Такелажные работы при монтаже оборудования электростанций - Решетчатые мачты

Эти мачты (рис. 6-3) применяют на монтажных работах для подъема грузов более 20 т чаще всего вне здания (например, мостов перегружателей угля, высоких дымовых труб, кранов и т. п.).
Решетчатые мачты изготовляют квадратного сечения, сварными из угловой и полосовой стали марки ВСт.Зсп. К вершине мачты привязывают чаще всего четыре расчалки из стальных канатов, концы которых закрепляют к прочным узлам сооружений, расположенных поблизости, или к якорям (рис. 6-3).
В вершине (оголовке) решетчатой мачты (рис. 6-4,а) предусмотрены скобы 1 и валики 2 (или другие устройства) для крепления расчалок и верхнего блока полиспаста.
Соединение основания мачты с опорной плитой (рис. 6-4,6) не должно быть жестким. Для удобства транспортирования решетчатые мачты выполняют разборными — из нескольких частей, соединяемых точеными болтами.
При установке мачт на земле сооружают фундамент из бутового камня или шпал, так как при подъеме значительных грузов создается большая нагрузка на единицу площади опорной плиты, которая не может быть воспринята грунтом. Решетчатые мачты и фундаменты под них изготовляют по чертежам.

Подъем и передвижение мачт.

Перед подъемом мачту собирают полностью на земле, чтобы по возможности не оставалось работ, выполняемых на высоте. Для этого до подъема на земле в вершине (оголовку) мачты закрепляют постоянные расчалки, оснащают грузовой полиспаст, привязывая его на время подъема в нескольких местах по высоте к :мачте. Чтобы периодически подниматься для осмотра и смазки верхнего блока, к мачте приваривают ступени. До подъема мачты должны быть выполнены все необходимые якоря. Для подъема мачты используют здания и сооружения, расположенные вблизи и имеющие достаточную высоту (не менее 2/3 высоты поднимаемой мачты). В этом случае к строительному узлу здания, расположенному на высоте не менее 2/3 высоты поднимаемой мачты, подвешивают полиспаст, грузоподъемность которого должна соответствовать весу поднимаемой мачты.
Мачту поднимают одним из последующих трех способов, показанных на рис. 6-5.
Способ 1. При отсутствии сооружений, которые можно использовать для подъема мачты, применяют вспомогательную деревянную или металлическую мачту высотой, равной 2/3 высоты поднимаемой мачты.

Рис. 6-4. Конструкция узлов решетчатой мачты.
а — вершина; б — основание.

Для обеспечения устойчивого положения мачты ВО время подъема место закрепления стропов выбирают приблизительно на 1 —1,5 м выше середины поднимаемой мачты.
Лебедку для подъема мачты устанавливают вне зоны подъема, как показано на рис. 6-5,а.

Рис. 6-5. Способы подъема мачт.
а — с отрывом пяты мачты от земли; б — «на излом»; в — качающейся мачтой.

К вершине для направления мачты во время подъема привязывают две вспомогательные расчалки либо используют для этой цели две постоянные расчалки. Для управления расчалками устанавливают две ручные лебедки и назначают специальных рабочих.
После подъема лебедкой верхнего конца мачты на 200—300 мм от земли дальнейший подъем ее приостанавливают и осматривают грузоподъемные приспособления, проверяют, перевешивает ли нижний конец мачты и не помешают ли подъему расчалки вспомогательной мачты.
Когда мачта достигает почти вертикального положения и пята окажется оторванной от земли, выверяют положение мачты на весу и затем опускают лебедкой на предназначенное место. При натянутом канате полиспаста разносят расчалки по местам креплений, затем закрепляют за якоря и равномерно их натягивают талями или лебедкой, следя за вертикальным положением мачты по отвесу.
Способ II. Подъем с применением вспомогательной мачты изображен на рис. 6-5,6. При этом способе мачту поднимают «на излом». Для избежания необходимой передвижки мачты после установки перед подъемом ее пяту укладывают на место будущей установки и упирают в якорь или закрепляют канатом.
При этом способе подъема можно установить более короткую вспомогательную мачту, высота которой будет равна примерно половине высоты поднимаемой мачты. Стропы на мачте закрепляют так же, как и при первом способе подъема, — немного выше ее середины. Во избежание бокового раскачивания во время подъема две постоянные расчалки разносят в стороны и постепенно опускают по мере подъема мачты, поддерживая их все время в натянутом состоянии.
Если расположить два якоря точно на прямой АА на равном расстоянии от точки О, то концы расчалок поднимаемой мачты можно привязать к этим якорям, и тогда отпадет необходимость отпускать расчалки во время подъема мачты.
Для избежания быстрого перехода мачтой вертикального положения и опрокидывания в конце подъема мачты способом «на излом», перед тем как она займет вертикальное положение, обязательно верхний конец мачты оттягивают расчалкой при помощи лебедки в направлении, противоположном ее движению при подъеме.
Способ III. На рис. 6-5,в изображен подъем мачты с применением вспомогательной качающейся мачты. При этом способе подъема требуется еще меньшая высота вспомогательной мачты (приблизительно 0,4 высоты поднимаемой мачты). Этим способом поднимают чаще всего высокие мачты. Вершину качающейся мачты привязывают длинным стропом к поднимаемой мачте выше ее середины. Полиспаст располагают с другой стороны качающейся мачты, привязывая верхний блок к вершине, а нижний блок — к якорю. Пяту поднимаемой мачты, как и при втором способе подъема, упирают в якорь. Две расчалки мачты разносят в стороны, используя их в качестве оттяжек. Включив лебедку, поворачивают качающуюся мачту из положения 1 в положение II вокруг точки О и поднимают тем самым основную мачту. Во время подъема следят за тем, чтобы обе оттяжки поднимаемой мачты были натянуты.

Перед тем как мачта примет вертикальное положение, обязательно оттягивают ее вершину вспомогательной лебедкой в сторону, противоположную направлению подъема. После установки мачты натягивают равномерно постоянные расчалки, проверяя вертикальность мачты по отвесу. Опытные монтажники степень натяжения расчалки определяют, нажимая на нее рукой. До того как постоянные расчалки поднятой мачты натянуты, нельзя ослаблять полиспаст, которым поднимали мачту.
Опускают мачты теми же способами, только операции проводятся в обратном порядке.
Передвигают мачты с одного места на другое лебедкой, канат которой закрепляют за низ мачты. Во время передвижения часть расчалок мачты постепенно ослабляют, а другую часть выбирают (натягивают), строго следя за тем, чтобы мачта сохраняла свое вертикальное положение. На земле укладывают рельсы или стальные балки, по которым должна будет скользить опора мачты. Во избежание боковых сдвигов к опоре мачты прикрепляют направляющие, располагая их с внешней стороны рельсов или балок.

Определение длины и диаметра расчалок.

При установке мачт приходится делать разбивку расположения якорей и определять длину каната для расчалок.
Число расчалок мачты и угол наклона их к горизонту (угол а на рис. 6-3) устанавливают в проекте производства работ. При расположении расчалок мачты в плане нужно стремиться к тому, чтобы углы между расчалками отличались друг от друга не более чем на 15°.
По табл. 6-2 можно определить расстояние по горизонтали от якоря до мачты, а также длину каната для расчалки по заданной высоте мачты и углу наклона расчалки к горизонту. В табл. 6-2 длина канатов указана с учетом провеса расчалок и длины каната, необходимой для привязки к мачте и якорю. Соответственно в длину расчалки дополнительно включено: 7 м каната при длине расчалки менее 30 м и 10 м при длине расчалки 30 м и более.
Таблица 6-2
Расстояния от якоря до мачты и длина расчалок

В табл. 6-3 приведены данные о величине усилия, действующего на расчалки мачт разной грузоподъемности, для наиболее употребительных углов наклона расчалок к горизонту (угол а).
Таблица рассчитана при угле β (рис. 6-3) между направлением полиспаста и мачтой, равном 10°.
Таблица 6-3
Усилия, действующие на расчалки мачт

Пример 1. Определить диаметр и длину каната для расчалок мачты грузоподъемностью 20 г и высотой 30 м при угле наклона расчалки к горизонту а=45°.
Из табл. 6-3 находим для грузоподъёмности мачты 20 т и а=45° усилие, действующее на расчалку, равное 5 000 кг.
Согласно табл. 1-8 запас прочности расчалок кранов и мачт должен быть не менее k = 3,5. Тогда разрывное усилие каната расчалки по формуле (1-2) должно быть не менее
Р=5 000-3,5=17 500 кг.
По табл. 1-1 выбираем стальной канат для расчалок диаметром 18,5 мм с пределом прочности проволоки 170 кг/мм2 и разрывным усилием 18 650 кг (т. е. с ближайшим большим значением требуемого разрывного усилия).
По табл. 6-2 определяем, что для мачты высотой 30 м при угле а=45° длина каната для расчалки должна составлять 53 м.