надшахтных зданий (копров) и этажерок, вытяжных труб

Градирни – сооружения башенного типа конической и гиперболической формы, предназначенные для понижения температуры воды оборотного водоснабжения тепловых электростанций.

Башни градирен выполняют из сборных железобетонных ребристых панелей с пространственными каркасами, состоящими из стоек-ферм, горизонтальных ферм и диагональных раскосов, с обшивкой внутренней стороны каркаса деревянными, алюминиевыми или асбестоцементными листами. В зависимости от производительности (площади орошения) высота вытяжных башен градирен может состоять от 50-60 (2100м²) до 100м (около 4000м²) и до 150м (10000м²). Монтаж конструкций градирен выполняют наращиванием стрел стреловых кранов до исчерпывания их грузовысотных характеристик, а затем с помощью свободно стоящего или прислоненного башенного крана, устанавливаемого в центре градирни, или с помощью передвижного башенного крана, перемещающегося по кольцевым путям снаружи башенного сооружения.

Элементы градирни предварительно укрепляют в монтажные блоки с учетом грузоподъемности крана. Укрупнительные блоки (панели) монтируют поярусно до замыкания контура и проектного закрепления всех блоков (панелей) в ярусе.

Монтаж башенных градирен из сборного железобетона. Смонтированная из сборных элементов башенная градирня площадью орошения 1600м² показана на рис. 9.17.

Градирня представляет собой сборную железобетонную ню составной конфигурации (конус, цилиндр, конус), водосборный бассейн, напорный водоподводящий и отводящий желез тонные каналы и оросительное устройство с водораспределительной сетью желобов.

Монтаж раскосных стоек (80 шт.) производился с их укрупнением в сборные железобетонные треугольники (40 шт.). 1 монтаже этих нижних конструкций градирни, а также вышерасположенных сборных элементов (ребристых плит) ее оболочки использовался башенный кран Q=5/10т, передвигавшийся по рельсовому пути, уложенному с внешней стороны градирни. Каждый монтируемый треугольник крепился после установки в следующих двух точках: внизу опрокинутую вершину его крепили к закладным частям кольцевого фундамента, а один верхний угол – к ранее установленному треугольнику. После такого закрепления монтируемый треугольный элемент снимали с крюка крана. Все закладные части сваривали после установки треугольников в проектное положение.

Рис. 9.17. Монтаж сборной железобетонной градирни

1 – шаблон-люлька; 1 – наружная люлька; 3 – монолитный пояс; 4 – опороситель; 5 – распределительный резервуар; 6 – раскосные стойки

При монтаже сборных железобетонных оболочек градирен разных очертаний на практике используют в основном следующие два способа организации работ: монтаж при помощи передвижной опалубки и густой сети сплошных инвентарных металлических трубчатых лесов с применением подъемников для подачи материалов; монтаж с использованием подъемной опалубки без лесов при помощи центральной мачты с вращающимся горизонтальным подъемным двухплечным мостом.

Сборная оболочка рассматриваемой градирни из трапециевидных ребристых панелей, монтировалась с применением инвентарного внутреннего кольца жесткости, составленного из однотипных шаблон-люлек. Кольцо жесткости для монтажа первого яруса плит составлено из 40 шаблон-люлек, в том числе 28 основных и 12 вставных. Вставные шаблон-люльки в сумме образуют длину, равную разности периметров первого и седьмого ярусов.

Шаблон-люльки первого яруса монтируются в следующей последовательности: через каждые 4... 5 шт. основных ставятся две вставные. Ширина каждой вставной шаблон-люльки (понизу 4,1м) принята из условия, что при исключении двух вставных люлек диаметр уменьшится до величины последующего яруса панелей. Основные 28 шаблон-люлек использовались в монтаже всех ярусов и ширина их принята равной 1/28 периметра седьмого яруса (понизу 3,53м). Высота люлек 5м определена из вертикальной проекции ребристой стеновой панели градирни. Размер панели принят из условий удобства их транспортирования и грузоподъемности установленного крана. По высоте градирни всего было смонтировано 10 ярусов панелей, причем в каждом ярусе по 40 панелей.

Оболочка градирни смонтирована из восьми типоразмеров панелей (от П-1 до П-8), соединенных между собой при помощи сварки закладных металлических деталей с последующим замоноличиванием стыков торкретированием.

Водосборный бассейн градирни выполнен в виде монолитного кольцевого фундамента и при монтаже служил опорой для монтажа ребристых панелей оболочки. Применяемые для их установки шаблон-люльки с яруса на ярус переставляются башенным краном звеньями по 3... 4 штуки. Каждая устанавливаемая с помощью башенного крана панель верхней своей частью опирается на шаблон-люльку и приваривается в четырех точках к установленным ранее панелям, после чего снимается с крюков крана. Сварка закладных деталей панелей изнутри выполняется одновременно с монтажом, а сварка и торкретирование панелей снаружи – после установки 15 панелей, причем навешивание люлек снаружи осуществляется с третьей панели от края. Окончательная заделка стыков изнутри производится при помощи навесных лестниц, а снаружи – с навесных люлек. Установка карнизных блоков производится при помощи кольца жесткости, установленного для монтажа десятого яруса панелей. На весь цикл установки одной ребристой панели требуется 35... 40 минут.

Строповка панелей производится при помощи скобы, которая крепится к панели сверху по оси симметрии за верхнее ребро сквозным болтом диаметром 24мм. Болт вставляется в трубку диаметром 25мм, заложенную в панель и предназначенную в дальнейшем для крепления уголковых кронштейнов, на которые навешиваются шаблон-люльки. По мере их подъема отверстия трубок заделываются цементным раствором.

Монтаж одного яруса градирни с торкретированием (включая монтаж и демонтаж кольца жесткости) выполнялся бригадой за 7... 8 смен, а вся оболочка градирни была смонтирована за 60 смен, в то время как для возведения такой градирни из монолитного бетона потребовалось бы не менее 200 смен. Опыт монтажа данной градирни, а частности, показал, что при использовании более эффективных кранов, длину панелей можно увеличить до 7... 8,5м, и тогда всю оболочку градирни можно смонтировать из 240... 280 панелей с сокращением трудозатрат на 25... 30% и срока возведения до 40 смен.

Монтаж градирни со стальным решетчатым каркасом. До монтажа надземной части вытяжной башни градирни должны быть полностью закончены работы по устройству фундаментов, водосборного бассейна и оросителя. Работы нулевого цикла при возведении градирен имеют значительные объемы. На строительстве градирен площадью орошения 1600м² объем земляных работ составляет около 5000м³, бетонных и железобетонных работ – 800–900м³. Поэтому высокий уровень механизации земляных и бетонных работ, правильный подбор комплектов машин оказывают большое влияние на общую стоимость возведения градирни.

Работы нулевого цикла градирен площадью орошения 1600м² выполняются в следующей последовательности:

1. Земляные работы.

2. Бетонирование фундаментов вытяжной башни.

3. Гидроизоляционные работы.

4. Устройство водосборного бассейна.

5. Монтаж каркаса оросителя.

6. Бетонирование разделительной перегородки.

Раздельный монтаж каркаса и внутренней обшивки. При этом методе каркас башни монтируется укрупненными; на земле блоками, по ширине равными ширине грани башни, а по высоте – равными высоте яруса.

Укрупнительная сборка блоков производится кранами на пневмоколесном ходу. Монтаж блоков производится гусеничными кранами. Монтаж каркаса ведется поярусно по всему периметру с временным расчаливанием блоков. На рис. 9.18 приведена схема монтажа градирни площадью орошения 1600м² гусеничным краном СКГ-63А. Обшивка: каркаса при этом методе производится после полного окончания монтажа каркаса.

Рис. 9.18. Монтаж градирни гусеничным краном СКГ-63А укрупненными блоками

Обшивка монтируется с самоподъемной люльки, подвешиваемой с внутренней стороны каркаса (рис. 9.19). Леса устраиваются между внутренней и внешней гранями блоков каркаса. Для подачи асбестоцементных листов принят контейнер, перемещаемый по специальным направляющим уголкам, закрепленным к каркасу башни с внешней стороны. Подъем контейнера

Рис. 9.19. Схема асбестоцементной обшивки металлического каркаса градирни

осуществляется при помощи электрической лебедки. Монтаж обшивки осуществляется в следующей последовательности.

1. Монтаж электролебедки и направляющих уголков, устройство проектного настила на верхней площадке башни, монтаж такелажной оснастки и самоподъемной люльки, устройство лесов и подмостей, устройство площадки-шаблона для предварительной сборки карт из асбестоцементных листов.

2. Раскладка асбестоцементных листов на площадке-шаблоне в объеме одного блока, сверловка отверстий в разложенной карте, маркировка и подача замаркированных листов на соответствующие площадки лесов.

3. Монтаж обшивки из асбестоцементных листов на соответствующем блоке.

4. Монтаж на следующей захватке монтажно-такелажных приспособлений и настилов-лесов.

При описанном выше методе общая продолжительность строительства градирни составила 12 месяцев, трудовые затраты – 2769 чел.-дн., трудовые затраты на 1м² сооружения – 363 чел.-дн. Монтаж блоков каркаса был произведен за 32 дня при двухсменной работе. На обшивку металлического каркаса асбестоцементными листами было затрачено 16 дней. Укрупнительная сборка на строительной площадке металлического каркаса была произведена за 46 дней. На монтаж собственно металлического каркаса башни было затрачено 94,5 рабочих дня недостатком метода является необходимость устройства монтажных люлек и мачтового подъемника, требующих больших трудовых затрат и расхода металла. Прогрессивным методом монтажа каркасно-обшивных башен является монтаж укрупненными блоками, обшитыми на нулевой отметке.

Монтаж градирни укрупненным и плоскими панелями. Градирня входит в комплекс ТЭЦ, пленочная двенадцатигранная площадью орошения 1600м² со стальным решетчатым каркасом массой 168т. Градирня имеет форму усеченной многогранной пирамиды высотой 47,74м.

Монтаж каркаса градирни осуществляли по проекту организации работ.

Проектом монтаж градирни предусматривался в пять ярусов. 1 ярус – с отметки +0,5 до отм. +9,3м; 2 ярус – с отм. + 9,3 до отм. +18,1м; 3 ярус – с отм. +18,1 до отм. +26,9м; 4 ярус – с отм. +26,9 до отм. +36,7м; 5 ярус – с отм. +36,7 до отм. + 48,5м.

Каждый ярус состоял из 12 плоских решетчатых панелей, собираемых из стальных стержней. Таким образом, всего необходимо было укрупнить и установить 60 панелей; для первого яруса – массой 3,3т, второго – 2,25т; третьего - 3т, четвертого – 2т и пятого – 3т. Монтаж панелей 1, 2 и 3 ярусов предусматривался краном СКГ-25 со стрелой 25м, а панелей 4 и 5 ярусов тем же краном, но со стрелой 45м. Панели каждого яруса должны были проходить контрольную сборку с панелями предыдущего яруса и быть индивидуально промаркированы.

Кроме того, для монтажа пятого яруса было предусмотрено изготовление стальных горизонтальных распорок и противовесов из стальных труб общей массой 5т.

Монтажными организациями в проект организации работ были внесены изменения. Монтаж было предложено вести вместо пяти по трем ярусам: 1 ярус от отметки +0,5 до отм. +9,3м; 2 ярус от отм. +9,3 до отм. +26,9м; 3 ярус от отм. +26,9 до отм. +48,5м.

Панели каждого яруса были укрупнены, оснащены креплением и окрашены. Всего по каждому ярусу необходимо было смонтировать 12 панелей, а по всему объекту – 36. Масса панели соответственно составляла для первого яруса 3,3т, для второго – 5,25т и для третьего – 5т. Панели первого яруса разложили согласно проекту на расстоянии 20 – 25м против каждой градирни, а панели второго и третьего ярусов ставили вертикально у граней смонтированного первого яруса.

Панели каждого яруса монтировали с двенадцати стоянок краном СКГ-25 с разной длиной стрел. При монтаже первого яруса применяли стрелы длиной 20м, второго – 30м и третьего – 45м. Предварительные испытания крана СКГ-25 обитой стрелой 45м показали возможность монтажа панелей массы 5т (3 ярус градирни) при минимальном вылете стрелы в 11м.

Перед началом монтажных работ площадку в зоне действия крана хорошо выровняли и утрамбовали. Уклон опорной поверхности гусениц крана вдоль и поперек осей не превышал 2°.

В процессе монтажа градирни панели каждого последующего яруса устанавливали только после полной выверки и закрепления панелей предыдущего яруса. Сварку монтажных стыков вели после окончательной выверки панелей всего яруса.

При установке панели удерживали расчалками из каната диаметром 17,5мм, прикрепленными внутри градирни к фундаментам стоек каркаса, а снаружи – к якорям массой 5т. Первую панель в ярусе укрепляли четырьмя расчалками. После установки и расчаливания следующей панели расчалки предыдущей панели снимали. Таким образом, в процессе монтажа расчалками закреплялась каждая крайняя панель в ярусе. По окончании монтажа панелей одного яруса все расчалки снимали и использовали их для установки панелей следующего яруса.

Панели крепили следующим образом: к верхнему правому углу панели (при монтаже против хода часовой стрелки), собранной на земле, прикрепляли две расчалки. Для переноса через смонтированные конструкции внутренней расчалки, прикрепляемой к фундаментам стоек каркаса, ее собирали в бухту и на время подъема панели подвешивали к верхнему левому углу. На нижнем поясе панели закрепляли оттяжку из пенькового каната, а снаружи – у крайней правой стойки – подвешивали монтажную лестницу. После подъема в проектное положение и прибалчивания панели к рапсе установленным конструкциям, верхний пояс ее выравнивали и закрепляли расчалками.

Применение способа монтажа укрупненными панелями по трем ярусам вместо пяти позволило комплексной бригаде из 13 человек закончить все работы по градирне за 56 дней, выполнить норму выработки на 179%. При этом стоимость монтажа 1т металлоконструкций градирни снизилась на 10,5%.

Вытяжная башня градирни площадью орошения 1600м² была смонтирована за 40 рабочих дней.

Монтаж каркасно-обшивной градирни башенным краном. Монтаж сборно-обшивных градирен, наряду с гусеничными кранами, может осуществляться и башенными кранами, передвигающимися по кольцевому рельсовому пути (рис. 9.20). Укрупнительная сборка элементов производится в зоне действия основного крана краном на пневмоколесном ходу. При монтаже градирни башенным краном обшивка каркаса асбестоцементными плитами может производиться как на нулевой отметке, так и после монтажа металлического каркаса. Использование башенных кранов, передвигающихся по кольцевому пути, дает значительный экономический эффект за счет сравнительно небольшой трудоемкости монтажа и демонтажа этих кранов.

Рис. 9.20. Схема монтажа металлоконструкций башенным краном