способ подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение

Формула изобретения

Способ подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение путем ее поворота относительно монтажного шарнира с помощью системы блоков, огибаемых гибкими тягами, подсоединенными в нескольких точках к поднимаемой конструкции по ее длине и связанными с грузоподъемным устройством, отличающийся тем, что перед подъемом гибкие тяги одним концом прикрепляют поочередно к конструкции, начиная от нижней части к вершине, противоположный свободный конец каждой гибкой тяги присоединяют к блоку следующей гибкой тяги, причем свободный конец последней гибкой тяги прикрепляют к вершине конструкции, а блок первой гибкой тяги подцпляют к грузоподъемному устройству, в качестве которого используют вертолет, после чего выводят конструкцию в вертикальное положение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительно-монтажным работам, в частности к монтажу длинномерных конструкций, преимущественно с применением летательных аппаратов, например вертолетов.

Известен способ подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение путем ее поворота относительно монтажного шарнира с помощью системы блоков, огибаемых гибкими тягами, подсоединенными в нескольких точках к поднимаемой конструкции и связанными с грузоподъемным устройством - вертолетом [1]. Этим способом можно поднимать только достаточно жесткие и прочные конструкции, так как подъемная сила приложена в одной точке - к вершине конструкции.

Известен также способ подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение путем ее поворота относительно монтажного шарнира с помощью системы гибких тяг, подсоединенных к поднимаемой конструкции в нескольких точках по ее длине и связанных с несколькими грузоподъемными устройствами - вертолетами [2]. Монтаж с применением нескольких (двух) вертолетов одновременно - уникальная по сложности летная и монтажная задача, решенная впервые в мире. По этому способу был осуществлен подъем нескольких башен высотой до 100 м с сохранением прочностных характеристик груза за счет распределения нагрузки на конструкцию от нескольких гибких тяг. Но основной причиной применения нескольких грузоподъемных устройств в данном случае явилась недостаточная грузоподъемность (9 т) самого мощного в то время вертолета Ми-10К (Барон Р. И. , Макаров К. Н., Производство монтажных работ с помощью вертолетов, М.: Стройиздат, 1984, с. 76).

Недостатками известного способа являются длительность и сложность подготовительных работ, самого подъема (там же, с.75 - 78), а также повышенная опасность совместной работы двух вертолетов.

Известен также способ подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение путем ее поворота относительно монтажного шарнира с помощью системы блоков, огибаемых гибкими тягами, подсоединенными в нескольких точках к поднимаемой конструкции по ее длине и связанными с грузоподъемным устройством [3].

Недостатком известного способа является длительная и сложная подготовка самого объекта монтажа (например, установка падающей стрелы) и близлежащей территории (установка и анкеровка наземных грузоподъемных устройств). Кроме того, из-за небольшой высоты стрелы, которая обычно намного короче поднимаемой конструкции, и соответственно из-за невыгодного соотношения плеч, особенно в конце подъема, необходимо использовать устройства повышенной грузоподъемности и соответствующие им мощные трудоемкие монтажные якоря. В результате в известном способе не только неэффективно используется грузоподъемная техника, но и требуются значительные затраты на подготовительные, ликвидационные и транспортные работы, а также значительные производственные площади.

Предлагаемый способ обеспечивает получение технического результата, заключающегося в возможности монтажа не рассчитанных на изгиб длинномерных конструкций в стесненных условиях с минимальными затратами и по более простой технологии с использованием одного устройства, грузоподъемность которого может быть менее массы конструкции.

Этот технический результат достигается за счет того, что в способе подъема длинномерной конструкции в вертикальное положение путем ее поворота относительно монтажного шарнира с помощью системы блоков, огибаемых гибкими тягами, подсоединенными в нескольких точках к поднимаемой конструкции по ее длине и связанными с грузоподъемным устройством, перед подъемом гибкие тяги одним концом прикрепляют поочередно к конструкции, начиная с нижней части к вершине противоположный свободный конец каждой присоединяют к блоку следующей гибкой тяги, причем свободный конец последней гибкой тяги прикреплен к вершине конструкции, а блок первой гибкой тяги подцепляют к грузоподъемному устройству в качестве которого используют вертолет, после чего выводят конструкцию в вертикальное положение.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема подъема конструкции.

Способ осуществляют следующим образом.

В монтажной зоне выкладывают необходимое количество гибких тяг, например тяги 1 - 4, с блоками соответственно 5 - 8 возле лежащей длинномерной конструкции 9, заведенной на шарнир 10. К конструкции 9, начиная с нижней ее части, поочередно в направлении к вершине прикрепляют одним концом гибкие тяги 1 - 4. Затем свободный конец каждой тяги присоединяют к блоку следующей тяги в направлении к вершине конструкции. Например, свободный конец тяги 1 прикрепляют к блоку 6 тяги 2, конец тяги 2 - к блоку 7 тяги 3 и т.д. Свободный конец последней тяги, например тяги 4, подсоединяют к верхней части конструкции.

В реализации способа принимает участие грузоподъемное устройство, например, вертолет 11 с канатом 12. блок 5 тяги 1 подсоединяют к канату 12 и вертолетом натягивают систему тяг 1 - 4 с блоками 6 - 7. В начале подъема (положение A вертолета) усилие, развиваемое вертолетом, раскладывается в системе тяг так, что в каждой последующей тяге усилие примерно в два раза ниже, чем в предыдущей. Поэтому при горизонтальном положении конструкции, когда на нее действует наибольший изгибающий момент, становится возможным приложение к конструкции распределенных сил, уравновешивающих силы веса соответствующих частей конструкции и достаточных для одновременного подъема всех частей. Кроме того, подбором длины гибких тяг 1 - 4 (соответственно подбором угла наклона каждой из ветвей тяг к оси конструкции) в начале подъема добиваются необходимого распределения вертикальных составляющих по длине конструкции.

В процессе подъема такое распределение сил сохраняется и вертикальная составляющая подъемного усилия в каждой ветви гибких тяг 1 - 4 соответствует силе веса уравновешиваемой части конструкции. При этом поперечные к конструкции составляющие подъемных сил уменьшаются. После нейтрального положения, в котором центр масс конструкции 9 проходит над шарниром 11 (положение B вертолета 11), направление момента силы веса конструкции меняется на противоположное. Задачей вертолета 11 на этой стадии подъема является обеспечение плавной посадки конструкции 9 на фундамент. Вертолетом обеспечивают необходимую подъемную (удерживающую) силу в канате 12, которая распределяется в системе тяг 1 - 4 в тех же соотношениях, но при этом вся система тяг является тормозным канатом. Перемещением вертолета 11 в положение C конструкция 9 выводится в вертикальное положение.

Применение данного способа повышает безопасность работ, исключает деформацию конструкции от изгибающего момента силы собственного веса и позволяет выполнять монтаж в стесненных условиях с наименьшими затратами времени на подъем (обычный темп подъема конструкций вертолетом 1,5 - 2 мин). В качестве грузоподъемного устройства в предлагаемом способе могут использоваться и наземные средства с соответствующими грузовысотными характеристиками.