус.
При наличии опорных изоляторов последние заменяют временной
жесткой опорой.
Демонтаж железобетонных ферм и балок
производят с помощью кранов. Конструкцию раскрепляют и под нее
устанавливают временную опору. Вырубают бетон замоноличивания
стыка с колонной. Окончательное отделение конструкции произво-
дят после закрепления стропов, которые берутся на крюк крана.
Демонтированную конструкцию сразу погружают на транспорт и
вывозят за пределы монтажной зоны. Оставлять фермы в верти-
кальном положении на временных опорах и раскреплениях не до-
пускается.
309
Демонтаж железобетонных подкрановых ба-
лок осуществляют с помощью кранов, перемещающихся внутри
цеха, а также лебедок и блоков полиспастов, укрепленных на
фермах. Окончательное отделение конструкции производят после
закрепления стропов, которые берутся на крюк монтажного
средства.
Для замены железобетонных плит покрытия по
периметру плит разрезают слой кровельного материала, вырубают
стяжку по утеплителю и монолитную заделку швов, расчищают
места сварки закладных деталей, срезают сваренные закладные
детали газопламенной резкой, пробивают отверстия для строповки,
снимают освободительные плиты вместе с оставшимся утеплителем
и кровлей и укладывают новые плиты.
Строповку производят через пробитые отверстия или в обхват
с помощью стропов или специальных траверс, подвешенных на
крюке монтажного крана.
Материал от вырубленного утеплителя и куски кровли погружа-
ются в контейнер. Мелкие кровельные плиты и элементы стальных
штампованных кровельных листов укладывают в пакеты по 4...5 шт.
и снимают кранами.
При демонтаже плит покрытия в действующих цехах без оста-
новки производства работы ведут на отдельных участках, при этом
демонтаж обязательно совмещают с монтажом новых конструкций
и укладкой кровли. Краны располагают с наружной стороны здания
или на его покрытии.
Для обеспечения безопасности работающих в здании по нижним
поясам ферм укладывают сплошной настил из щитов. При шаге
ферм более 6 м применяют легкие металлические балки, по которым
укладывают щиты. На щиты укладываются листы из стали или
асбеста для предохранения от возгорания при сварке и резке
конструкций. Над зоной работ собирают тенты из водонепроницае-
мого материала, которые постепенно передвигают по фронту работ.
Работы по замене покрытий над действующими цехами следует
планировать на теплое время года.
Замену колонн внутри цеха производят, когда возникает
необходимость установки нового оборудования, прокладки подзем-
ных коммуникаций, оставляя неизменными конструкции покрытия.
Демонтажу колонн предшествует комплекс подготовительных
работ: устройство фундаментов под временные опоры, усиление
элементов стропильных ферм, снятие подкрановых балок, опираю-
щихся на демонтируемую колонну, очистку кровли для уменьшения
нагрузки на временные опоры. С помощью лебедок грузоподъем-
ностью 3 т осуществляют подъем и установку временных трубчатых
опор. Длину опор определяют так, чтобы нижняя часть вошла в
направляющие опорного фундамента на 150...170 мм, а верхняя
не доходила до нижнего пояса стропильной фермы на 80... 100 мм.
Верхнюю часть опоры крепят к опорному столику фермы (рис. 8. 6).
Газокислородной резкой отсоединяют опорные узлы стропильных
ферм. Особая осторожность необходима при резке сварных швов в
зю
Рис. 8.6. Замена колонн с вывешиванием конструкций покрытия:
«—.методом поворота вокруг шарнира; б — лебедками; в — установка временных опор; /—демонтируе-
мая колонна; 2 — временная опора; 3—полиспаст; 4 — опорный столик; 5 — поворотный шарнир;
6 — страховочный трос; 7 — большепролетная подкрановая балка; 8 — оттяжной трос; 9 — шпальные
клетки; 10— ригель для крепления грузового полиспаста; // — отводной блок; 12 — гидравлический
домкрат
районе опорных ребер стропильных ферм. Передача нагрузки на
каждую временную опору путем одновременного их поддомкрачива-
нии производится с помощью синхронно работающих от одной
насосной станции гидравлических домкратов. Подъем осуществля-
ется до образования зазора 3...5 мм между опорной частью стро-
пильной фермы и колонной.
Демонтаж колонн ведут с помощью поворотного шарни-
ра и двух полиспастов, закрепленных один — за верхнюю часть,
другой — ниже центра тяжести колонн. Колонну разрушают в месте
установки шарнира или отсоединяют от фундамента. Опускают
колонну лебедкой с полиспастом, присоединенным кверхней части,
другой полиспаст вступает в работу только после наклона колонны
на 30°. Последнюю укладывают на подкладки и вывозят из демон-
тажной зоны.
Монтаж новой колонны начинают с подготовки фундамента и
установки на него поворотного шарнира, который крепится анкер-
311
ними болтами в отверстия, заполненные эпоксидным клеем. Колон-
ну подают к месту монтажа, вводят ее конец в обойму опорного
шарнира и закрепляют в нем. Выверяют положение колонны в
плане и проверяют размеры. УЧонтаж колонны производят методом
падающей стрелы, используя электрическую лебедку и мачту.
Установленную в проектное положение колонну закрепляют к фун-
даменту, затем осуществляют посадку узла стропильной фермы на
оголовок колонны и его закрепление.
Демонтаж металлических колонн с помощью
крана производят после разрушения бетона омоналичивания осно-
вания металлической колонны с фундаментом с помощью отбойных
молотков. Затем колонну берут на крюк крана и срезают анкерные
болты. Железобетонные колонны допускается срубать выше уровня
фундамента. В этом случае после снятия с колонны всех нагрузок
подрубают так, чтобы были обнаружены для нарезания все арма-
турные стержни, но при этом оставалась неподрубленная часть
бетона, составляющая 30...35% площади поперечного сечения. Пос-
ле взятия на крюк крана подрубают оставленную часть бетона и
перерезают арматурные стержни.
-Замену стеновых ограждающих конструк-
ц и й производят отдельными участками, снимая примыкающий к
кровле ряд панелей, или полностью сверху вниз. Сначала отбойны-
ми молотками разрушают монолитный шов по контуру панели,
пробивают отверстия для их строповки, швы плит очищают от
раствора в местах крепления. Производят строповку панелей спе-
циальным приспособлением из двух скоб и фиксирующих штырей,
которые можно пропускать в пробитые отверстия. Перед срезкой
элементов крепления панели цепляют на крюк крана. Рабочее место
монтажникам обеспечивают передвижными вышками, люльками.
Монтаж подкрановых балок двумя кранами. При реконструкции
.электросталеплавильного цеха на Волгоградском металлургическом
заводе было смонтировано в двух смежных пролетах пять под-
крановых балок длиной 36 м, массой до 75 т каждая, с отметкой
верха балок 30 м. Для монтажа балок использовали два полиспаста
грузоподъемностью по 40 т каждый, с закреплением неподвижных
блоков на высоте 37 м и пятикратным перемещением полиспастов
к каждой балке. Метод связан с оттягиванием балок из плоскости
ряда. Два крана СКГ-63А с 35-метровыми стрелами, которые име-
лись в распоряжении монтажной организации, имели недостаточ-
ную грузоподъемность, поэтому стрелы кранов расчалили. Схема
монтажа приведена на рис. 8. 7.
Краны установили на расстоянии 8 м от оси продольного ряда
колонн и 9 м от концов монтируемых балок, уложенных на подклад-
ки. Грузовой полиспаст кранов запасовывали в шесть ниток (длина
каната 260 м). Это позволило на лебедке основного подъема сохра-
нить тяговое усилие, не превышающее допустимое. Стрелу каждого
крана расчаливали двухветвевой расчалкой из каната диаметром
19,5 м. Один конец расчалки крепили на подкрановые балки
противоположного ряда, другой — через отводные блоки накручи-
312
1-1
Рис. 8.7. Монтаж подкрановых балок при реконструкции электросталеплавильного
цеха двумя кранами СКГ-63А с расчаленными стрелами:
/ — монтажный кран; 2— расчалка; 3—монтируемая подкрановая балка; 4, 5 — отводные блоки на
стреле крана и на подкрановой балке, 6—неработающий стреловой полиспаст
вали на ручную лебедку грузоподъемностью 5 т. Наибольшее уси-
лие в расчалке (на две ветви) не превышало 80 Н, угол между
ветвями расчалки достигал 40°, а угол наклона расчалки к гори-
зонту — 15°.
После установки кранов и навивки каната временных расчалок
стрел стреловые полиспасты ослабили и полностью выключили из
работы. Все операции по кантовке балок из горизонтального поло-
жения в вертикальное и подъему балок в проектное положение
выполняли грузовыми полиспастами кранов и изменением вылета
стрел с помощью расчалок ручными лебедками. После закрепления
очередной балки в проектном положении стреловой полиспаст снова
включали в работу, концы временных расчалок стрел освобождали.
Затем краны переместили на новые стоянки, и процесс монтажа
повторился.
Подкрановые балки монтировала бригада монтажников из
6 чел. Все работы по монтажу одной балки, включая подготовку
площадок под краны, установку ручных лебедок, перегон кранов
на новую стоянку и их установку, закрепление стрел кранов вре-
менными расчалками, кантовку и монтаж балки, осуществили в три
313
смены. Операции по подъему каждой балки и установке в проект-
ное положение (отрыва балки от земли до расстроповки) осущест-
вляли за 40 мин. Все пять балок смонтировали за 17 смен.
Средняя выработка на одного монтажника составила 3,4 т/(чел-дн),
производительность крана 10,2 т/смен.
Монтаж мембранных покрытий. Мембранные покрытия позволя-
ют производить строительно-монтажные работы при реконструкции
предприятия, не останавливая выпуска продукции, создавая вместо
стесненных пролетов здание павильонного типа. Так производилась
реконструкция цеха № 2 завода «Компрессор». Цех представлял
собой шестипролетное здание с пролетами 13,5 м. Колонны и под-
крановые балки выполнены из монолитного железобетона, покры-
тие — из деревянных ферм и деревянных прогонов с треугольными
фонарями (рис. 8. 8,а).
К началу реконструкции цех с трех сторон обстроен зданиями.
Мембранное покрытие представляет собой внешний несущий контур на
колоннах, в контуре натягивается мембрана из листа толщиной
4 мм. Несущий контур запроектирован из трубы 630 мм при толщине
стенки 14 мм. Контур оперт на стены зданий посредством колонн.
Контур массой 62 т монтировали укрупненными элементами краном
СКГ-40. По оси 14 элементы контура надвигали в направлении
от оси А к оси П. Для создания дополнительной жесткости в
контур нагнетали бетон на мелком заполнителе.
Мембрану поставляли рулонами на длину пролета 81 м с не-
большим запасом, ширина рулона 6 м, диаметр 3 м, масса 15 т.
Общая масса мембраны — 168 т.
Подготовку к монтажу начинали с устройства подмостей, на
которых разворачивали и соединяли элементы мембраны.
При наличии существующего цеха его кровлю используют в
качестве рабочего горизонта для подмащивания.
При реконструкции цеха № 2 монтажная нагрузка (мембрана —
169 т и подмости — 67 т) передается на существующие деревянные
фермы через трапецеидальные элементы. Систему смонтированных
подмостей подвергают освидетельствованию, после чего приступают
к монтажу мембранного покрытия.
Каждый рулон мембраны разворачивается на специальном ба-
рабане, расположенном на отметке пола цеха. Надвижка полос
мембраны производится лебедкой грузоподъемностью 5 т (рис. 8. 8, б).
Полосы укладывают от одного края покрытия к другому (от оси 14
к оси 3). Крепление к контуру производится на сварке сплошным
швом, а между собой —электрозаклепками с шагом 150 мм.
Весьма- ответственной операцией является раскружаливание
мембраны. Порядок раскружаливания предусматривается проектом.
Опускание подмостей осуществляли за счет раздвижки опор. с
изменением длины основания трапеции. За один этап раздвижки
опор мембрана могла опускаться на 555 мм. Для обеспечения
равномерного нагружения подмостей опоры опускали в направле-
нии от центра мембраны к контуру. После раскружаливания мемб-
рана провисла в середине пролета на 2 м. По металлической
314
мембране уложили обычную облегченную теплую кровлю. Всего
смонтировано 537 т конструкций.
Внутреннюю часть цеха под мембранным покрытием подвергли
поэтапному демонтажу с установкой оборудования нового типа.
Работы по монтажу мембранного покрытия выполнялись одной
бригадой в одну смену. Общие трудозатраты составили 1534 чел-дн.
Выработка на один отработанный человеко-день составила 350 кг
без учета монтажа и демонтажа. Несмотря на значительное сни-
жение расхода металла на 1 м2 покрытия, выработка на монтаже
мембранных покрытий близка к средней по отрасли.
Реконструкция сооружений методом надвижки. Метод надвижки
рассмотрим на примере реконструкции воздухонагревателей домен-
ных печей металлургических заводов. В черной металлургии метод
реконструкции надвижной широко распространен и технологически
освоен.
Сборку воздухонагревателей доменных печей производят в сто-
роне от действующего агрегата на специальном фундаменте и нака-
точной платформе. Воздухонагреватель представляет собой метал-
лический кожух из низколегированной стали 09Г2С толщиной
25...40 мм, футерованный внутри огнеупорной кладкой. Кожух круг-
лый в плане диаметром 9 м, высотой 50,4 м. При укрупнении на
кожух монтируют все технологические площадки, люки и лазы, а
внутри — поднасадочное устройство. Кожух футеруют огнеупорной
кладкой до отм. 12,500 м. Масса укрупненного блока кожуха
воздухонагревателя составляет 1700 т. Кожух укрупняли башенным
краном БК-406А на накаточной платформе размером 9,26x9,26 м,
установленной на расстоянии 21,4 м от проектной оси. Сборка
кожуха производилась царгами массой 18 т.
Начаточная платформа представляет собой металлическую
сварную раму из прокатных двутавровых балок № 55. Снизу на всю
длину рамы приварены верхние накаточные пути — два обработан-
ных на строгальном станке сляба толщиной 70 мм и шириной 1,2 м.
К передней части рамы приварены проушины для крепления тяго-
вых полиспастов, а к задней — упоры для гидравлических домкра-
тов. Платформы опираются на металлические катки, а катки — на
нижние накаточные пути, уложенные на фундамент. Нижние ..нака-
точные пути выполняют из слябов шириной 1,2 м и длиной до 6 м с
соединением между собой сварным косым стыком под углом 45°.
Шов сверху зачищают шлифовальной машинкой. Снизу к слябам
с шагом 1 м приваривают поперечные уголки 100X100X10 мм
для лучшего сцепления путей с бетоном ленточного фундамента.
Выверку горизонтальности путей выполняют с помощью болтов
диаметром 30 мм, закрепленных к слябам через каждые 2 м.
Фундаменты выполняют ниже проектных отметок с последующей
подливкой после установки и выверки начаточных путей. Качество
подливки проверяют через вырезы в путях диаметром 50 мм, распо-
ложенных в шахматном порядке через каждые 500 мм.
Катки диаметром 100 мм и длиной 1,2 м соединяют планками
в секции до 7 шт., из которых образуется рольганг на всю длину
316
Рис. 8.9. Реконструкция воздухонагревателей методом надвижки:
/ — место сборки воздухонагревателя; 2 — проектное положение воздухонагревателя; 3 — накаточные
пути с рольгангом; 4 — упор для домкрата; 5 — гидравлический домкрат; 6 — платформа для сборки
воздухонагревателя; 7 — тяговый полиспаст грузоподъемностью 40 т; 8 — фундамент под накаточные пути
надвижки. Схема расположения оборудования при надвижке пока-
зана на рис. 8.9.
Строительно-монтажные работы по сборке кожуха ведутся па-
раллельно с демонтажом старого воздухонагревателя, усилением
фундамента и устройством накаточных путей.
В проектное положение новый воздухонагреватель надвигается
двумя спаренными тяговыми полиспастами грузоподъемностью по
40 т с тросом диаметром 22 мм в 8 ниток, закрепленного к двум
электролебедкам грузоподъемностью по 5 т каждая. Для закрепле-
ния неподвижных блоков полиспаста соорудили из слябов два
надземных якоря по 110 т. Электролебедки закрепили за конструк-
ции литейного двора и существующие воздухонагреватели.
Собранный воздухонагреватель сдвинули с места двумя гидро-
домкратами (см. рис. 8. 9) грузоподъемностью по 200 т, затем
включили лебедки и полиспасты, которые продолжили движение
317
собранного блока в проектное положение. Воздухонагреватель к
проектному положению переместили за 50 мин. В ходе надвижки
воздухонагреватель сместился с проектной оси на 100 мм. Коррек-
тировка положения производилась гидродомкратами грузоподъем-
ностью 200 т, упоры для которых крепили к закладным деталям,
заложенным в фундаменте воздухонагревателя по проекту произ-
водства работ.
После установки воздухонагревателя в проектное положение
катки, находящиеся под днищем, заклинили, нижние накаточные
пути металлическими планками соединили с накаточной платфор-
мой на сварке и все забетонировали. Оставшуюся часть накаточных
путей разобрали. Труднодоступные места в накаточной платформе
залили бетоном при ее сборке, оставив специальные отверстия для
подачи бетона в пустоты после установки воздухонагревателя в
проектное положение.
Во время надвижки производится инструментальное наблюдение
за накаточными путями, местами крепления такелажной оснастки
и вертикальностью воздухонагревателя.
ГЛАВА 9
МОНТАЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
9.1. Сварные соединения
Проектное выполнение узловых сопряжений элементов строи-
тельных конструкций при их укрупнении и установке в зависимости
от характера сооружений и типа монтажных соединений составляет
от 15 до 40% общей трудоемкости монтажных работ.
В нашей стране монтажные соединения элементов строительных
конструкций выполняют преимущественно с применением ручной,
полуавтоматической и автоматической сварки, и численность свар-
щиков в системе трестов Главстальконструкции составляет около
20% численности монтажников. За рубежом более широко исполь-
зуют соединения на болтах, что при соответствующих конструктив-
ных решениях узлов сопряжений (с фланцевыми соединениями),
соблюдении требований по точности изготовления сопрягаемых
элементов и оснащенности инструментом для затяжки болтов с
контролируемым моментом (усилием) позволяет снизить трудоем-
кость выполнения болтовых соединений.
Для обеспечения долговечности и эксплуатационной надежности
монтируемых конструкций при устройстве монтажных соединений
требуется высокое качество выполнения процессов: сварки (поста-
новки болтов), нанесения антикоррозионного и огнезащитного по-
крытия, замоноличивания и герметизации стыков и швов.
При укрупнении и монтаже большинства строительных конст-
рукций протяженности и сечения отдельных швов сравнительно
318
Малы и их приходится-производить в различных пространственных
положениях, что затрудняет механизацию их выполнения. Поэтому
нй строительно-монтажных площадках преобладает ручная дуговая
сйарка, на долю которой еще приходится не менее 85% общего
объема сварочных работ. Средняя выработка сварщика при ручной
дуговой сварке, по данным ведущей монтажной организации в
нашей стране — Главстальконструкции Минмонтажспецстроя
СССР, — составляет около 0,5 кг/ч наплавленного металла (при
механизированной — в два раза выше), что примерно в четыре раза
ниже расчетной производительности расплавления электродного
материала и свидетельствует об организационных резервах в повы-
шении производительности труда сварщиков.
Ручную дуговую сварку при укрупнении и монтаже строитель-
ных конструкций производят преимущественно электродами диамет-
рами 4 и 5 мм с рутиловым покрытием марки МР-3 (тип Э46) и
основным (фтористо-кальциевым) покрытием марок УОНИ-13/55 и
СК2-5ОМ (тип Э50А). В качестве источников питания, как правило,
используют трансформаторы ТД-300 и ТД-500, преобразователь
ПД-502, выпрямители однопостовые ВДУ-504 и многопостовые
ВДМ-1001 и ВДМ-1601.
Основные способы механизации сварки соединений элементов
конструкций в монтажных условиях: полуавтоматическая сварка
самозащитной порошковой проволокой марок ПП-АНЗ, СП-2,
ППВ-5, ППВ-4, ПП-2ДСК и др. и ванная под флюсом проволокой
сплошного сечения марок Св-ЮГА, Св-10Г2, Св-08ГА (для
соединения арматурных выпусков железобетонных конструкций).
Применяют также механизированную дуговую сварку под флюсом
и автоматическую электрошлаковую проволокой сплошного сечения,
автоматическую дуговую порошковой проволокой с.принудительным
и полупринудительным формированием шва.
В нашей стране разработаны перспективные процессы соедине-
ния стержневой арматуры применительно к монтажным условиям
на основе принципа контактной сварки (при этом соединения соби-
рают внахлестку с величиной нахлестки до одного диаметра стерж-
ней, используя для нахлестки отрезок арматурного стержня, и в
процессе сварки происходят разогрев и осадка накладного и сое-
диняемых стержней в месте нахлестки), а также путем опрессовки
стальных втулок вокруг соединяемых арматурных стержней.
В Лейпцигской высшей технической школе (ГДР) разработана
конструкция компактного гидравлического устройства для соеди-
нения стержневой арматуры путем опрессовки на них стальных
втулок.
Вопросы сварки традиционных стальных конструкций подробно рассматриваются
в отраслевом стандарте — ОСТ 36-60—81 «Сварка при монтаже стальных строи-
тельных конструкций. Основные положения», «Руководстве по сварке типовых узлов
при монтаже стальных конструкций производственных зданий и сооружений»,
«Инструкции по полуавтоматической сварке порошковой проволокой монтажных
соединений стальных конструкций производственных зданий и сооружений».
(ВСН 433—82 Минмонтажспецстроя СССР).
319
Работы по контролю выполняют в соответствии с «Руководством по организаций
контроля качества сварных соединений при монтаже стальных строительных кон-
струкций» (ВНИ11И прометал ьконструкция).
Существенные особенности имеет сварка .сталей повышенной
и высокой прочности (марок 16ГАФ, 12ГН2МФАЮ и 12Г2СМФ),
нержавеющих хромоникелевых (применяемых, например, в мемб-
бранных покрытиях), хладостойких никелевых (применяемых в изо-
термических резервуарах). Сварку таких сталей выполняют в соот-
ветствии со специально разработанной технологической докумен-
тацией в составе ППР.
Основными параметрами режима сварки являются: при руч-
ной — диаметр электрода мм, и сила тока /св, А; при полуавто-
матической — диаметр электродной проволоки, мм, скорость ее
подачи, м/ч, сила тока, А, напряжение дуги, В, сухой вылет прово-
локи, мм; при автоматической под флюсом — то же, что и при
полуавтоматических видах сварки, а также скорость сварки, м/ч;
при автоматической электрошлаковой — диаметр и скорость подачи
электродной проволоки, сила сварочного тока и напряжение сварки,
глубина шлаковой ванны и сухой вылет проволоки, зазор между
кромками свариваемых элементов.
Ориентировочно сварочный ток, А, при ручной сварке принима-
ют 50 d3— для сварки в нижнем положении, 45 d3— для сварки в
вертикальном положении, 40с/, -— для сварки в потолочном поло-
жении.
Режим полуавтоматической сварки открытой дугой самозащит-
ной легированной проволокой типов ЭП-439 и ЭП-245 по величине
сварочного тока и напряжению дуги практически такой же, как и
при ручной сварке покрытыми электродами. Сухой вылет проволоки
принимают 15...25 мм. При полуавтоматической сварке открытой
дугой распространенными порошковыми проволоками марок
ПП-АНЗ и СП-2 значения сварочного тока принимают в пределах
220...260 А — при толщинах свариваемой стали 3...7 мм или выпол-
нении первого прохода в стыковых швах (независимо от толщины
стали) и 350...500 А — при толщине свариваемых элементов более
8 мм. Напряжение дуги для наименьшего и наибольшего из указан-
ных значений сварочного тока принимают 22...36 В. Сухой вылет
проволоки — 40...50 мм.
Элементы конструкций из стали толщиной 20...60 мм выполняют
за один проход при вертикальном и наклонном (не более 45° к
вертикали) положениях шва с принудительным его формированием
с применением автоматической электрошлаковой сварки (одиночной
проволокой и в сочетании с плавящимся мундштуком), а также
дуговой двухэлектродной сварки.
Автоматическую электрошлаковую сварку
обычно выполняют ползущим вдоль шва аппаратом А-82ОМ оди-
ночной электродной проволокой марки Св-10Г2 диаметром 2,5 или
3 мм с присадочной крупкой или без нее. Зазор между параллель-
ными кромками 25...30 мм, скорость сварки (при толщине стали
320
20...60 мм) 2,8... 1,5 м/ч (без присадочной крупки) и в 1,5...2,0 раза
выше при подаче в шлаковую ванну присадочной крупки из рубле-
ной проволоки диаметром 1,2... 1,6 мм.
Автоматическую дуговую двухэлектродную
сварку выполняют порошковой проволокой аппаратом А-1 15ОМ.
При толщине стали 20...60 мм и небольшой высоте (до 1,5 м,
например, в полках колонн) целесообразна автоматическая
электрошлаковая сварка плавящимся мундш-
туком с неподвижными формующими элементами. Кромки полок
под сварку принимают параллельными с зазором от 20 до 25 мм с
раскрытием к верху (1 мм на 1 м высоты) или с V-образной
подготовкой и выполнением беглого шва в разделку. Применение
V-образной разделки кромок в этом случае упрощает сборку.
Одновременно сваривают обе полки со скоростью 3...5 м/ч.
Сварку производят неподвижно установленными над полками трак-
торами ТС-17 или другими подающими механизмами (ПШ-5,
ПШ-54 и т. п.). В токоподводящих губках трактора закрепляют
стальную трубку — плавящийся мундштук сечением (наружный
диаметр хтолщину стенки) 12x3,5 мм (для электродной проволоки
диаметром 3 мм) и 14x4 мм (для проволоки диаметром 4 мм).
Через плавящийся мундштук проволока подается в плавильное
пространство, где расплавляется совместно со стальной трубкой,
заполняя зазор электродным металлом.
Сварные узловые сопряжения колодцевого типа (см. рис. 5. 9, з)
при глубине плавильного пространства до 250 мм и диаметре до
50 мм выполняют ручной дуговой ванной сваркой в соответствии
с Рекомендациями по ванной сварке узлов сопряжений структурных
конструкций из трубчатых элементов со сплющенными концами
(ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР). Узлы с глубиной пла-
вильного пространства более 300 мм выполняют полуавтоматиче-
ской и автоматической сваркой в соответствии с Рекомендациями
по электрошлаковой сварке плавящимся мундштуком при непод-
вижных формующих устройствах узлов сопряжения элементов
стальных строительных конструкций (ЦНИИСК им. Кучеренко
Госстроя СССР).
Соединение листов профилированного оцинкованного настила
при укрупнительной сборке, а также при креплении полотнищ на-
стила к прогонам выполняют полуавтоматической точечной сваркой,
контактной точечной сваркой (передвижная сварочная установка
типа УСПН-2 разработана в тресте «Спецстальконструкция»,
Москва), полуавтоматической и ручной точечной сваркой в соответ-
ствии с Инструкцией по сварке стального оцинкованного профили-
рованного настила для облегченной кровли (ВСН 349—75 Минмон-
тажспецстроя СССР) и Рекомендациями по точечной дуговой при-
варке профилированного настила к стальным элементам каркаса
(ЦНИИСК им. Кучеренко).
Сварные соединения закладных деталей при монтаже сборных
железобетонных конструкций выполняют аналогично сварке соот-
ветствующих соединений стальных конструкций.
321
В узлах сопряжения железобетонных элементов (рис. 9.1)
соединения арматурных выпусков диаметрами более 18 мм из стали
классов A-I...A-III эффективно выполнять полуавтоматической ван-
ной сваркой под флюсом проволокой сплошного сечения в съемных
медных или графитовых формах с применением полуавтомата
ПДФ-502. При меньшем диаметре стержней применяют преимуще-
ственно ручную дуговую сварку валиковыми швами.
9.2. Болтовые, нагельные и заклепочные соединения
Болтовые соединения. Как отмечалось, при определенных усло-
виях более эффективными оказываются болтовые монтажные сое-
динения. В соединениях стальных конструкций применяют болты
грубой, нормальной точности и высокопрочные (эти болты относят-
ся к так называемым черным болтам), а также повышенной точ-
ности (точеные болты) и самонарезающие винты (для крепления
профилированного настила и металлических ограждающих пане-
лей). Для соединения закладных деталей в железобетонных
конструкциях применяют оцинкованные и неоцинкованные черные
болты. Работа соединений на черных болтах обеспечивается силами
трения, возникающими между соединяемыми деталями при сжатии
их болтами. Номинальный диаметр отверстий под черные болты
предусматривают больше номинального диаметра стержня болтов
на 1 мм — для невысокопрочных и до 3...4 мм — для высокопроч-
ных, а для болтов повышенной точности номинальные диаметры
отверстий и стержней должны быть одинаковы (с допускаемым
отклонением диаметра отверстия до 4-0,34 мм для болтов диаметра-
ми 30, 48 мм). Вследствие значительного зазора между стержнем
болта и стенками отверстия болты грубой и нормальной точности
плохо работают на срез и знакопеременные нагрузки. Достоинством
болтов грубой и нормальной точности является простота их уста-
новки. Болты повышенной точности требуют рассверловки отвер-
стий перед установкой болтов, а высокопрочные, как правило,
соответствующей подготовки контактных поверхностей (особенно
для сдвигоустойчивых соединений).
Наиболее эффективны соединения на высокопрочных болтах
фланцевые (рис. 9. 2), болтоклеевые и клеефрикционные, характе-
ризующиеся минимальной трудоемкостью подготовки соприка-
сающихся поверхностей. При выполнении монтажных соединений
на высокопрочных болтах (по данным ВНИПИпромсталькинструк-
ции) усредненная трудоемкость основных технологических опера-
ций (%) следующая: подготовка высокопрочных болтов — 8,
подготовка контактных поверхностей — 28, сборка соединений и
постановка болтов — 18, натяжение и контроль натяжения бол-
тов — 42, прием и сдача соединений — 4.
Постановку высокопрочных болтов регламентируют Руковод-
ство и нормативы по технологии постановки высокопрочных болтов
в монтажных соединениях металлоконструкций (ЦНИИпроект-
стальконструкция Госстроя СССР), а также ОСТ 36-72—82.
322
Рис. 9.1. Примеры рациональных сопряжений железобетонных колонн (а) и ригелей
с колонной (б) с непосредственным соединением ванной сваркой арматурных
выпусков:
/, 2 — вертикальные арматурные выпуски из верхней и нижней колонн; 3 — центрирующая прокладка;
4 — боковой технологический прилив сварных соединений арматуры, 5 — разъемные полуформы для ванной
сварки; 6 — горизонтальные арматурные выпуски из ригеля; 7 — горизонтальные арматурные выпуски из
колонны; 8—монтажный сварной шов крепления петлевого наклонного хомута; 9— закладная деталь
колонны; 10—стыковое соединение горизонтальных выпусков арматуры
Рис. 9.2. Примеры фланцевых соединений стержней:
а — из широкополочного двутавра; б—из прямоугольного замкнутого сечения; в—из парных уголков
(или тавров), 1 — стержень; 2 — фланец; 3 — высокопрочные болты (показаны условно); 4 — усиливающие
ребра
Конструкции строительные стальные. Монтажные соединения на
высокопрочных болтах. Типовой технологический процесс.
Самонарезающие винты применяют преимущественно
для крепления профилированного настила к прогонам. Для этого
сверху через настил сверлят отверстия диаметром 5,4 мм в полках
прогонов и в отверстия гайковертом ввертывают до отказа винты
диаметром 6 мм, которые при ввертывании нарезают резьбу в
отверстии.
Нагельные соединения. В последние годы иногда вместо соеди-
нений на самонарезающих винтах применяют нагельные (дюбель-
ные) соединения, обеспечивающие снижение трудозатрат в
2,5..3,0 раза. Нагели по внешнему виду напоминают гвозди и
имеют диаметр обычно 4,5 мм и длину 27 или 40 мм. Под головкой
нагеля типа НВМ 4,5x27 ЦбХр (по ТУ 14-4-1551—81) преду-
сматривается конусная часть стержня, а в средней его части —
рифленая накатка под углом О...ЗО0 относительно продольной оси
нагеля при глубине и шаге рифлений соответственно 0,15 и 0,80 мм.
Нагели изготовляют из высокопрочной стали 70 и стали 70 „Эк-
324
стра“. Нагельные соединения образуют путем пристрелки нагелями
прикрепляемых элементов (например, профилированного настила)
к другим конструкциям (прогонам). Для пристрелки нагелей
применяют поршневой монтажный пистолет ТЦ-81.
Заклепочные соединения элементов несущих строительных
конструкций в последние годы применяются редко (менее 1%
соединений), так как характеризуются значительно более высокой
трудоемкостью по сравнению со сварными и болтовыми и тяжелыми
условиями труда.
9.3. Противокоррозионная защита монтажных соединений,
герметизация и замоноличивание стыков и швов
Металлизация (напыление) является наиболее эффективным
способом защиты от коррозии узловых сопряжений (сварных,
болтовых, заклепочных) стальных конструкций, а также соеди-
нений закладных деталей сборных железобетонных элементов.
При этом в распылительную головку металлизационного аппарата
непрерывно подается металлическая проволока (цинковая или
алюминевая), которая расплавляется с помощью ацетилено-кисло-
родного или пропан-кислородного пламени (газопламенная метал-
лизация) или с помощью электрической дуги косвенного действия
горящей между двумя проволоками-электродами (электродуговая
металлизация).
Расплавленный металл струей продуктов сгорания и воздуха,
выходящей из сопла головки с большой скоростью, распыляется
и в виде мельчайших частиц наносится на защищаемую поверх-
ность. Скорость частиц в потоке газов достигает 200 м/с. Размер
частиц 10... 150 мкм. Вследствие большой скорости частицы до-
стигают поверхности в- жидком или пластическом состоянии и
внедряются в нее, прочно сцепляясь с нею, образуя металлиза-
ционный (напыленный) слой. Вследствие удара частицы дефор-
мируются, сплющиваются, принимают форму чешуек, придавая
покрытиям слоистое пористое строение. Это делает их прекрасным
грунтом для дополнительного нанесения лакокрасочных покрытий.
Лакокрасочные покрытия, заполняя поры на поверхности напы-
ленного слоя, препятствуют проникновению агрессивной среды
к защищаемой поверхности. Срок службы таких комбинированных
покрытий увеличивается в 2...4 раза.
В оцинкованных закладных деталях сборных железобетонных
конструкций после выполнения сварных соединений нарушенное
цинковое антикоррозионное покрытие можно восстановить не
только металлизацией (напылением), но и нанесением кистью или
распылением цинкопротекторного грунта ХВ-31, в состав которого
входит перхлорвиниловый лак ХС-784 и цинковый порошок ПЦВ
или ПЦО в количестве не менее 80% от массы сухой пленки.
Такой грунт катодно поляризует защищаемую поверхность. Тол-
щина цинкопротекторного грунта должна быть 0,12...0,15 мм.
В зимних условиях поверхности закладных деталей нагревают
325
до 5О...6О°С для нормального образования пленки покрытия в
течение 20...25 мин.
Противокоррозионную защиту монтажных соединений стальных
конструкций часто выполняют нанесением лакокрасочных покрытий.
При этом обычно используют материалы, применявшиеся для
окраски конструкций при их изготовлении и предусмотренные
в проекте в соответствии со СНиП 2.03.11 — 84 «Защита строитель-
ных конструкций от коррозии. Нормы проектирования».
Герметизация стыков наружных стеновых панелей мастиками
состоит в качественном нанесении слоя мастики требуемой проектом
формы и размеров поперечного сечения в зазор между панелями.
Выполнять эти работы можно как в процессе монтажа здания,
так и после его окончания. Как показывает опыт, выполнение
работ по окончании монтажа здания более предпочтительно по
сравнению с осуществлением работ в процессе монтажа, так как
в этом случае звено изолировщиков имеет большой фронт работ
и требуется меньшее число перестановок средств подмащивания.
В момент нанесения мастики бетонные поверхности сопрягаемых
панелей, подлежащие герметизации, должны иметь влажность
не более 4%, так как при большей влажности адгезия мастики
к бетонной поверхности панелей практически равна нулю (в послед-
ние годы разработаны экспериментальные мастики, обеспечи-
вающие адгезию при повышенной влажности). В связи с указанным
наиболее предпочтительными для выполнения работ являются
сухие периоды, не требующие дополнительного высушивания
влажных поверхностей.
Герметизацию стыков мастиками после установки в них упругих
прокладок выполняет специализированное звено изолировщиков
с помощью ручных и пневматических шприцев. При этом следует
руководствоваться требованиями главы СНиП 3.03.02—84 «Бетон-
ные и железобетонные конструкции сборные. Организация, произ-
водство и приемка работ».
Замоноличивание стыков и швов бетоном (раствором) произво-
дят после выверки правильности установки конструкций, приемки
сварных соединений и выполнения противокоррозионной защиты.
При замоноличивании выполняют следующие процессы: приготов-
ление смесей (при отсутствии возможности или нерентабельности
получения их с бетоно-растворного завода), установка опалубки
(при необходимости) и укладка смесей, уплотнение уложенных
смесей, уход за бетоном (раствором) для создания благоприятных
условий твердения, снятие опалубки (при необходимости) и ее
очистка. Требования к замоноличиванию стыков и швов регла-
ментирует глава СНиП 3.03.02—84.
ГЛАВА 10
ОРГАНИЗАЦИЯ И ОХРАНА ТРУДА
РАБОЧИХ-МОНТАЖНИКОВ
10. 1. Бригадный подряд на строительно-монтажных работах
Бригадный подряд является прогрессивной формой организации
труда рабочих, при которой повышается личная заинтересованность
трудящихся в полном использовании производственных ресурсов,
возрастает ответственность членов бригад за конечные результаты
строительства, расширяется участие коллективов рабочих в управ-
лении производством. При этом теснее сочетаются интересы го-
сударства и каждого рабочего, эффективнее действуют материаль-
ные и моральные стимулы.
В промышленном строительстве наибольшее распространение
получил сквозной комплексный бригадный подряд, который преду-
сматривает передачу на подряд крупного узла или объекта
нескольким бригадам, работающим на один договор.
Для координации деятельности отдельных бригад, контроля
за своевременным и качественным выполнением работ на объекте,
а также соблюдением сроков, предусмотренных утвержденными
графиками, создается совет бригадиров во главе с председателем
совета — опытным специалистом, рабочим высокой квалификации
от генподрядной общестроительной или специализированной
субподрядной организации. В помощь совету создается группа
инженерно-технических работников, которая принимает опера-
тивные решения, обеспечивающие бесперебойную работу бригад.
В заседаниях советов бригадиров принимают участие администра-
ция и представители профсоюзных организаций. Решения совета
обязательны для всех членов бригад, участвующих в подряде.
Основными задачами совета бригадиров являются: взаимное
и своевременное обеспечение фронта работ, координация выполне-
ния работ бригадами по совмещенному графику и взаимный контроль
за качеством работ; выявление причин, вызывающих внутри-
сменные и дневные потери рабочего времени и принятие мер к их
устранению; внедрение передовых методов труда и патриотических
починов, всемерное развитие рационализаторской и изобрета-
тельской деятельности в коллективе; контроль за качеством по-
ступающих строительных материалов, конструкций и деталей,
борьба за их сохранность и экономное расходование; улучшение
производственно-бытовых условий, охраны труда и техники безо-
пасности; повышение производственной и трудовой дисциплины
на объекте.
Заключению договора на выполнение строительно-монтажных
работ по методу сквозного бригадного подряда предшествует
тщательная инженерная подготовка, в которой принимают участие
инженерно-технические работники всех смежных организаций.
На основе организационно-технических мероприятий по строитель-
ству и вводу объекта в эксплуатацию разрабатывают графики
327
совместного производства работ с указанием конкретного срока
представления фронта работ для каждой смежной бригады и
окончания строительно-монтажных работ со сдачей оборудования
под наладку. Договор на совместное выполнение строительно-
монтажных работ методом сквозного комплексного бригадного
подряда составляется на основании решений общих бригадных
собраний.
Многолетний опыт внедрения бригадного подряда во всех его
видах и формах показал, что в промышленном строительстве
в условиях существующего материально-технического обеспечения
и порядка представления фронта работы специализированным
организациям наиболее эффективной формой.организации труда
рабочих является создание объединенных комплексных бригад
в составе 40...80 чел. с передачей им работы сметной стоимостью
от 100 тыс. руб. и более.
10. 2. Формирование хозрасчетных бригад
Анализ опыта показывает, что особая сложность состоит в
формировании комплексной группы бригад, которым долгое время
предстоит работать вместе. При подготовке людей к подряду
проводится работа по их обучению экономике, пониманию роли
каждого в общем деле, с целью создания нормального психоло-
гического климата в бригаде. Договором гарантируется беспере-
бойное обеспечение бригады конструкциями, материалами, меха-
низмами, транспортом, инструментом и т. д. Не исключена
возможность перехода бригады на смежные работы. Успех подряда
зависит от организаторских способностей и исполнительности
участников подряда.
Практика работы укрупненных комплексных бригад показала,
что границы специализации некоторых работ носят условный характер
как по содержанию труда, так и по профессиональным навыкам.
Подрядные бригады успешно выполняют так называемые несвой-
ственные нм работы, так как достаточно квалифицированные
рабочие обычно владеют несколькими смежными профессиями.
В этом случае специализация строителей и монтажников имеет
новую более совершенную основу, связанную с конечной целью
строительного производства — типами зданий и сооружений.
Такая специализация обеспечит пути и методы организации хоро-
шего взаимодействия всех бригад независимо от их ведомственной
подчиненности.
Оптимальный численный, профессиональный и квалификацион-
ный состав хозрасчетной бригады определяют, исходя из объемов
и структуры работ, графиков их производства, достигнутого уровня
норм выработки и предусматриваемого роста производительности
труда. «Методические рекомендации по применению бригадного
подряда на монтажных и специальных работах» ВПТИмонтаж-
спецстроя (ЦБНТИ, 4-е изд., 1980) предлагают расчет численного
состава бригад определять по формуле
328
4 = Tf/(TKH),
где Тр — трудоемкость работ, чел-дн; Т — плановый срок выпол-
нения работ, дн; Н — количество смен; К — коэффициент, учиты-
вающий выполнение норм выработки в натуральных показателях,
принимается 1,2 ... 1,3; К~В/С, где В — выработка, достигнутая
за 1 чел-дн; С — нормативная (согласно ЕНиР) выработка за
1 чел-дн.
При переводе с одного законченного объекта (этапа) на другой
состав бригады должен оставаться, как правило, постоянным.
Изменение состава хозрасчетной бригады в период строительства
объекта (этапа) производят только с согласия бригады.
Учет эффективности работы бригад. Бригады переводят на
хозяйственный расчет только при надлежащем учете трудовых,
материально-технических и других затрат раздельно по каждой
бригаде или группе бригад. Учет должен обеспечивать сопоставимость
фактических затрат с плановыми показателями, определенными
при организационно-технической подготовке подряда. Фактическую
себестоимость работ, выполняемых хозрасчетными бригадами,
определяют по бухгалтерскому учету затрат для каждого объекта
(этапа). С этой целью до внедрения бригадного подряда строитель-
но-монтажная организация должна разработать учетные цифры
для каждого объекта и бригады, с помощью которых все расходы
из первичных документов относят на бригады.
Основанием для аналитического учета служат первичные
документы, подписанные бригадиром и производителем работ
и утвержденные в установленном порядке руководителем строи-
тельно-монтажной организации.
Учет расхода материалов, конструкций и деталей
производится в соответствии с потребностью, определяемой ведо-
мостью планирования и учета материальных затрат. Их принимают
от поставщика или со склада начальник участка (прораб, мастер)
в присутствии бригадира или, по его поручению, члена бригады.
Представитель бригады подтверждает свое участие в приемке
материалов подписью на приходных первичных документах. Учет
ежедневного поступления материалов, деталей и конструкций
следует осуществлять согласно лимитно-заборным картам. По
показаниям счетчиков, актов и справок учитывается расход горю-
чего, воды, всех видов энергии, использованных при производстве
работ.
Учет расходов на эксплуатацию машин и
механизмов производится отдельно ио каждому договору
с бригадой. Для арендованных механизмов фактические затраты
на механизацию определяют на основании сменных отчетов, подпи-
санных мастером (прорабом) и бригадиром, исходя из фактиче-
ского числа отработанных часов (машино-смен). Для собственных
строительных машин фактические затраты на эксплуатацию опре-
деляются на основании справки о продолжительности работы
механизмов на объекте, подписанной главным механиком, мастером
329
(прорабом) и бригадиром. Услуги собственного и стороннего
транспорта по перемещению материалов от приобъектного склада
до места их укладки или до подъемного механизма, а также
расходы по вывозу мусора и снега с территории строительства
учитывают по данным актов и справок, подписанных начальником
участка и бригадиром.
Учет основной заработной платы рабочих
производится ежемесячно, при этом общая сумма заработной
платы по промежуточному расчету должна быть распределена по
шифрам и отнесена на соответствующие затраты. Хозрасчетной
бригаде ежемесячно выплачивается заработная плата в порядке
промежуточного расчета в соответствии с фактически выполненным
объемом работ по прямым сдельным расценкам и авансовая премия
по сдельно-премиальной системе оплаты труда.
Учет накладных расходов производится на основа-
нии первичных документов, подписанных бригадиром. Затраты
на малоценные и быстро изнашивающиеся предметы, включая
расходы по их ремонту, определяют в обычном порядке. Отдельно
учитывают все расходы по благоустройству площадки и подготовке
объекта к сдаче в эксплуатацию.
По окончании строительства объекта (этапа), порученного
хозрасчетной бригаде, в накопительной ведомости подсчитывают
фактическую себестоимость по всем статьям затрат и определяют
сумму достигнутой бригадой экономии от снижения расчетной
стоимости выполненных работ. В случае причиненного бригадой
ущерба его стоимость исключают из достигнутой экономии. Размер
ущерба определяет строительно-монтажная организация с участием
построечного комитета профсоюза и бригадира.
Материальное поощрение бригад. Для усиления материальной
заинтересованности рабочих в сокращении сроков монтажа, повы-
шении производительности труда, улучшения качества, снижении
плановой себестоимости монтажных работ бригадам, работающим
на подряде, выплачиваются следующие виды премий.
За сокращение нормативного времени по
аккордному наряду выплачивается премия в соответствии с дей-
ствующим «Положением об аккордной оплате труда в строитель-
стве». Распределение премий по сдельно-премиальной системе
оплаты труда (с согласия всех членов бригад, работающих по
единому договору подряда) допускается с учетом индивидуального
трудового вклада бригады, устанавливаемого в конце каждого
месяца на совете бригадиров совместно с ИТР участка. При разном
коэффициенте трудового участия к общему наряду прилагается
протокол заседания совета бригадиров.
За ввод объектов в действие хозрасчетные бригады
премируются в соответствии с действующим «Положением о
премировании работников за ввод в действие производственных
мощностей и объектов строительства», утвержденных постановле-
нием Госкомтруда СССР, Госстроя СССР и Президиума ВЦСПС
от 11 сентября 1979 г.
ззо
За достигнутую экономию расчетной стои-
мости премия выплачивается после приемки объекта специальной
комиссией. Размер премии устанавливают от достигнутой экономии
в зависимости от качества выполненных работ: при оценке „от-
лично"— до 40%, „хорошо" — 30%, „удовлетворительно" — до
10%. Из общей суммы премии не менее 85% направляется на
премирование рабочих и до 15% — на премирование ИТР и слу-
жащих, содействовавших бригадному подряду.
За сохранность сборных конструкций, узлов,
деталей и заготовок премия выплачивается в размере 0,2% стои-
мости этих конструкций по сметным ценам. Начальник строительно-
монтажной организации совместно с комитетом профсоюза уста-
навливают перечень конструкций и деталей, за сохранность которых
будет производиться премирование.
Из средств фонда материального поощрения премия выплачи-
вается за своевременное или досрочное завершение всех поручен-
ных бригаде работ при отсутствии удорожания расчетной стоимости
выполненных работ.
Технико-экономические показатели работы бригады. Во время
подготовки к бригадному подряду работники отделов и служб
строительно-монтажного управления и треста собирают и разра-
батывают исходную техническую документацию для расчета конт-
рольных технико-экономических показателей работы бригады.
Разрабатывают недостающие производственные нормативы и
укрупненные нормы затрат труда, заработной платы и материально-
технических ресурсов. Определяют планово-расчетные цены на
строительные материалы, конструкции, изделия, работу строитель-
ных машин и механизмов.
При подготовке планируемых показателей бригадного подряда
составляются годовые планы работы бригад, калькуляции трудовых
затрат, определяется расчетная стоимость (плановая себестои-
мость) работ, поручаемых бригаде. Основные технико-экономи-
ческие показатели работы хозрасчетной бригады (плановые и
фактические) сводятся в установленную форму (табл. 10. 1).
Общее руководство отделами и службами и координацию их
работы при подготовке и внедрении бригадного подряда осуще-
ствляют руководители треста и строительно-монтажных управлений.
10. 3. Техника безопасности на монтажных работах
Причины травматизма при работе на высоте. В строительстве
монтажные работы в основном — верхолазные. К ним относятся
работы, выполняемые на высоте более 5 м от поверхности грунта,
перекрытия или рабочего настила. К верхолазным работам допу-
скаются лица мужского пола не моложе 18 и не старше 60 лет,
имеющие разряд не ниже третьего и прошедшие медицинский
осмотр.
При работе на высоте решающим для травматизма фактором
331
Таблица 10.1. Основные технико-экономические показатели работы хозрасчетной
бригады
№ п/п । Наименование показателей Плановые Фактические
Количество %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Среднесписочная численность рабо- чих, чел. Продолжительность выполнения ра- бот, ди. Объем строительно-монтажных работ, тыс. руб. Трудоемкость работ, чел-дн Сокращение нормативного времени, % Расчетная стоимость работ, тыс. руб. Экономия от снижения расчетной стоимости, тыс. руб. Среднедневная выработка одного ра- бочего в сметных ценах (строка 3, де- ленная на строчку 4), руб. Средняя выработка в натуральных показателях по основному виду работ Сумма заработной платы по прямым сдельным расценкам, руб. Общая сумма премии при оценке ка- чества работ, руб. В том числе: а) за сокращение нормативного времени б) за экономию расчетной стои- мости. руб. в) за ввод объекта в эксплуатацию, руб. г) за сохранность конструкций и деталей д) из фонда материального поощ- рения Среднедневная заработная плата без премии, руб. (строка 10, деленная на строку 4) То же, с учетом премии (строка 10 плюс строка 11, деленная на строку 4), руб.
Примечание. Показатели подписываются начальником планового отдела,
старшим инженером по труду и заработной плате и главным бухгалтером строи-
тельно-монтажного управления.
являются условия, в которых протекает монтажный процесс, и
в меньшей степени содержание трудового процесса.
Специфика работ на высоте требует от монтажника прежде
всего постоянной осторожности и внимательности, особенно при
перемещении по рабочему месту, а также непрерывного наблюдения
за малейшими изменениями ситуации в окружающей его среде.
Наибольшее количество травм (46%) связано с недостаточной
осторожностью и внимательностью пострадавших.
332
Одной из наиболее существенных причин травматизма является
отсутствие четкой согласованности действий между рабочими
звена или бригады, а также между рабочими и другими лицами,
принимающими участие в работе — крановщиком, мастером,
прорабом (22%). Значительное число травм происходит из-за
несоблюдения требований техники безопасности, лихачества.
В условиях высоты монтажнику почти всегда приходится рабо-
тать в экстремальных, опасных для жизни условиях. Поэтому
необходимо уже на стадии формирования бригад обращать внима-
ние на устойчивость рабочего к стрессовым воздействиям. Для
работающих на высоте очень важно умение в процессе работы
при переходах сохранять равновесие.
Причиной травматизма может являться несоответствие физи-
ческих возможностей человека и условий труда.
Большое число несчастных случаев происходит вследствие
неиспользования средств индивидуальной зашиты, при работе
вблизи открытых проемов и захламленных рабочих мест (16%).
Особую группу составляют причины, которые связаны с непра-
вильными действиями лиц, ответственных за организацию безо-
пасных условий труда и не зависящих от индивидуальных осо-
бенностей пострадавшего (14% несчастных случаев). Например,
поражение электрическим током из-за несвоевременного устранения
неисправности на участке производства работ, эксплуатации
неисправного оборудования и т. д.
Анализ показывает, что основное количество травм зависит
от конструктивных недостатков оборудования, инструментов,
оснастки, подмостей, средств защиты и от несовершенства техно-
логических процессов.
Организация рабочего места бригады монтажников. Территорию
монтажной площадки ограждают сплошным забором высотой
2 м. Забор, расположенный от возводимого здания на расстоянии
менее 10 м, должен иметь защитный козырек. На территории
площадки вывешивают указатели проходов и проездов. Для раз-
ворота транспортных средств устраивают петлевые объезды или
площадки размером не менее 12x12 м в соответствии с проектом
производства работ.
На границах опасных зон в период монтажа выставляют сиг-
нальщиков, а также предупреждающие знаки и надписи, хорошо
видимые в дневное и ночное время. Границы опасных зон должны
располагаться от возможных мест падения груза не ближе 7 м
при высоте подъема груза до 20 м, не ближе 10 м — при высоте
подъема груза до 100 м, при большей высоте границы устанавли-
ваются по расчету.
Около траншей и котлованов в местах движения людей уста-
навливают перила высотой 1 м, колодцы и шурфы закрывают
щитами и огораживают.
Рабочее место монтажников, все подъезды, дороги и площадка
в ночное время освещаются прожектором или специальными
переносными устройствами.
333
В процесе возведения сооружений обеспечивается устойчивость
отдельных конструкций и всего каркаса в целом согласно проекту
производства работ. После окончания установки рабочими-верхо-
лазами конструкций очередного этажа устанавливаются временные
ограждения по периметру сооружения, на лестничных маршах,
площадках, шахтах лифтов, монтажных отверстиях в перекрытиях.
Неиспользуемые в монтажных целях отверстия закрываются
щитами.
Правила безопасной работы монтажников. Рабочие-верхолазы
обеспечиваются спецодеждой, нескользящей обувью, касками,
предохранительными поясами, рукавицами и другими средствами
индивидуальной защиты. Пояса, цепи и канаты для привязывания
испытывают на статическую нагрузку 3 кН в течение 5 мин и
ударную нагрузку от падения груза массой 100 кг с высоты 1 м.
Все средства индивидуальной защиты должны иметь паспорта
и бирки.
Монтажники должны находиться вне контура устанавливаемых
конструкций со стороны, противоположной подаче их краном.
Оставлять поднятые конструкции на весу запрещается. Расстро-
повку конструкций после подъема и установки можно производить
только после их надежного закрепления.
Рабочим запрещается находиться на конструкциях во время
их подъема, опускаться с подмостей или люлек на землю, пользуясь
тросом или крюком крана.
Передвижение монтажников по верхнему поясу ферм, балок
или по связям не допускается. Разрешается проход по нижним
поясам только в случае, когда предохранительный пояс привязан
к стальному страховочному канату диаметром 18 мм, туго натяну-
тому вдоль конструкции на высоте 1,2 м для закрепления карабина
предохранительного пояса. Трос натягивают талью, ручной лебед-
кой, талрепом или грузом через блок (масса груза 650 кг или
усилие 6,5 кН). Величину натяжения троса контролируют стрелой
провисания.
Сигналы на подъем конструкций подает такелажник, бригадир
или звеньевой. При подъеме сложных конструкций, при монтаже
с поворотом, с использованием двух кранов сигналы подает мастер
или прораб. Крановщика следует предупреждать о том, чьи коман-
ды он должен выполнять. Команду «стоп» в случае необходимости
может подать крановщику любой монтажник, заметивший опа-
сность.
Выполнение монтажных работ на высоте запрещается при
силе ветра 6 баллов (скорость ветра 9,9... 12,4 м/с) и более, а
также при гололеде, сильном снегопаде, дожде и грозе. Монтаж
вертикальных глухих панелей и сварочные работы прекращаются
при силе ветра 5 баллов (скорость ветра 7,5...9,8 м/с). Характе-
ристика ветра приводится в табл 10. 2.
Правила безопасной эксплуатации монтажных кранов. Для
обеспечения исправного содержания и безопасных условий работы
монтажных кранов эксплуатирующей организацией назначается
334
Таблица 10.2. Характеристика, скорость и давление ветра
Описание ветра Число баллов Скорость, м/с Давлен не, Па (кг/м2)
Штиль 0 0,005 —
Тихое дуновение, дым из труб поднимает- ся не совсем отвесно 1 0,6... 1,7 0,2...1,8 (0,02...0,18)
Легкий ветер, движение воздуха ощуща- ется лицом, шелестят листья 2 1,8...3,3 2...6,5 (0,2.0,65)
Слабый ветер, колеблются листья и мел- кие сучья, развеваются легкие флаги 3 3,4...5,2 7...17 (0,7...0,17)
Умеренный ветер, колеблются тонкие ветви деревьев, ветер поднимает пыль и клочья бумаги 4 5,3...7,4 17,5...34 (1,75...3,4)
Свежий ветер, колеблются большие сучья, на воде появляются волны 5 7,5...9,8 35...60 (3,5...6)
Крепкий ветер, колеблются большие ветки 6 9,9...12,4 61...96 (6,1...9,6)
Сильный ветер, качаются небольшие ство- лы деревьев, на море появляются пенящиеся волны 7 12,5...15,2 99... 145 (9,9... 14,5)
Очень крепкий ветер, ломаются ветки де- ревьев, трудно идти против ветра 8 15,3... 18,2 146...206 (14,6...20,6)
Шторм, небольшие разрушения, срывают- ся дымовые трубы и черепица с крыш 9 18,3...21,5 210...287 (21...28,7)
Сильный шторм, значительные разруше- ния, деревья вырываются с корнем 10 21,6...25,1 291...394 (29,1...39,4)
Жестокий шторм, большие разрушения II 25,2..29 397...525 (39,7...52,5)
Ураган производит опустошительные дей- ствия 12 > 29 > 525. О 52,5)
ответственное лицо — инженерно-технический работник, которому
подчинен обслуживающий кран персонал. В паспорт крапа вписы-
вают его должность, фамилию и номер приказа о назначении.
Для работы на кранах назначаются крановщики, прошедшие
аттестацию, слесари и электромонтеры. В удостоверении крановщи-
ков указывают тип крана, на котором они могут работать.
Обслуживание кранов состоит из ежесменных их осмотров
крановщиками, периодических осмотров слесарями и электро-
монтерами. Результаты записывают в журнал периодических
осмотров и периодических ремонтов. Ремонт производят в соответ-
ствии с графиком планово-предупредительных ремонтов.
335
На объекте производится ежемесячное техническое обслу-
живание и периодическое техническое обслуживание. При обслужи-
вании осуществляются очистка, мойка, смазка, осмотр, контроль,
регулирование узлов, приборов и всей машины. Смазка выполня-
ется на основании индивидуальной карты смазки для каждой
машины.
На объекте краны устанавливают в соответствии с проектом
производства работ. При работе кранов особое внимание следует
обращать на обеспечение безопасных расстояний от электрических
сетей и воздушных линий электропередачи. Стреловой кран может
работать на расстоянии менее 30 м от крайнего провода линии
электропередачи или от воздушной электрической сети напряже-
нием более 36 В только по наряду-допуску, определяющему безо-
пасные условия работы. Стреловые краны могут работать под
неотключенными контактными проводами городского транспорта
при соблюдении расстояния между стрелой крана и контактными
проводами не менее 1 м, а также установке ограничителя, не
позволяющего уменьшить указанное расстояние при подъеме
стрелы.
При использовании нескольких кранов должна исключаться
возможность пересечения стрел кранов с подвешенным грузом,
а также с консолями контргрузов. Это достигается установкой
на краны ограничителей поворота стрел и подъема стрелы. Если
эти условия не могут быть выполнены, краны не должны работать
одновременно. При одновременной работе кранов в каждой смене
назначается ответственное лицо за безопасную работу кранов.
Ответственный размещается в удобном месте, с которого видны
одновременно работающие краны и обеспечивается радиосвязью
с машинистами кранов. В необходимых случаях при отсутствии
достаточного обзора из кабины кранов назначаются сигнальщики.
Перед поворотом стрел подаются звуковые сигналы. Во избежание
опрокидывания кранов из-за неправильной загрузки на кранах
устанавливают ограничители грузоподъемности и ограничители
высоты подъема груза.. Движение и торможение кранов должно
осуществляться плавно, без рывков.
Груз поднимается над встречающимися на пути перемещения
предметами на высоту не менее 0,5 м. Подтаскивать грузы краном
с косым натяжением каната или путем поворота стрелы, а также
отрывать примерзшие или углубленные в землю грузы запрещается.
В ночное время для сигнального освещения на концах стрелы и на
верхушке поворотного оголовка башенных кранов зажигаются све-
тильники красного света.
Необходимо регулярно проверять состояние подкрановых путей.
Проверка состояния балластной призмы под шпалами и нивели-
ровка рельсов должны производиться после каждого сильного
дождя.
Правила безопасной эксплуатации грузоподъемных механизмов
и захватных устройств. Во время эксплуатации их подвергают сис-
тематическим осмотрам. Периодичность осмотра устанавливается
336
правилами эксплуатации и системой планово-предупредительного
ремонта.
При осмотре лебедок устанавливают наличие паспорта
и таблички, на которой должны быть четко обозначены номер и
предельная грузоподъемность лебедки. Проверяется правильность
навивки канатов на барабаны, действие передачи и тормозных
устройств, состояние механизмов, электроаппаратуры, коммуника-
ций и наличие ограждений. Масса поднимаемых грузов не должна
превышать подъемной силы.
При осмотре винтовых и реечных домкратов
проверяют состояние их ответственных частей. Работа с домкрата-
ми, у которых износ резьбы винта или гайки составляет более 20%,
запрещается. У реечных домкратов необходимо проверять правиль-
ность работы шестерен, храповика, отсутствие трещин на зубцах.
Гидравлические домкраты испытывают в верхнем положении в те-
чение 10 мин под нагрузкой, превышающей предельную грузоподъ-
емность на 25%.
Грузозахватные приспособления осматривают со
следующей периодичностью: траверсы — через каждые 6 мес,
захваты и клещи через 1 мес, стропы — через каждые 10 дн. Еже-
дневно необходимо производить наружный осмотр канатов и всего
такелажа. При осмотре канатов выявляют наличие вытянувшихся
прядей, лопнувших, перегнутых или перекрученных проволок. Уста-
навливается число обрыва проволок на дне одного шага свивки.
Замену канатов производят по нормам браковки изношенных ка-
натов. Результаты осмотров заносят в журналы.
Правила безопасности на сопутствующих работах. При монтаже
конструкций и оборудования возникает необходимость в выполне-
нии не только собственно монтажных работ, но и сварочных, анти-
коррозионных, погрузочно-разгрузочных и др. Поэтому в процессе
монтажа необходимо соблюдать как общие, так и специальные
правила техники безопасности в зависимости от вида выполняемых
работ и применяемых машин и инструмента.
При выполнении сварочных работ необходимо
обеспечить сварщиков диэлектрическими ковриками, сварочное
оборудование устанавливать в закрытом помещении или под на-
весом. Для предупреждения попадания на сварщика брызг рас-
плавленного металла следует пользоваться прокаленными и просу-
шенными электродами, которые хранятся в закрытых ящиках.
Во время дождя и грозы электросварочные работы под открытым
небом прекращают.
Перед началом работ необходимо убедиться в отсутствии на-
пряжения на корпусе электросварочного аппарата и наличии его
заземления. Наличие заземления проверяют на кожухе рубильника
и свариваемых конструкциях. Периодически следят за исправ-
ностью изоляции сварочных проводов, исправностью электрододер-
жателя, надежностью и плотностью соединения всех контактов,
присоединения сварочного трансформатора к электросети. Рубиль-
ник должен помещаться в специальном запирающемся ящике.
337
12—409
Запрещается производство сварочных работ вблизи мест распо-
ложения легковоспламеняющихся веществ.
При нанесении антикоррозионных покрытий
необходимо заземлить все приборы и оборудование, находящиеся
под напряжением. При работе с металлизаторами проверяют изо-
лированность токопроводящих проводов и исправность оборудова-
ния. Исправляют приборы аппарата только после выключения
напряжения. Включение и выключение всех видов рубильников про-
изводится в резиновых перчатках, причем рабочие должны стано-
виться на диэлектрические коврики'. Неизолированные токоведущие
части электрических устройств и зоны прохода электрических ка-
белей ограждают временными ограждениями высотой 1 м. В пре-
делах зоны прохода кабеля запрещается складирование конструк-
ций и передвижение монтажных кранов.
Для предупреждения вредного воздействия на организм факто-
ров производственной среды рабочим, занятым на нанесении цинко-
вых противокоррозионных покрытий, по установленным нормам
выдают бесплатно лечебно-профилактическое питание.
Испытание оборудования и трубопроводов
производится в соответствии с требованиями инструкций Госгортех-
надзора и инструкций заводов — изготовителей оборудования.
При испытании оборудования необходимо обеспечить возможность
аварийного выключения испытуемого оборудования, освещенность
рабочих мест должна составлять не менее 50 лк, зону испытаний
ограждают соответствующими знаками.
Устранение недоделок на оборудовании, обнаруженных в про-
цессе испытаний, следует производить после полного его отключе-
ния и остановки. При продувке оборудования и трубопроводов пе-
ред открытыми люками и штуцерами устанавливают защитные
ограждения (экраны).
Не допускается производить пневматические испытания трубо-
проводов на прочность в действующих цехах, а также на эстакадах,
в каналах и лотках, где уложены действующие трубопроводы.
Обстукивание сварных швов непосредственно во время испы-
тания трубопровода и оборудования не разрешается.
При пневматических испытаниях трубопроводов предохранитель-
ные клапаны должны быть отрегулированы на соответствующее
давление.
При выполнении наладочных работ рабочее
напряжение на электроустановки можно подавать эксплуатацион-
ным персоналом только после введения на электроустановке эксплу-
атационного режима и при наличии письменной заявки руководи-
теля наладочных работ. Допускается временная подача напряже-
ния ниже 1000 В для проведения наладочных работ по постоянной
схеме на щиты и станции управления, на которых не введен эксплу-
атационный режим, но в этом случае обязанности по выполнению
мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда при по-
данном напряжении, возлагаются на руководителя наладочных
работ.
338
Обязанности линейных ИТР и бригадиров. Линейные инженер-
но-технические работники (мастера, прорабы, начальники участ-
ков) и бригадиры должны выполнять требования по безопасности
работ, изложенные в официальных нормативных документах:
СНиП 111-4—80; «Техника безопасности в строительстве»; «Ин-
струкция по технике безопасности при монтаже стальных и сборных
железобетонных конструкций» (ВСН-61—75 Минмонтажспецстроя
СССР); «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузо-
подъемных кранов» Госгортехнадзора СССР; «Правила пожарной
безопасности при производстве строительно-монтажных работ»
и др.
Рабочие допускаются к работе только после прохождения ввод-
ного (общего) инструктажа по технике безопасности и производ-
ственной санитарии. При каждом переходе с объекта на объект
и при изменении условий работы проводится инструктаж на рабо-
чем месте, регистрируется в специальном журнале и подписывается
каждым рабочим. Повторный инструктаж при работе на одном
месте осуществляют один раз в три месяца.
Рабочие комплексных бригад инструктируются по технике без-
опасности всех видов работ, выполняемых бригадой.
Знания правил техники бЛопасности и охраны труда рабочих
руководителями монтажных работ проверяются комиссиями в по-
рядке. устанавливаемом министерствами, ведомствами и Советами
Министров республик.
Надзор и контроль за соблюдением правил техники безопасности
и норм охраны труда и промсанитарии осуществляют профсоюзная
и специализированные государственные организации:
Техническая инспекция профсоюзов, Государственный надзор за
безопасным ведением работ в промышленности СССР (Госгортех-
надзор), Государственный пожарный надзор (Госпожнадзор), Го-
сударственный санитарный надзор (Госсанинспекция).
ГЛАВА п
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЯ ЗАТРАТ РУЧНОГО
ТРУДА ПРИ МОНТАЖЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
11.1. Индустриализация на основе комплектно-блочного метода
строительства
Повышение технического уровня в строительстве связано с ин-
дустриализацией строительного производства. Тенденция укрупне-
ния элементов зданий и сооружений с переносом со строительной
площадки в сферу заводского производства все большего числа
процессов — является основным направлением индустриализации и
339
12*
снижения затрат ручного труда, резервом дальнейшего ускорения
ввода объектов в эксплуатацию.
Перспектива индустриализации строительного производства свя-
зана с комплектно-блочным методом возведения сооружений и
совмещением строительных процессов на строительной площадке
в едином потоке монтажа укрупненных блоков.
Комплектно-блочный метод позволяет создать новую техноло-
гию строительно-монтажных работ, при которой строительная пло-
щадка превращается в технологический конвейер. Все звенья
такого конвейера — изготовление конструкций и оборудования,
сборка строительно-технологических блоков конструкций и агреги-
рование блоков оборудования, их транспорт и монтаж — нацелены
на конечный результат — ввод объекта в эксплуатацию. Работа
конвейера начинается в заводских условиях и завершается на
строительной площадке, т. е. выполняется комплексным укрупнен-
ным потоком.
Системный подход к внедрению нового индустриального метода
возведения зданий и сооружений включает разработку предложений
по совершенствованию проектными организациями архитектурно-
планировочных и конструктивных решений, создание новых-тран-
спортных и монтажных механизмов, повышение уровня организа-
ции производства строительно-монтажных работ.
Комплектно-блочный метод монтажа обусловливает положение,
при котором промышленный объект рассматривается уже не как
сочетание строительных конструкций, оборудования и инженерных
коммуникаций, запроектированных разными строительными органи-
зациями, а как единое органическое целое. Разрабатывая организа-
ционно-технологическую документацию и комплектуя объект на
базах и сборочно-комплектовочных площадках и предприятиях,
проектировщикам здания и изготовителям технологического обору-
дования предъявляются определенные требования по блокированию
частей здания, расположению коммуникационных связей, возмож-
ности монтажа блоков конструкций, агрегированию оборудова-
ния и т. д. Возникает обратная связь, которая при традиционном
проектировании отсутствует, ио является весьма важной, так как,
не меняя эксплуатационных показателей оборудования, воздейству-
ет на параметры, ускоряющие ввод его в эксплуатацию, трудо-
затраты, механизацию и др. В табл. 11.1 приводятся показатели
эффективности строительства наземных сооружений нефтяной и га-
зовой промышленности запроектированных и построенных в ком-
плектно-блочном исполнении. Трудозатраты на насосных и компрес-
сорных станциях сократились в два раза и более за счет переноса
со строительной площадки на заводы максимального количества
строительно-монтажных работ по_ всему объекту в целом, а не по
отдельным частям и видам работ при традиционных решениях.
В 2...4 раза сократилась продолжительность строительства благо-
даря снижению объема оставшихся строительно-монтажных работ.
Резкое уменьшение трудозатрат и стоимости возможно при выне-
сении из здания оборудования (насосные и компрессорные стан-
340
Таблица II.I. Показатели эффективности строительства сооружений
в комплектно-блочном исполнении по сравнению с традиционными решениями
Наименование объекта Экономиче- ский эффект, тыс. руб. Показатели, %
1рудозатраты стоимость продолжитель- ность строи- тельства
Насосная станция маги- стрального нефтепровода 980 10 43 25
Компрессорная станция 800 •50 20 50
Закрытая установка комп- лексной подготовки газа 450 82 94 33
ции) на открытые площадки. При сохранении размещения обору-
дования в закрытых помещениях трудозатраты можно сократить
на 18...20%, стоимость — на 5...6%, продолжительность в три раза
за счет типизации блоков.
Коэффициент индустриализации по приведенным объектам в
комплектно-блочном исполнении составляет 80—85%.
Высокий уровень индустриализации обеспечивается следующими
мероприятиями: изменением архитектурно-планировочных и кон-
структивных решений; своевременной поставкой промышленностью
строительных конструкций и технологического оборудования повы-
шенной заводской готовности; механизацией монтажных работ и
автоматизацией отдельных операций путем применения специаль-
ных кранов, грузозахватных устройств, транспортных средств и
приспособлений; использованием заводских шаблонов и кондукто-
ров, отжимных и выверочных устройств, обеспечивающих быструю
и точную выверку установленных конструкций и оборудования с
инструментальным контролем в проектном положении; использо-
ванием пневматических и электрифицированных ручных инструмен-
тов; соответствием проектов производства работ виду поставки
оборудования и применяемой монтажной техники.
В результате нового подхода к проектированию органически
соединились в блоки строительная, технологическая и другие части
объекта. Транспортабельность блоков обеспечивает их изготовле-
ние и испытание на заводах.
Основа своевременной поставки материально-технических ресур-
сов закладывается производственно-технологической комплектацией,
с помощью которой обеспечивается связь принятой технологиче-
ской последовательности возведения объекта по проекту производ-
ства работ с многочисленными внешними и внутренними постав-
ками. Комплектация ведется на основе разбивки объекта на части-
узлы с формированием для каждого из них технологических ком-
плектов материальных ресурсов.
Совершенствование проектных решений. Проектное решение
определяет технический уровень производства строительно-монтаж-
ных работ, формирует основные факторы роста производительности
341
труда. В процессе проектирования происходит замена материалов,
деталей и конструкций более прогрессивными, изменяются архитек-
турно-планировочные решения, решается возможность блокиро-
вания конструкций и оборудования.
Конструктивные решения промышленных
зданий и сооружений проектируются исходя из возмож-
ности их монтажа крупноблочными методами. Наибольшее блоки-
рование элементов следует предусматривать в покрытиях и про-
летных строениях зданий и сооружений из металлических конструк-
ций. Объясняется это тем, что существующие конструктивные
решения покрытий отличаются большим количеством сравнительно
мелких элементов и примыканий. Такое решение делает поэлемент-
ный монтаж на высоте наиболее трудоемким и опасным. Кроме
того, существует тенденция размещать в межферменном про-
странстве вспомогательные инженерные устройства, оборудование и
коммуникации. Это приводит к еще большему увеличению трудо-
емкости работ по возведению покрытия здания.
Целесообразность блокирования на нулевых отметках частей
зданий й сооружений обусловливается следующими общими при-
знаками: повторяемостью блоков и единообразием их конструк-
тивных решений; применением для несущих и ограждающих кон-
струкций легких и прочных материалов, что создает возможность
их укрупнения без значительного дополнительного расхода матери-
ала, обеспечивающего неизменяемость блока при монтажных на-
грузках; одинаковой высотой или наличием подкрановых балок,
что облегчает монтаж блоков с использованием специальной се-
рийной монтажной техники.
Прогрессивным архитектурно-планировоч-
ным решением' является вынесение отдельных технологиче-
ских установок и оборудования многих проектируемых промышлен-
ных зданий из закрытых многоэтажных помещений и этажерок
на открытые площадки. Обслуживающий персонал, контрольно-
измерительные приборы и аппаратура, нуждающиеся в защите
от атмосферного воздействия, располагают в помещениях — боксах
блочной конструкции. Блоки изготовляют из алюминиевой или
оцинкованной стали эффективного профиля с утеплителем из шла-
коваты, пенополистирола, пенопласта и других материалов на спе-
циализированных заводах и комплектно поставляют на строитель-
ную площадку. Основные монтажные нагрузки при подъеме блока
массой до 60...70 т воспринимают базовой конструкцией 1
(рис. 11.1). Блок поднимают за монтажные петли 5, предусмотрен-
ные при его проектировании. Блоки устанавливают на постаменты
монтажными кранами с помощью специальной траверсы 4.
Институт «Гипроспецлегконструкция» разработал номенклатуру
унифицированных панелей (стеновых и кровельных), из которых
собирают блочные помещения для инженерного оборудования, а
также помещения подсобного и вспомогательного назначения.
Панели выполнены в двух вариантах — несущие и навесные.
Совершенствование проектных решений тех-
342
Рис. 11.1. Блок обслуживающих помещений открытого оборудования:
/ — базовая конструкция; 2 — ограждающие конструкции; 3 — стрела монтажного крана; 4 — траверса
для подъема; 5 — петля для строповки блока
нологического оборудования и трубопрово-
дов, располагаемых в одно- и многоэтажных зданиях и этажер-
ках, идет по пути их укрупнения в агрегированные блоки (рис. 11.2).
Такой блок представляет собой конструктивно законченную на за-
воде или базе комплектации монтажную единицу, в которую вклю-
чают основное 4 и комплектующее 2 оборудование, трубопроводы 3,
контрольно-измерительные приборы и автоматику 7, смонтирован-
ные на базовой конструкции 6. В блоке предусмотрены петли 5 для
строповки и элементы 1 сочленения с внешними коммуникациями.
При проектировании определяют размер и массу блока с учетом
наличия монтажных и транспортных средств, возможных габаритов
перевозки, принятой технологии монтажа здания. Размер блоков
массового заводского изготовления ограничивается габаритом же-
лезнодорожного транспорта. Целесообразность укрупнения блока в
условиях строительной площадки определяют технико-экономиче-
ским расчетом.
Блоки устанавливают и крепят к фундаменту тремя способами
в зависимости от характера и силы внешних воздействий и нагру-
зок, испытываемых блочным оборудованием: анкерами — для
оборудования с большими динамическими нагрузками; приваркой
к закладным детелям — при малых вибрационных и значительных
внешних воздействиях; без крепления, если оборудование испыты-
вает статические и незначительные внешние воздействия. В мно-
343
Рис. 11.2. Агрегированный блок оборудования компрессорной станции
гоэтажных сооружениях с плитами перекрытия, уложенными по
верху ригелей, технологическое оборудование устанавливают в
основном на специальные конструкции, состоящие из главных и
второстепенных балок. Главные балки опираются на ригели пере-
крытий. Ширина перекрываемых проемов принята кратной 1,5 и
составляет 1,5; 3; 4,5 м. Пространство между балками заполняется
железобетонной монолитной плитой или стальными листами щитов.
Благодаря транспортабельности и серийности блоки полностью из-
готовляют и испытывают на заводах.
При проектировании архитектурно-планировочных и конструк-
тивных решений зданий и сооружений в комплектно-блочном испол-
нении к конструкциям блоков предъявляются следующие техноло-
гические требования. Блоки должны серийно изготовляться на
конвейерных линиях, специализированных заводах или базах
комплектации, их конструкция и технология монтажа не должны
допускать разукрупнения. Принципиальные решения блоков (га-
баритные размеры, масса, конструктивные решения сочленений бло-
ков, возможность их установки на различных отметках и др.)
должны носить общий характер и максимально повторяться незави-
симо от технологических процессов. Блок функционально и конст-
руктивно должен быть автономной единицей и не вызывать при
344
Рис. 11.3. Компоновка блоков оборудования в многоэтажном промышленном соору-
жении:
а — общий вид; б - план структурных модулей М-1; / — блок, занимающий часть структурного модуля;
2- грань примыкая и ?i к техническому коридору; >— тоны ввода, вывода коммуникаций; -/--структурный
модуль М-1
монтаже и демонтаже изменений в архитектурно-планировочных и
конструктивных решениях объектов.
Типизация архитектурно-планировочных решений зданий, откры-
тых площадок и генерального плана предприятия осуществляется
введением модульной координации конструкций блоков до уровня
стандартных изделий предглонгажной готовности. Например, при
разработке архитектурно-планировочных решений многоэтажных
промышленных зданий в основу компоновки блоков оборудования 1
(рис. 11.3) любых размеров закладывается единый структурный
модуль Ml размером в плане 1500x12000 мм, в котором решается
схема размещения оборудования, проходов, зон ввода и вывода
коммуникаций 3. Блок может занимать часть структурного модуля,
кратную 1500X1500 мм, быть равным или состоять из нескольких
модулей.
На основе принятого структурного модуля создают типовую
345
схему проходов для обслуживания оборудования, ввода и вывода
коммуникаций, объем и порядок использования которых определя-
ется проектом задания. Модульный принцип проектирования дает
возможность разработать единую универсальную схему компоновки
объектов от блока до генерального плана предприятия и решить
монтажные задачи в соответствии с требованиями блочного метода
при различной степени сложности объекта.
Совмещенный монтаж. Наиболее перспективным и производи-
тельным методом возведения зданий и сооружений в комплектно-
блочном исполнении является совмещенный монтаж. Он эффекти-
вен при строительстве всех типов промышленных зданий. Однако
его применение связано с выполнением строительно-монтажных
работ в строгой последовательности, предусмотренной проектом.
Так, в одноэтажных зданиях совмещается процесс монтажа несу-
щих конструкций каркаса и технологических мостовых кранов в
едином комплексном потоке. Проектом предусматривается начало
и место монтажа мостовых кранов после установки конструкций,
обеспечивающих продольную и поперечную устойчивость части зда-
ния, в которой будет производиться монтаж. Смонтированные мос-
товые краны затем используют на монтаже напольного оборудо-
вания.
При совмещенном монтаже многоэтажных промышленных зда-
ний монтаж строительных конструкций каркаса здания совмещают
с монтажом укрупненных агрегированных блоков оборудования в
едином комплексном потоке. Конструкции и оборудование посту-
пают на приобъектный склад или их сразу монтируют краном с
транспортных средств в проектное положение.
Совмещенный монтаж блоков агрегированного оборудования
можно вести по следующим трем вариантам: 1) монтаж (подача
установка, выверка) оборудования, укрупненных блоков техноло-
гических трубопроводов и металлоконструкций параллельно с мон-
тажом строительных конструкций; 2) подача оборудования на
проектные отметки одновременно с монтажом строительных конст-
рукций, а выверка и ревизия по окончании общестроительных ра-
бот; 3) подача на проектные отметки упакованного оборудования
одновременно с монтажом строительных конструкций, а установка,
выверка и ревизия оборудования только в полностью законченном
здании при определенном температурно-влажностном режиме.
Проектирование материально-технического снабжения. Совре-
менное материально-техническое обеспечение является важнейшим
условием успешного строительства. Крупноблочный метод строи-
тельства упрощает процесс материально-технического обеспечения
объектов за счет сокращения поставляемой номенклатуры изделий
и в то же время ужесточает требования к комплектности и своевре-
менности поставок материально-технических ресурсов.
Комплектацию осуществляют в соответствии с разбивкой
объекта на узлы, блоки, рейсовые комплекты, с формированием
для каждого технологического комплекта материальных ресурсов.
Каждый комплект представляет собой набор строительных кон-
346
струкций, блоков или частей оборудования, трубопроводов, изделий,
полуфабрикатов, материалов.
Технологические комплекты должны формироваться при разра-
ботке проекта комплектации, который предусматривает поставочные
комплекты предприятий, а также рейсовые комплекты, достав-
ляемые одним транспортным средством. В состав проекта входит:
схема образования технологических комплектов, комплектовочно-
технологические карты, сводная комплектовочно-технологическая
карта, графики комплектации по поставщикам.
Схема образования технологических комп-
лектов, являясь исходным элементом проекта, представляет
собой графическое изображение границ технологических комплек-
тов на планах и разрезах сооружения. Па схеме приводится табли-
ца привязки технологических комплектов к этапам и видам работ.
Привязка комплектов осуществляется на основании решений
ППР. К разработке схем следует привлекать линейный персонал
строительной организации.
Комплектовочн о-т ехно логическая карта со-
держит номенклатуру и количество материальных ресурсов, вхо-
дящих в каждый технологический комплект, сроки поставки этих
комплектов на объект. Сводная комплектовочно-
технологическая карта определяет необходимое количе-
ство технологических комплектов на объект в целом с разбивкой
по периодам поставки и этапам возведения здания.
Графики комплектации объекта по поставщикам
разрабатывают для каждого предприятия-поставщика сх учетом
производственной специфики, наличия средств контейнеризации,
пакетирования, упаковки, сведений о применяемых транспортных
средствах.
Технологический комплект должен быть конструктивным и
технологичным. Принцип конструктивности заключа-
ется в том, что в состав технологического комплекта должны
входить сборные конструкции и изделия определенных наименова-
ний, марок и сортамента, обеспечивающие возможность возведения
конструкции, обладающей пространственной жесткостью, или
части здания, сооружения. Принцип технологичности
заключается в том, что количество, наименования и типоразмеры
конструкций и изделий, входящих в технологический комплект,
должны обеспечивать непрерывность выполнения строительно-
монтажных работ в соответствии с технологией и последователь-
ностью, принятыми ППР.
Пример организации монтажа котельных в комплектно-блочном
исполнении. В Подмосковье введен в эксплуатацию котельно-
строительный комбинат производительностью 60 комплектных
котельных в год с котлами типа ДКВР. Комбинат выпускает
блоки технологического оборудования и все строительные кон-
струкции здания, строит и сдает котельную заказчику „под ключ".
В состав комбината входит управление производственно-техноло-
гической комплектации УПТК, завод с прогрессивной поточной
347
технологией сборки блоков котлов на специальных стендах, строи-
тельно-монтажная колонна и нуско-наладочное управление.
Строительство зданий котельных производится в трех вариан-
тах: из быстромонтируемых железобетонных конструкций пролетом
12 м, в конструкциях типа „Плауэн" из однопролетных метал-
лических рам коробчатого сечения пролетом 18 и 24 м, в виде
каркасного здания из сборных железобетонных конструкций
пролетом 12 м. Фундаменты под котлы сложной конфигурации
заменены на одноразмерные железобетонные блоки заводского
изготовления. Типовое здание размером 12x18 м возводится
бригадой монтажников из 16 чел. за две недели. Строительство
ведется поточно-совмещенным методом.
Котлы ДКВР-2,5, ДКВР-4 и ДКВР-6,5 выпускаются заводом
только в виде единого блока в облегченной обмуровке и достав-
ляются на объект специальным трейлером-котловозом грузоподъем-
ностью 25 т. Котлы ДКВР-10/13 вследствие больших размеров
и массы изготовляются и транспортируются блоками. Разгрузка
блоков производится на инвентарные рельсовые пути, по которым
блок методом надвижки с использованием лебедок и домкратов
через монтажный проем устанавливается в проектное положение
в здании котельной. Общая продолжительность строительства
котельной составляет 1,5...2 мес.
Индустриализация строительства котельных позволила повысить
производительность труда в 1,5...2 раза, снизить сметную стоимость
строительства на 11...13%, сократить расход металла на одну
котельную на 17...25 т, уменьшить трудозатраты в расчете на
одну котельную до 800 чел-дн, получить экономический эффект
на одну котельную в размере 24,7 тыс. руб. Как показывает прак-
тика, при комплектно-блочном методе повышается качество строи-
тельства котельных. Котлы и оборудование, собранное в заводских
условиях, более долговечны и требуют меньших эксплуатационных
расходов.
11.2. Применение рациональных технологических решений,
машин, оснастки и средств механизации ручного труда
Как известно, основным техническим направлением в области
монтажа зданий и сооружений является их сборка из крупных
блоков, масса которых достигает 1200 т. Применение крупно-
блочного монтажа требует использования соответствующих техно-
логических решений и оснащенности.
Считается, что одноэтажные производственные здания (ОПЗ)
по металлоемкости составляют около 2/3 общего расхода стали,
используемой в промышленном строительстве. Поэтому разработке
рациональных технологий монтажа ОПЗ уделяется первостепенное
внимание.
Технология безвыверочного монтажа позволяет повысить
производительность труда на 10... 15% при монтаже колонн, под-
крановых балок и ферм. Для безвыверочного монтажа нижний
348
и верхний торцы стальных колонн фрезеруют, а железобетонные
колонны изготовляют с повышенной точностью. Требуемое проект-
ное положение колонны достигается в результате несложного
процесса совмещения рисок на гранях колонны и опорной поверх-
ности (фундаменте), предварительно установленных с высокой
точностью. Вследствие обеспеченности высокой точности в положе-
нии колонн и опорных плоскостей для подкрановых балок и ферм
отпадает необходимость в выверке и этих элементов.
Технология монтажа подкрановых балок укрупненными блоками
повышенной заводской готовности обеспечивает снижение затрат
труда на 10...25%. Однако в отдельных случаях связанных с
условиями транспортировки, укрупнять блоки подкрановых балок
более целесообразно на монтажной площадке. Для этого разрабо-
таны предложения по замене монтажных сварных соединений
на болтовые в узлах крепления тормозных конструкций к верхним
поясам балок, а также к колоннам и стойкам фахверка. „Плаваю-
щее" крепление кранового рельса к балке, исключающее приме-
нение монтажной сварки, позволяет на 15...20% сократить трудо-
затраты на установку и выверку подкрановых рельсов и повысить
их долговечность.
Конструкции покрытий производственных зданий по металло-
емкости составляет от 32 до 55% общей массы стального каркаса,
а трудовые затраты на их монтаж — от 47 до 67%.
Метод крупноблочного монтажа стальных конструкций покрытий
ОПЗ со сборкой блоков на строительно-монтажном конвейере
наиболее полно отвечает современным требованиям к индустриаль-
ному строительству, так как обеспечивает повышение производи-
тельности труда до 40...50% (при монтаже строительных конструкций),
сокращает сроки строительства и резко снижает объем опасных
верхолазных работ. Несмотря на высокую эффективность конвейер-
но-блочной технологии монтажа покрытий ОПЗ, с ее применением
в последние годы монтировали не более 6...8% площади ОПЗ.
Это являлось следствием, во-первых, большого многообразия
объемно-компоновочных решений блоков, что приводило к необ-
ходимости проектировать конвейерные линии с различными плани-
ровками, приспособлениями и оснасткой, снижавшими эффектив-
ность конвейерной технологии, и, во-вторых, отсутствием обоснованной
методики определения области рационального (эффективного)
применения конвейерно-блочной технологии монтажа.
В результате выполненных во ВНИПИпромстальконструкции
работ унифицированы блоки покрытия (рекомендовано 5 типов
блоков, выбор которых осуществляется с учетом конструктивной
формы, пролетов, нагрузок на кровлю и крановых); предложена
методика оценки их монтажной технологичности по основному и
обобщенному показателю трудоемкости сборки и монтажа (Т, чел-ч)
от параметров конструктивной формы блока (Т = 13,78 + 3,18М +
4-0,39Э + 0,15Ш+0.07Б), где М—масса блока, т; Э — число мон-
тажных элементов в блоке, шт; Ш — протяженность сварных швов
катетом 8... 10 мм, выполняемых при сборке элементов в блок, м;
349
Б — число монтажных болтов, шт. Это позволяет еще на стадии
проектирования оценить наиболее важный показатель монтажной
технологичности блока покрытия — трудоемкость его сборки и
монтажа. Кроме того, дана методика определения области эффек-
тивного использования конвейерно-блочного метода монтажа ОПЗ
(минимальной площади — F, м2) на основе учета народнохозяй-
ственного эффекта, который должен перекрывать затраты на
организацию конвейера, т. е.
F = 2500ЛБК/(Ф + К) (1/«э+1/пк)
Следовательно, минимальная площадь F (м2) покрытия здания,
при которой целесообразно применять конвейерно-блочную техноло-
гию, есть функция габаритных размеров блока А и Б (м), стоимос-
ти затрат К (млн. руб.) на осуществление конвейерно-блочного
монтажа, стоимости вводимых производственных фондов Ф (млн. руб.)
и числа собираемых блоков в сутки при поэлементном п? и кон-
вейерном лк методах сборки.
Пользуясь приведенной формулой, можно на стадии разработки
технического проекта и ПОС объективно оценить целесообразность
применения конвейера. Считалось, что конвейерная сборка блоков
покрытий экономически целесообразна при площади здания не
менее 30 тыс. м2, но, как показывают расчеты, конвейерно-блочный
метод монтажа покрытий может быть эффективным при площади
зданий 10 тыс. м2.
Помимо отмеченных двух основных причин, сдерживающих
распространение конвейерно-блочной технологии монтажа покрытий
ОПЗ и снижающих ее эффективность, следует отметить также
низкий коэффициент использования по времени (6... 15%) основных
дорогостоящих кранов на конвейере. Поэтому необходимо совер-
шенствовать оборудование и монтажную оснастку для конвейерной
сборки и крупноблочного монтажа на всех видах работ с постанов-
кой основных типов на централизованное производство, включая:
стационарные четырехстоечные и самоходные двухстреловые
подъемники вместо применяемых тяжелых рельсовых кранов;
тележки на пневмоходу для транспортировки блоков; универ-
сальные самоходные установщики блоков покрытия ,,в низком"
и „высоком" исполнениях, в том числе „высокий" установщик
на пневмоходу; универсальные сборно-разборные выдвижные
подмости для стоянок конвейера.
В целях унификации блоков, технологических решений и оснаст-
ки конвейерную сборку целесообразно применять для сравнительно
часто повторяющихся пролетов зданий 18, 24, 30, 36 и 42 м.
Для блоков покрытий большепролетных зданий вследствие малой
их повторяемости технико-экономические преимущества имеет
метод подъема конструкций большой массы, полностью или частич-
но собранных на земле с помощью гидроподъемных устройств.
Этим методом смонтировано покрытие единым блоком 69x45 м
массой 500 т крытого катка «Метеор» в Днепропетровске, покрытие
350
сборочного корпуса пролетом 96 м (блоками массой до 1200 т),
ангара в Киеве, автовокзала в Днепропетровске и др.
Наиболее эффективными монтажными соединениями металли-
ческих стержневых элементов являются фланцевые (по исследова-
ниям ВНИПИпромстальконструкции и ЦНИИпроектстальконструк-
ции) на высокопрочных болтах (см. рис. 9.2). Возможная область
их применения весьма обширна: укрупнительные стыки строитель-
ных ферм, частей колонн и вертикальных связей по ним, узлы
крепления горизонтальных связей покрытия, рамные узлы балочных
конструкций и др. Трудоемкость выполнения фланцевых соединений
на монтаже до 3,5 раз меньше по сравнению со сварными и до
5,5 — по сравнению с фрикционными соединениями. Эффективность
этих соединений обусловлена главным образом двумя фактора-
ми: минимальным числом болтов благодаря почти полному и пря-
мому использованию несущей способности высокопрочных болтов,
отсутствием весьма трудоемкой на монтаже операции по подготовке
контактных поверхностей соединяемых элементов.
Применение в ряде случаев фланцевых соединений на высоко-
прочных болтах вместо сварных соединений с накладками позволя-
ет снизить: трудоемкость монтажа (на 30...40%), изготовления
(на 15...20%); металлоемкость (на 8...10%). Переход на высоко-
прочные болты с временным сопротивлением /?в= 1550 МПа по
сравнению с болтами с /?в=1Ю0 МПа в многоболтовых соедине-
ниях снижает расход болтов и трудозатраты на их установку
на 20...25%.
Высокую эффективность имеет способ крепления профилиро-
ванного настила к несущим конструкциям толщиной 5... 12 мм
(из углеродистых сталей класса С 38/23) с помощью высокопроч-
ных нагелей. По сравнению с креплением на самонарезающих
винтах производительность труда повышается в 3...3,5 раза.
В зданиях и сооружениях с железобетонным каркасом сопря-
жения колонн и ригелей с колоннами необходимо предусматривать
с непосредственным соединением сваркой арматурных выпусков
между собой (см. рис. 4.6 и 9.1) без применения промежуточных
закладных деталей или элементов стальных оголовков. Трудоем-
кость и стоимость выполнения сопряжений элементов с непосредст-
венным соединением арматурных выпусков в 2...3 раза ниже, чем
при сопряжении с закладными деталями и оголовками; кроме того,
достигается экономия стали на узел около 50 кг.
В некоторых случаях оказываются эффективными сопряжения
элементов железобетонного' каркаса без применения сварных
соединений — клеевые, гильзовые, муфтовые, штепсельные и другие
виды стыков.
Монтаж стеновых легких ограждающих конструкций также
целесообразно выполнять укрупненными на земле блоками, для
чего ВНИПИпромстальконструкцией предложено специальное
кондукторное устройство.
Для монтажа железобетонных панелей зданий сравнительно
небольшой высоты (до 10 м) за рубежом в последние годы стали
351
применять метод «тилт-ап» (поворота). По этому методу железо-
бетонные крупноразмерные стеновые панели (площадью до 70 м2)
толщиной 150...180 мм и массой до 26 т изготовляют непосредствен-
но на строительной площадке в горизонтальном положении. Затем
стреловым краном их устанавливают в вертикальное проектное
положение, временно крепят расчалками и соединяют в единую
конструкцию. Бетонирование стеновых панелей производят на плите
пола одновременно с устройством фундаментов под стены по пе-
риметру. Так как плита пола используется в качестве стенда для
бетонирования стеновых панелей, то ее поверхность должна быть
абсолютно горизонтальной и без каких-либо дефектов, которые
могут отразиться на качестве панелей.
Интерес представляет метод изготовления и монтажа длинно-
мерного (на величину пролета) профилированного кровельного
настила, предложенный в Японии. Основные конструктивные
преимущества подобного покрытия: минимальное число поперечных
нахлесточных швов, высокие гидроизоляционные качества (отсутст-
вие поперечных швов практически исключает проникновение воды
через кровлю), экономия материалов (так как подобным настилом
можно перекрыть целый пролет без нахлесток, потеря металла
сводится к минимуму).
«Непрерывный» настил шириной 0,3...0,8 м получают из рулон-
ной листовой стали толщиной 0,4...1,6 мм, используя специальную
форминг-установку. Для облегчения строповки и подъема узких
и длинных панелей форминг-установку монтируют сбоку здания
на специальных подмостях, расположенных на уровне отметки
кровли. Стальная лента разматывается из рулона, установленного
на барабане на земле, и подается на форминг-установку, много-
численные вальцы которой придают стальному листу ребристую
форму. Ребристая лента непрерывно передвигается по направляю-
щим прогонам, пока не достигнет заданной длины, а затем настил
отрезают.
В ряде случаев для возведения одноэтажных зданий целесообра-
зен метод монтажа с применением передвижного объемного кон-
дуктора-подмостей (рис. 11.4). Применение кондуктора обеспечи-
вает комплексное выполнение сборочных и сопутствующих работ,
в том числе временное закрепление стоек рам во время монтажа,
их выверку и безопасный доступ рабочих к любому узлу в зоне
одной ячейки по внутреннему периметру здания. Передвигают кон-
дуктор по рельсовым путям с помощью лебедки. Для несущих
четырех призматических стоек кондуктора используют типовые
маршевые лестйицы, входящие в номенклатуру приспособлений
в системе Главстальконструкции и широко применяемые для верти-
кального подъема рабочих на монтируемые здания. Для фиксации
стоек ригеля при монтаже и выверке как отдельных элементов,
так и поперечных рам в целом (без применения временных расча-
лок) кондуктор оборудован захватами с регулировочными винтами.
Прием элементов и оформление монтажных узлов каркаса и ограж-
дающих конструкций осуществляют с поворотных люлек и площа-
352
док, расположенных на необходимых ярусах объемного кондуктора,
а на требуемую отметку монтажники поднимаются и выходят по
лестницам, расположенным внутри кондуктора. В верхней части
кондуктора оборудована рабочая площадка со складывающимися
ограждениями. Во время передвижения кондуктора все выступаю-
щие элементы (захваты, площадки и ограждения) убирают внутрь,
что обеспечивает транспортный зазор между смонтированными
конструкциями и кондуктором.
Стойки и ригели укрупняют в торце корпуса на транспортных
площадках и подают по рельсовым путям кондуктора в зону работы
крана. Монтажный кран (СКГ-40БС) располагают по оси корпуса,
и он с одной стоянки охватывает одну ячейку здания. Стеновые
ограждающие конструкции устанавливают одновременно с монтажом
каркаса, но допускается также и раздельный монтаж. Этому спо-
собствует возможность передвижения кондуктора под смонтиро-
ванным каркасом.
Для приема стеновых панелей и заделки швов с наружной
стороны используют универсальные подмости 2 (см. рис. 11.4).
Подмости состоят из двух решетчатых стоек и верхнего ригеля,
жестко соединяющего стойки. По стойкам, как по направляющим,
с помощью ручных лебедок передвигается площадка, с которой
принимают и устанавливают панели. Зона обслуживания универ-
сальных подмостей — одна ячейка на всю высоту здания. Подмости
крепят за верхнюю часть каркаса здания, а переставляют с по-
мощью крана.
Применение передвижного кондуктора-подмостей на монтаже
корпуса позволило бригаде монтажников достичь выработки 450 кг
металлоконструкций и 10 м2 ограждающих стеновых панелей
на 1 чел-смен (конструкции каркаса относятся к разряду легких).
При сборке сооружений из листовых конструкций применение
метода монтажа из рулонных заготовок позволяет уменьшить
трудовые затраты на сборку и сварку в условиях монтажной пло-
щадки на 30...40%. В перспективе намечается дальнейшее увели-
чение единичной массы рулонной заготовки (до 120 т) и разработка
технологии монтажа воздухонагревателей из рулонов (при толщине
листа до 25 мм) с применением метода подращивания крупными
блоками (массой до 70 т). Новый метод монтажа воздухонагрева-
телей по сравнению с традиционным (полистовым) сократит сроки
строительства одного воздухонагревателя на 1,5...2 мес.
На многих предприятиях для подачи различных сыпучих мате-
риалов возводят транспортерные галереи. Традиционное решение
галерей с применением несущих решетчатых ферм и устройством
пола и перекрытия из сборных элементов характеризуется значи-
тельной трудоемкостью сборки. Наиболее эффективны блочные
галереи цилиндрического сечения (диаметром до 8 м), имеющие
минимальную массу на 1 м длины пролета и допускающие увели-
чение пролетов (до 90 м). В таких галереях ограждающие конст-
рукции одновременно являются и несущими. Применение цилиндри-
ческих галерей вместо прямоугольных существенно меняет техно-
354
логию их монтажа, обеспечивая при несколько меньшем расходе
стали существенное снижение трудозатрат и стоимости (при-
мерно в 1,6 раза).
До недавнего времени отсутствие проектов унифицированных
башенных сооружений (связи и вытяжных) приводило к тому, что
способ монтажа в каждом конкретном случае зависел от конструк-
тивного решения, размеров и массы башни, а изготовленные мон-
тажные приспособления, масса которых достигает 15...20% массы
башни, имели, как правило, разовое использование. Разработанные
проекты унифицированных вытяжных башен высотой 90...180 м
по сравнению с применявшимися индивидуальными проектами
имеют на 10...12% меньшую металлоемкость, число монтажных
элементов, болтов и объем электросварки примерно вдвое меньше.
Заложенная в конструкции башни возможность монтажа подращи-
ванием позволяет на 20...30% снизить трудоемкость по сравнению
с монтажом наращиванием.
Анализ методов монтажа вытяжных башен-труб высотой
120...200 м показал, что трубы наиболее рационально возводить
методом подращивания. Этот вывод подтвержден опытом работ —
по сравнению с методом монтажа наращиванием с помощью раз-
личных механизмов метод подращивания обеспечивает повышение
производительности труда на 20...25% и снижение себестоимости
работ до 30%; существенно улучшаются условия производства
работ.
Значительный эффект в строительстве достигается при исполь-
зовании таких методов, как сборка в стороне крупных блоков,
частей или целых зданий (сооружений) и последующая их уста-
новка в проектное положение надвижкой (для зданий и сооруже-
ний), поворотом (для сооружений) из горизонтального в вертикаль-
ное или из вертикального в наклонное (например, для галерей)
положения, накаткой блоков покрытий вдоль корпуса и блоков
галерей (рис. 11.5) по направляющим опорным конструкциям;
подъем покрытий, перекрытий и этажей; монтаж подращиванием;
конвейерная сборка и крупноблочный монтаж и другие методы.
Например, надвижка предварительно собранной в стороне от
проектного положения доменной печи № 1 Западносибирского
металлургического завода позволила за счет совмещения строи-
тельных и монтажных работ сдать ее на 80 дн раньше срока и
выплавить дополнительно 720 тыс. т чугуна. Метод надвижки при-
меняют и при монтаже надшахтных копров (см. рис. 4.24) — одно-
временная проходка вертикального шахтного ствола и сборка копра
в стороне сокращают сроки строительства на несколько месяцев.
Монтаж методом накатки температурных блоков покрытия прокат-
ного стана «1700» (на строительстве металлургического завода
в Пакистане, осуществленный по советскому проекту) позволил
совместить все основные процессы производства работ: монтаж
конструкций покрытия здания, выполнение фундаментов под обо-
рудование и монтаж технологического оборудования.
При монтаже конструкций современного конверторного цеха
355
Рис. 11.5. Схема монтажа галереи накаткой блоков:
/—сооружение (склад концентрата руды), возводимое параллельно с галереей; 2— якорь накладной;
3—тяговый канат на лебедку ЛМН-12; 4, 5 — отводные блоки; 6 — направляющие опорные конструкции,
7 — накатываемый блок галереи; 8 — тормозной башмак тележки
высотная часть его (свыше 40...45 м) по металлоемкости и продол-
жительности составляет до 65% общих затрат по главному кор-
пусу. Для монтажа конструкций высокой части обычно устанавли-
вают до четырех башенных кранов типа БК-1000. Однако недоста-
ток организации монтажных работ с применением башенных кра-
нов, располагаемых на отм. 0,00 м в примыкающих пролетах цеха
(рис, 11.6, а), состоит в том, что пока высотная часть главного
корпуса полностью не будет смонтирована, исключается произ-
водство строительных и монтажных работ в заливочном и разли-
вочном пролетах (в разливочном пролете сосредоточены большие
объемы строительных работ и по монтажу машин непрерывной
разливки стали).
Для ускорения монтажных работ и совмещения их со строитель-
ными применяется интересное организационно-технологическое
решение, предусматривающее установку башенного крана на
ригелях покрытия разливочного пролета на отм. 40,0 м (рис. 11.6, б),
на куполе воздухонагревателя (рис. 11.6, в) и других ранее
смонтированных конструкциях. При этом, как показывают расчеты,
временные нагрузки от эксплуатируемого крана не требуют усиления
каких-либо элементов каркаса конверторного цеха или воздухо-
нагревателя. Вынос крана из разливочного пролета на его покры-
356
Рис. 11.6. Схемы монтажа конструкций низкой (а) и высокой (б) частей (заштрихо-
ваны) конверторного цеха и установки крана БК-300 на купол воздухонагрева-
теля (в):
I разливочный пролет; 2 — конвертор, .7 —заливочный пролет; 4 — кран ВК-1000; 5 — отвод грязного
газа; 6—кран КБ-160-. 7 купол ВОЗД) мини ренаюля. 8, 9, 10 размещение лебедок» соответственно
подъема стрелы, ipy:»a, поворота стрелы
гие позволяет параллельно с монтажом конструкций высотной части
корпуса (около 2 тыс. т, приходящихся на кран КБ-160) выполнить
разработку и выемку грунта объемом около 16 тыс. м3 под фунда-
менты оборудования, начать их бетонирование (12 тыс. м3),
смонтировать конструкции покрытия разливочного пролета и
электроподстанции на отм. 36,0 м, ввести в действие мостовые краны
разливочного пролета, что в совокупности существенно ускоряет
сооружение главного корпуса. Установка крана, например, на
куполе воздухонагревателя особенно целесообразна при проведении
реконструкции, когда стесненность площадки делает нерациональ-
ными другие решения.
При монтаже в отдаленных и труднодоступных районах разно-
образных строительных конструкций,, в том числе покрытий зданий,
вытяжных труб, опор ЛЭП и радиорелейных линий, башен и спе-
циальных сооружений, а также при монтаже сооружений повышен-
ной высоты (более 200 м) и реконструкции предприятий применяют-
ся вертолеты.
Анализ технико-экономических показателей вертолетного метода
монтажа подтверждает возможность сокращения продолжитель-
ности работ в 3...4 раза и уменьшения трудозатрат в 2...3 раза.
Несмотря на высокую стоимость летного часа (до 2500 руб.),
применение вертолетов в определенных условиях вполне целесооб-
разно и дает значительный экономический эффект.
Монтаж зданий и сооружений различного назначения, высоты,
протяженности и конфигурации требует применения соответствую-
щего кранового оборудования, отвечающего по своим грузовысот-
ным характеристикам параметрам монтируемого здания (сооруже-
ния); при этом приведенные затраты на применяемое крановое
оборудование должны быть минимальными.
Опыт эксплуатации тяжелых монтажных кранов показал, что
благодаря техническим возможностям, заложенным в конструкции,
рельсовые краны типа СКР значительно более эффективны для
крупноблочного монтажа зданий и сооружений, чем традиционные
башенные краны. Краны СКР оснащены башенно-стреловым
оборудованием, состоящим из стрелы, башни и маневрового гуська.
Промежуточные секции (вставки) позволяют изменять длину стре-
лы и длину гуська. Используя различные сочетания длины стрелы
и маневрового гуська, можно получить многочисленные модифика-
ции, отличающиеся грузовысотными параметрами. Кроме того,
конструкция кранов СКР предусматривает возможность получе-
ния стреловых исполнений, при которых достигается максимальная
грузоподъемность: 160 т — для СКР-1000, 250 т — для СКР-1500
(СКУ-1500), 400 т —для СКР-2600 и 630 т — для СКР-3500.
Башенные краны, как правило, имеют только одну грузовысот-
ную характеристику, что снижает эффективность их применения.
Завершается разработка модульной системы (МС) башенных
кранов грузоподъемностью до 25 т. Эта система, основанная на
пяти базовых моделях с возможностью их оснащения различным
набором стрел, башен, механизмов, позволит иметь семейство
358
Рис. 1 1.7. Увеличение грузовысотных характеристик стреловых гусеничных кранов с
использованием дополнительного оборудования:
а — мачты и прицепного противовеса с постоянной длиной плеча; б — мачты и прицепного противовеса с
изменяемой длиной плеча; в—выдвижного противовеса; г — опорного шевра (стойки); д—расчаливания
стрелы; е—соединения стрел жестким ригелем
высокопроизводительных башенных кранов с взаимозаменяемыми
сборочными единицами — модулями.
Грузоподъемность стреловых монтажных кранов на гусеничном
ходу также постоянно возрастает, достигнув в практике отечест-
венного строительства 250 т. Для временного увеличения грузо-
подъемности серийных гусеничных кранов разработаны оригиналь-
ные решения (рис. 11.7), позволяющие монтировать конструкции
С массой существенно большей (в несколько раз) паспортной
грузоподъемности крана.
Применение монтажных кранов большой грузоподъемности
является надежной предпосылкой дальнейшего совершенствования
методов возведения зданий и сооружений и прежде всего крупно-
359
блочного монтажа, который является основой современного индуст-
риального строительства и обеспечивает снижение трудоемкости
монтажных работ на 10...25%.
По данным ВНИПИпромстальконструкция, доля ручного труда
при монтаже сложных строительных конструкций составляет
около 50%. В снижении затрат ручного труда и повышении эффек-
тивности монтажного производства значительная роль принадле-
жит обеспеченности соответствующими средствами монтажной
оснастки и малой механизации (самоподъемные люльки, передвиж-
ные подмости, автоматические и полуавтоматические захваты
и стропы, гайковерты, оборудование для механизированной свар-
ки и др.).
Для подбора номенклатуры оснастки и инструмента ВНИПИ-
промстальконструкцией разработаны: единая номенклатура и нор-
мативы потребности в инструменте, монтажной оснастке и средст-
вах малой механизации; сборник бригадных нормокомплектов
инструмента, средств малой механизации и приспособлений для
монтажа строительных конструкций с подкомплектами для отдель-
ных видов работ; каталоги ручного механизированного инструмен-
та, оборудования и материалов для газопламенной обработки
металлов, геодезического и контрольно-измерительного инструмен-
та; рабочие чертежи будок-стеллажей для бригадных нормокомп-
лектов инструмента; альбомы грузозахватных приспособлений,
механизированных подмостей, люлек, вышек и другой оснастки.
Внедрение прогрессивных методов монтажа, грузоподъемного
оборудования, процессов выполнения монтажных соединений,
оснастки и средств малой механизации обеспечивает наибольшую
долю в повышении производительности труда, эффективности мон-
тажных работ и снижении затрат ручного труда.
11.3. Экономическая эффективность крупноблочного строитель-
ства
Экономическая эффективность крупноблочного строительства
складывается из эффекта, получаемого от снижения затрат на
машины и механизмы в результате улучшения их использования,
уменьшения условно постоянной части накладных расходов в ре-
зультате сокращения против норм продолжительности строительст-
ва объектов, уменьшения основной заработной платы рабочих и
механизаторов, снижения трудозатрат за счет применения рацио-
нальной последовательности и совмещения строительно-монтажных
работ.
Годовой экономический эффект определяется разностью при-
веденных затрат:
Э = А (7?! — /72),
где А — годовой объем внедрения; П\ и Г1% — приведенные затраты
по сравниваемым вариантам на единицу объема внедрения,
тыс. руб.
360
Приведенные затраты по сравниваемым вариантам:
П=С + Е„К,
где С — себестоимость работ по сравниваемым вариантам; Ен —
нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений
(Ен = 0,15); К — капитальные вложения в основные производ-
ственные фонды по сравниваемому варианту.
Прямые затраты в составе себестоимости строительно-монтаж-
ных работ определяются на основе экономических показателей
строительства (сметных и фактических).
Накладные расходы рассчитывают в зависимости от трудоем- -
кости работ, фонда основной заработной платы рабочих и про-
должительности строительства объектов с использованием ведом-
ственных нормативных накладных расходов.
Продолжительность строительства, затраты строительной орга-
низации и народнохозяйственная эффективность. Развитие способов
и технических средств укрупнительной сборки в значительной
степени влияет на продолжительность строительства объекта.
Анализ вариантов показывает, что за оптимальную технологиче-
скую нормаль можно принять крупноблочный метод монтажа с
укрупнением блоков на закрытой сборочной площадке, оборудо-
ванной стендами или конвейерной линией.
При этом на критическом пути находятся только процессы
подготовительного периода и основных работ на строительной
площадке, а наиболее трудоемкий процесс укрупнительной сборки
блоков не влияет на продолжительность монтажа, так как укруп-
нение выделяется в отдельный поток и выполняется параллельно
с общестроительными работами, создающими фронт для монтажа
строительных конструкций и технологического оборудования.
В этом случае продолжительность монтажа можно сократить в
два раза и более.
Сокращение продолжительности возведения промышленных
предприятий является важнейшей народнохозяйственной задачей и
основной задачей строительных организаций. Дополнительные за-
траты государства окупаются за счет народнохозяйственной эф-
фективности от сокращения продолжительности строительства и
прибыли от ускорения оборачиваемости капитальных вложений и
получения дополнительной продукции при досрочном пуске пред-
приятия в эксплуатацию. Строительная организация получает эф-
фект от сокращения части накладки расходов и дополнительного
экономического стимулирования. В то же время у строительной
организации при сокращении продолжительности строительства,
возникают дополнительные затраты на механизацию, создание пло-
щадок укрупнительной сборки, конвейерных линий и т. д.
На рис. 11.8 приводится гипотетический график изменения вели-
чин, составляющих народнохозяйственную эффективность «Э», при
сокращении продолжительности строительства на примере кисло-
родно-конверторного цеха с конверторами емкостью 100... 130 т,
361
Рис. 11.8. Гипотетический график изменения величин, составляющих эффективность
при сокращении продолжительности строительства:
а — народнохозяйственная эффективность; б — изменение прибылен строительной организации
сооружаемого по действующим нормам продолжительности строи-
тельства за 16 мес.
Данные графика показывают, что при сокращении продолжи-
тельности сроительства резко увеличиваются прибыли от получения
362
дополнительной продукции — Сх, которые делают целесообразным
применение в целях сокращения сроков строительства любых воз-
можных в данный момент средств механизации строительно-мон-
тажных работ и организационных форм руководства увеличиваю-
щимся количеством рабочих. Однако прибыли строительной орга-
низации Св увеличиваются в значительно меньшей пропорциональ-
ности, а дополнительные расходы на механизацию С„ и расходы,
связанные с увеличением количества рабочих СР, полностью от-
носятся к убыткам строительной организации.
Диаграмма изменения прибылей строительной организации
(рис. 11.8,6), построенная без учета величины Сх, показывает,
что наибольшую прибыль строительная организация получает при
продолжительности строительства в 10—12 мес. Дальнейшее сокра-
щение продолжительности строительства для строительной органи-
зации становится невыгодным.
Возвращаясь к исследованию изменения величины «Э», устанав-
ливаем, что наибольшая народнохозяйственная эффективность по-
лучается при продолжительности строительства 4—5 мес. При та-
кой продолжительности и действующей системе материального
стимулирования строительная организация будет нести убытки.
Теоретически финансовое положение строительной организации
должно улучшаться при сокращении нормативной (директивной)
продолжительности строительства. В действительности независи-
мость цены строительной продукции (сметной стоимости) от
продолжительности и качества строительства приводит к тому, что
объективно более высокие затраты строительной организации при
сокращении продолжительности строительства и повышении качест-
ва не компенсируются заказчиком.
Действовавшая система стимулирования направлена непосред-
ственно на рабочих и инженерно-технических работников при недо-
оценке интересов строительной организации в целом. Получая пре-
мии за досрочное' выполнение работ и за ввод в эксплуатацию,
у руководства строительной организации появляется заинтересо-
ванность в сокращении продолжительности строительства, но созда-
ются условия для достижения цели «любой ценой», «штурмовщи-
ны», объективно неизбежным убыткам, незавершенному строи-
тельству и т. д.
Указанное противоречение является основной причиной пока
еще низкой эффективности строительного производства и тяжелого
финансово-экономического положения большинства строительных
организаций, а отсюда следует недостаточная заинтересованность
во внедрении организационно-технических новшеств.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Специальные здания и сооружения относятся к числу наиболее
сложных объектов, а некоторые из них являются уникальными.
При их возведении принимается наиболее совершенные технические
и экономические решения. Методы монтажа таких сооружений
оказывают влияние на общий технический прогресс в строительстве.
Содержание пособия позволяет судить об эволюции техноло-
гических строительных решений и путях развития строительного
производства, знакомит читателя с современными средствами меха-
низации и методами монтажа объектов с применением конвейерной
сборки блоков, совмещением работ по монтажу конструкций и
оборудования, использованием метода рулонирования заготовок,
установкой блоков и конструкций в проектное положение с пово-
ротом вокруг шарнира, надвижкой, подращиванием, подъемом
перекрытий и др.
Анализ структуры строительно монтажных работ на объектах
показывает преимущества крупноблочного возведения зданий и со-
оружений. Объекты в комплектно-блочном исполнении будут возво-
диться по технологии, при которой процессы монтажа несущих
конструкций каркаса и монтажа агрегированных блоков оборудо-
вания будут представлять единый процесс. К этому следует гото-
вить кадры монтажников и инженерно-технических работников
Существующая специализация и разделение рабочих на мон-
тажников строительных конструкций и слесарей монтажников по
оборудованию при монтаже объектов в комплектно-блочном испол-
нении будет носить условный характер. Как показывает практика,
монтажники, работающие на бригадном подряде, легко овладевают
смежными профессиями, так как содержание их труда соответ-
ствует навыкам и в меньшей степени зависит от типа конструкций
и блоков оборудования. В этом случае специализация строителей
и монтажников по видам зданий и сооружений имеет новую более
совершенную основу, связанную с конечной целью строительного
производства.
Отличительной особенностью возведения специальных зданий
и сооружений является необходимость принятия нетрадиционных
решений при производстве строительно-монтажных работ на основе
глубоких теоретических знаний и достигнутого передового опыта.
Авторы надеются, что книга расширит кругозор читателя по
вопросам технологии и организации возведений зданий и со-
ружений.
ЛИТЕРАТУРА
Барон Р. И., Макаров К- И. Производство монтажных работ с помощью
вертолетов. М.; 1984.
Бровер.иан Г Ь. Строительство мачтовых и башенных сооружений. М., 1984.
Гребенник Р. А., Мачабели JU. Придан В. И. Прогрессивные методы
монтажа промышленных зданий с унифицированными параметрами. М., 1985.
ДыховичмыЛ Ю. Л., Максименко В. А. Сборный железобетонный унифициро-
ванный каркас для промышленных и гражданских зданий. М. 1985.
Евстратов Г. И., Сергеев В. Г. Основные направления повышения эффектив-
ности монтажа зданий и сооружений. Обзорная информация. Серия «Монтажные
работы». — М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1986, вып. 1.
Елшин И. М. Строителю — об охране окружающей природной среды. М.. 1985.
Зюлко Е., Орлик Г Монтаж стальных конструкций/Пер. с польск. М., 1984.
Инженерные решения по охране труда в строительстве/^. Г. Орлов, в. А. Пче-
линцев, В И Булыгин и др. М., 1985.
Кротов Л. А., Шахпаронов В. В. Возведение промышленных зданий с приме-
нением легких металлических пространственных конструкций. М., 1985.
Полуянов Е. П. Монтаж мачтовых и башенных сооружений. В кн. «Развитие
металлических конструкций. Работы школы Н. С. Стрелецкого». М., 1985.
Поповский Б. В., Дикун В. И. Изготовление и монтаж крупногабаритных листо-
вых конструкций. — М., 1983.
Почкайлов И. И. Строительство электросталеплавильных цехов. М., 1984.
Пятенков В. М., Резниковский И. А. Строительство элеваторов и комбинатов,
хлебопродуктов. М., 1984.
Саакян А. О., Саакян О. О., Шахназарян С. X. Возведение зданий и сооружений
методом подъема. М., 1982.
Снежко А. П., Вирютина В. Г. Подготовка производства строительно-монтаж-
ных работ. Киев, 1985.
Строительные краны: Справочник/В. П. Станевский, В Г Моисеенко, В. П. Ко-
лесник, В. В. Кожушко-, Под ред. В. II. Станевского. Киев, 1984
Технология строительного производства/С. С. Атаев, Н. Н. Данилов, Б. В Пры-
кин, Т М Штолъ и др. М., 1984.
Технология строительного произвОдства/Под ред. О. О. Литвинова и Ю. И. Бе-
лякова. Киев, 1985.
Торкатюк В. И. Монтаж конструкций большепролетных зданий М., 1985.
Харас 3. Б. Применение самоходных стреловых кранов в зарубежном промыш-
ленном строительстве. Экспресс-информация. Серия «Монтаж оборудования и тру-
бопроводов». — М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1984, вып. 13.
Швиденко В. И. Монтаж строительных конструкций. М., 1985.
Шталь Т. М., Евстратов Г. И. Строительство зданий и сооружений в условиях
жаркого климата. М., 1984.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Башни водонапорные 141
— грануляционные 144
— радиотелевизионные 163
Большепролетные покрытия 148
— арочные 220, 260
— балочно-арочные 206
— балочные 199
— из оболочек двоякой положи-
тельной кривизны 249
— отрицательной кривизны 256
— из цилиндрических оболочек
248
— купольные 220, 260
— мембранные 228
— перекрестно-стержневые 213
— рамные 218
— сводчатые 262
— с гибкими нитями (винта-
ми) 242
— с жесткими нитями 243
— складчатые 259
— ферменные 200, 209, 211
Бригадный подряд 327
Буровые вышки 186
Ветроэнергетические установки 159
Воздухонагреватели 89
Выбор вариантов механизации 36
Вытяжные трубы-башни 174
Газгольдеры мокрые 271
— сферические 272
Галерея подачи шихты 89
Градирня 140
Грузозахватные устройства 47
Демонтаж сооружений 308
Доменная печь 84
Документация организационно-техно-
логическая 11
Замена конструкций 310
Здания надшахтные (копры) 147
Колодцы опускные 284
Конструкции рулонированные 263, 269
Машины ручные 80
Многоэтажные здания 130
Монтажные краны 33
— мачты 41
— подмости и лестницы 77
— подъемники 45
— порталы 42
— шевры 43
Платформы морские башенные 193
— гравитационные 192
— каркасно-свайные 190
— полупогружные и плаву-
чие 195
— самоподъемные 190
Опоры линий электропередач 158
— прожекторные 157
Организация складов 15
Отделение непрерывной разливки ста-
ли 110
Отстойники 283
Очистные сооружения 283
Приспособления для выверки и времен-
ного закрепления 66
Причины травматизма 331
Проект организации работ (ПОР) 14
— организации строительства
(ПОС) И
— производства работ
(ПНР) 12
Радиомачты 160
Резервуары железобетонные 280
— стальные вертикальные 263
— изотермические 275
— сферические 272
Специальные грузоподъемные кра-
ны 303
Стенды и подмости сборочные 27
Тележки конвейерные 29
Установщик блоков покрытий 29
Цех прокатный 113
— конверторный 96
— электросталеплавильный 107
Этажерки многоярусные 153
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................... 3
Введение ................................................................ 4
Глава 1. Организационно-технологические основы монтажа зданий и соору-
жений .............................................................. 8
1.1. Конструктивные и технологические особенности возведения специаль-
ных зданий и сооружений............................................ 8
1.2. Организационно-техническая подготовка............................ Н
1.3. Организация складов конструкций и оборудования.................. 15
1.4. Временные здания на строительной площадке ... .......... 18
/лава 2. Комплексная механизация монтажных работ......................... 21
2.1. Основные положения и понятия.................................... 21
2.2. Транспортные средства для крупноблочного монтажа................ 23
2.3. Оборудование для конвейерной сборки монтажных блоков .... 25
2.4. Монтажные краны и грузоподъемные устройства .... ... 33
2.5. Грузозахватные устройства....................................... 47
2.6. Приспособления для выверки и временного закрепления монтируемых
элементов.......................................................... 68
2.7. Монтажные подмости и лестницы................................... 77
2.8. Механизированный монтажный инструмент........................... 80
/ шва 3. Монтаж зданий и сооружений металлургии.......................... 84
3.1. Монтаж сооружений комплекса доменной печи....................... 84
3.2. Монтаж сооружений кислородно-конверторных цехов................. 96
3.3. Монтаж сооружений злектростаАцлавильных цехов..................107
3.4. Монтаж отделения непрерывной разливки стали.................... 110
3.5. Монтаж прокатных цехов......................................... 113
Глава 4. Монтаж высотных Ианий и сооружений............................. 119
4.1. Общие принципы и выбор схем монтажа высотных зданий и соору-
жений ............................................................ 119
4.2. Монтаж многоэтажных каркасных зданий...................... 130
4.3. Монтаж градирен, водонапорных и грануляционных башен, надшахт-
ных зданий (копров) и этажерок................................ 140
4.4. Монтаж мачтово-башенных сооружений энергетики и связи .... 155
4.5. Монтаж вытяжных башен-труб................................ 174
4.6. Сборка буровых вышек и морских платформ для добычи нефти и газа 186
/ |,ш<1 5. Монтаж большепролетных конструкций зданий и сооружений . . . 198
5.1. Особенности конструктивных решений элементов большепролетных
зданий и сооружений и их монтажа.............................. 198
5.2. Монтаж большепролетных балочных, ферменных и блочно-балочных
конструкций................................................... 199
5 3. Монтаж перекрестно-стержневых и рамных конструкций покрытий 213
5 1. Монтаж металлических арочных и купольных покрытий..............220
5 5. Монтаж металлических висячих покрытий..........................228
5 6 Монтаж железобетонных пространственных покрытий................248
I ... h Монтаж наземных металлических резервуаров и газгольдеров . . . 262
h I Общие принципы возведения резервуарных конструкций...............262
о Монтаж вертикальных цилиндрических резервуаров и газгольдеров 263
367
6.3. Монтаж сферических резервуаров и газгольдеров.................. 272
6.4. /Монтаж изотермических резервуаров..............................275
Глава 1. .Монтаж железобетонных заглубленных природоохранных сооружений 278
7.1. Общие принципы возведения подземных сооружений................. 278
7.2. Открытый монтаж заглубленных емкостей .... ..........280
7.3. Монтаж сборных опускных колодцев ................... . . . 284
7.4. Монтаж сборных колодцев методом «стена в грунте» ... 293
7.5. Анкерные устройства . ......................... 298
Глава 8. Технология и организация монтажа при реконструкции зданий
и сооружений ... . . .................. ... 299
8.1. Особенности организации строительно-монтажных работ при рекон-
струкции ............................................................299
8.2. Механизация монтажных работ при реконструкции...................302
8.3. Технология демонтажных и монтажных работ при реконструкции . . 308
Глава 9. Монтажные соединения элементов строительных конструкций . . . 318
9.1. Сварные соединения . . . ..... . . ... 318
9.2. Болтовые, нагельные и заклепочные соединения . .............322
9.3. Противокоррозионная защита монтажных соединений, герметизация
и замонолнчивание стыков и швов......................................325
Глава 10. Организация и охрана труда рабочих-монтажников.................327
10.1. Бригадный подряд на строительно-монтажных работах............. 327
10.2. Формирование хозрасчетных бригад...............................328
10.3. Техника безопасности на монтажных работах..................... 331
Глава 11. Основные направления повышения эффективности и снижения
затрат ручного труда при монтаже зданий и сооружений.................339
11.1. Индустриализация на основе комплектно-блочного метода строи-
тельства ............................................................339
11.2. Применение рациональных технологических решений, машин,
оснастки и средств механизации ручного труда.....................348
11.3. Экономическая эффективность крупноблочного строительства . . . 360
Заключение....................................... .....................364
Литература....................... ...................... ..............365
Предметный указатель.....................................................366
Игорь Александрович Афонин
Георгий Иванович Евстратов
Трофим Михайлович Штоль
ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ
МОНТАЖА СПЕЦИАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИИ
Заведующий редакцией Б. А. Ягупов. Редактор Л. Б. Лохова. Младший редактор Т. А. Погосян.
Художественный редактор В. П. Бабикова. Художник Л. Г. Бодина. Технический редактор Е. И. Гераси-
мова. Корректор В. В. Кожуткина
И Б № 5884
Изд. № Стр — 467. Сдано в набор 17.05.85. Подл, в печать 24.12.85. Т— 20 000. Формат 60X90’/i6.
Бум тип. № I. Гарнитура литературная. Печать офсетная. Объем 23 усл. печ. л. 23 усл. кр.-отт.
25,81 уч.-изд. л. Тираж 15 000 экз. Зак. № 409 Цена 1 р. 30 к.
Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14
Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам изда-
тельств, полиграфии и книжной торговли. 150014. Ярославль, ул.Свободы, 97.