способ монтажа длинномерных конструкций

Формула изобретения

Способ монтажа длинномерных конструкций с помощью летательного аппарата, включающий последовательную подцепку секций монтируемой длинномерной конструкции к внешней подвеске летательного аппарата, их транспортировку к месту монтажа длинномерной конструкции и монтаж длинномерной конструкции путем установки секций друг на друга с последующей фиксацией секций в проектном положении, при этом на подцепленной к летательному аппарату секции закреплены направляющие тросы, отличающийся тем, что на каждой секции монтируют со стороны верхнего и нижнего торцов, соответственно, верхние и нижние стыковочные фланцы с монтажными отверстиями, причем верхние стыковочные фланцы выполняют с жесткими конусообразными ловителями точной наводки, а нижние фланцы - с приемными каналами, направляющие тросы закрепляют перед подъемом каждой секции летательным аппаратом в монтажных отверстиях нижних фланцев, во время монтажного зависания летательного аппарата, например вертолета, направляющие тросы пропускают сквозь монтажные отверстия верхних фланцев ранее смонтированной секции, во время опускания летательного аппарата натягивают снизу направляющие тросы с усилием, соответствующим массе секции до совмещения приемных каналов нижних фланцев монтируемой секции с жесткими конусообразными ловителями точной наводки верхних фланцев смонтированной ранее секции, после чего с помощью последних монтируемая секция фиксируется в проектном положении относительно ранее смонтированной секции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к оборудованию для посекционного монтажа башенных, мачтовых, трубчатых высотных сооружений.

Известен способ монтажа длинномерных конструкций, осуществляемый с помощью вертолета (см., например, Опыт применения вертолета на строительно-монтажных работах, Москва, ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1971).

Недостатком данного способа является сложность его осуществления, обусловленная необходимостью использования ручного труда при развороте и наводке секций конструкции.

Известен также способ, заключающийся в том, что секции длинномерных конструкций последовательно поднимают с помощью вертолета и располагают над местом монтажа, а затем с помощью лебедок точно располагают монтируемую конструкцию над местом монтажа и таким образом устанавливают по вертикали друг на друга и соединяют между собой монтируемые длинномерные конструкции (см. авторское свидетельство SU №499221, кл. В66F 19/00, 15.01.1976).

Недостатком данного способа является невысокая точность установки секций, обусловленная колебаниями секций, подвешенных тросом к вертолету при снижении его высоты и опускании секций. Кроме того, установка секций так же, как и в первом способе, требует использования ручного труда, необходимого для наводки устанавливаемой секции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ монтажа длинномерных конструкций с помощью летательного аппарата, включающий последовательную подцепку секций монтируемой длинномерной конструкции к внешней подвеске летательного аппарата, их транспортировку к месту монтажа длинномерной конструкции и монтаж длинномерной конструкции путем установки секций друг на друга с последующей фиксацией секций в проектном положении, при этом на подцепленной к летательному аппарату секции закреплены направляющие тросы (см. авторское свидетельство SU №623824, кл. В66F 11/02, 15.09.1978).

Во время зависания вертолета нижние концы тросов, пропущенных на земле через монтируемую секцию, крепят к ранее установленной секции. Во время опускания вертолета с секцией осуществляется подтягивание траверсы лебедкой на борту вертолета с целью натяжения направляющих тросов до момента установки секции в проектное положение.

Недостатком данного способа является возможность смещения вертолета с секцией с монтажной вертикали, как следствие, появление значительных горизонтальных нагрузок на монтируемое сооружение и вертолет, что усложняет его пилотирование. Эти нагрузки, приложенные в зоне верхних фланцев ранее смонтированной секции, создают существенный и малоконтролируемый опрокидывающий момент на сооружение.

Натяжение направляющих тросов на всем периоде установки секции связывают вертолет, монтируемую секцию и сооружение в сложную плохо контролируемую динамическую систему, где человеческий фактор становится решающим.

Кроме того, в случае аварийной ситуации невозможно быстро отцепить направляющие тросы.

При любом натяжении тросы имеют поперечную податливость, что не обеспечит нормативную точность при монтаже секций; скорость опускания вертолета и скорость подъема траверсы бортовой лебедкой невозможно синхронизировать, в связи с чем натяжение направляющих тросов будет переменным.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является исключение горизонтальных нагрузок на соединительные элементы соединяемых длинномерных конструкций в процессе монтажа.

Техническим результатом, достигаемым в результате реализации изобретения, является и повышение точности и безопасности установки секций.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ монтажа длинномерных конструкций с помощью летательного аппарата включает последовательную подцепку секций монтируемой длинномерной конструкции к внешней подвеске летательного аппарата, их транспортировку к месту монтажа длинномерной конструкции и монтаж длинномерной конструкции путем установки секций друг на друга с последующей фиксацией секций в проектном положении, при этом на подцепленной к летательному аппарату секции закреплены направляющие тросы, при этом на каждой секции монтируют со стороны верхнего и нижнего торца, соответственно, верхние и нижние стыковочные фланцы с монтажными отверстиями, причем верхние стыковочные фланцы выполняют с жесткими конусообразными ловителями точной наводки, а нижние фланцы - с приемными каналами, направляющие тросы закрепляют перед подъемом каждой секции летательным аппаратом в монтажных отверстиях нижних фланцев, во время монтажного зависания летательного аппарата, например вертолета, направляющие тросы пропускают сквозь монтажные отверстия верхних фланцев ранее смонтированной секции, во время опускания летательного аппарата натягивают снизу направляющие тросы, с усилием, соответствующим массе секции, до совмещения приемных каналов нижних фланцев монтируемой секции с жесткими конусообразными ловителями точной наводки верхних фланцев смонтированной ранее секции, после чего с помощью последних монтируемая секция фиксируется в проектном положении относительно ранее смонтированной секции.

В ходе проведенных исследований было выявлено, что представляется возможным проводить монтаж длинномерных конструкций без наведения секций точно в проектное положение непосредственно монтажниками. Данный способ монтажа может быть использован при вертолетном монтаже. Однако в отличие от кранового монтажа монтаж длинномерных конструкций отличается коротким монтажным циклом, что связано с ограничением времени зависания вертолета над местом монтажа и сравнительно большими внешними динамическими нагрузками (колебания и скорость опускания) при установке секций. Проведение монтажа с использованием вертолета и секций, на которых выполнены верхние и нижние стыковочные фланцы с монтажными отверстиями, причем верхние стыковочные фланцы выполнены с жесткими конусообразными ловителями точной наводки, нижние фланцы - с приемными каналами, а через монтажные отверстия пропущены направляющие тросы, позволяет практически полностью компенсировать влияние динамических нагрузок и точно устанавливать секции друг на друга, а также сократить время, необходимое на монтаж секций, и тем самым повысить безопасность монтажных работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана последовательность установки секции с использованием вертолета, а на фиг.2 показаны стыковочные фланцы соединяемых секций в процессе монтажа одной секции на другую.

Секция 1 длинномерной монтируемой конструкции подвешена на тросах 2 к летательному аппарату 3, например вертолету, для ее транспортировки к месту монтажа и установки на другую ранее установленную секцию 4. На подцепленной к летательному аппарату 3 секции 1 закреплены направляющие тросы 5. На каждой монтируемой секции 1 и 4 монтируют верхние 7 и нижние 6 стыковочные фланцы. Нижние стыковочные фланцы 6 выполняют с приемными каналами (не показаны на чертеже), а верхние фланцы 7 - с жесткими конусообразными ловителями 8 точной наводки. В нижних фланцах 6 выполнены отверстия 9 для пропуска через них направляющих тросов 5.

Способ осуществляется на примере монтажа мачтово-башенных сооружений следующим образом.

При подготовке каждой секции 1 на земле на каждой секции 1 монтируют верхние 7 и нижние 6 стыковочные фланцы. На нижних стыковочных фланцах 6 каждой секции 1 закрепляют направляющие тросы 5, которые пропущены через отверстие 9, выполненное в каждом нижнем стыковочном фланце 6. На верхнюю часть каждого направляющего троса 5 устанавливают зажим 10 с затяжкой, обеспечивающей его освобождение усилием монтажника. Монтируемые секции 1 длинномерной конструкции последовательно подцепляют к внешней подвеске летательного аппарата 3 и последним транспортируются к месту монтажа длинномерной конструкции, где транспортируемую секцию 1 устанавливают на другую ранее установленную секцию 4 и затем секции 1 и 4 фиксируют относительно друг друга в проектном положении.

Во время монтажного зависания летательного аппарата 3, направляющие тросы 5 пропускают сквозь монтажные отверстия 9 верхних фланцев 7 ранее смонтированной секции 4. Во время опускания летательного аппарата 3 натягивают с земли направляющие тросы 5 с усилием, соответствующим массе секции 1, до совмещения приемных каналов нижних фланцев 6 монтируемой секции 1 с жесткими конусообразными ловителями 8 точной наводки верхних фланцев 7 смонтированной ранее секции 4, после чего с помощью нижних и верхних фланцев 6 и 7 монтируемая секция 1 фиксируется в проектном положении относительно ранее смонтированной секции 4.

В случае аварийной (нештатной) ситуации при необходимости возврата секции 1 на полигон сборки летательный аппарат 3 (вертолет) поднимает секцию 1 вместе с направляющими тросами 5, а в случае их заклинивания снимает направляющие тросы 5, оставляя их на смонтированной секции 4.

Способ наработан в процессе летных испытаний в НПО «Взлет» по отработке технологии монтажа башен высотой 70-90 м мобильной связи. Масса секций до 4,5 т. В испытаниях был задействован вертолет-кран Ми-8МТВ.

Настоящее изобретение может быть использовано при возведении длинномерных изделий независимо от их назначения, в частности при монтаже ретрансляторов мобильной связи, опор линий электропередачи, телевизионных вышек и других длинномерных конструкций.