ПРОЖЕКТОРНАЯ МАЧТА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к строительству высотных сооружений специального назначения, а именно к конструкциям прожекторных мачт, предназначенных для размещения осветительного оборудования и средств молниезащиты.
Уровень техники
Прожекторные мачты используются для освещения крупных промышленных объектов, электрических подстанций, строительных площадок, терминалов аэропортов, морских и речных портов, железнодорожных станций, стадионов и прочих спортивных сооружений, а также для защиты этих объектов от ударов молний.
Известна прожекторная мачта, содержащая ствол, по меньшей мере, из двух последовательно соединенных решетчатых секций, образованных несущими поясами из угловых профилей, связанных элементами решетки, установленную на вершине верхней секции рабочую площадку для размещения светового оборудования и молниеприемников, выполненную с ограждением по периметру, и лестницу для возможности подъема на рабочую площадку (см. патент RU №2465425, МПК: Е04Н12/08, опубл. 27.10.2012).
В известном решении не стоит проблема повышения несущей способности мачты, так как мачта имеет широкую опорную базу и мощный широкий ствол, позволяющий разместить лестницу внутри секций, благодаря чему на рабочей площадке может быть установлено любое количество светового оборудования.
В качестве наиболее близкого аналога для заявляемого технического решения принята прожекторная мачта стальная, типовой серии 3.407.9-172 «Прожекторные мачты и отдельно стоящие молниеотводы», разработки Севзапэнергосетьпроект, 1991г  (http://www.gostrf.com/normadata/1/4293842/4293842600.pdf).
Известная прожекторная мачта содержит ствол, состоящий, как минимум, из двух последовательно соединенных секции с несущими поясами из угловых профилей, связанных элементами решетки, закрепленную вдоль ствола лестницу с ограждением и закрепленную на вершине ствола рабочую площадку, включающую основание в виде рамы с настилом, ограждение по периметру основания, сформированное из вертикальных стоек и поперечных элементов, кронштейны для установки прожекторов, молниеприемник.
К недостаткам известной конструкции следует отнести сравнительно небольшую прочность и жесткость рабочей площадки, основание и ограждение которой выполнено из уголков, что отрицательно сказывается на ее несущей способности. Согласно упомянутому источнику, рабочая площадка позволяет разместить не более 17 единиц светового оборудования (прожекторов).
Заявляемая полезная модель направлена на решение проблемы повышения несущей способности прожекторной мачты и создание надежной в эксплуатации конструкции, позволяющей увеличить количество и гибкость установки светового оборудования.
Раскрытие полезной модели
Упомянутые цели достигнуты благодаря тому, что в прожекторной мачте, содержащей ствол, как минимум, из двух последовательно соединенных секций с несущими поясами из угловых профилей, связанных элементами решетки, и закрепленную на вершине ствола рабочую площадку, включающую основание в виде рамы с настилом, расположенное по периметру основания ограждение, сформированное из вертикальных стоек и поперечных элементов, кронштейны для установки прожекторов, молниеприемник, согласно заявляемой полезной модели, рама основания и стойки ограждения рабочей площадки выполнены из швеллеров, кронштейны для установки прожекторов размещены на верхних торцах стоек ограждения и раме основания между стойками, при этом каждая секция ствола снабжена, как минимум двумя, поперечными диафрагмами жесткости, размещенными в верхней и нижней части секции.
Выполнение основания и вертикальных стоек ограждения рабочей площадки из швеллеров способствует повышению жесткости рабочей площадки, что позволяет увеличить количество размещаемых на площадке кронштейнов для прожекторов.
Однако использование швеллеров ведет к увеличению веса рабочей площадки и верхней части конструкции мачты. Для сохранения устойчивости конструкции мачты и обеспечения надежной работы, каждая секция ствола снабжена как минимум двумя поперечными диафрагмами жесткости, установленными в верхней и нижней части секции.
Таким образом, техническим результатом полезной модели является повышение пространственной жесткости и несущей способности рабочей площадки и ствола прожекторной мачты в целом, что обеспечивает возможность количественного увеличения, размещаемого на прожекторной мачте светового оборудования, а также широкие возможности (гибкость) его размещения.
В предпочтительных примерах осуществления полезной модели диафрагмы жесткости сформированы из поперечных уголков, соединяющих соседние несущие пояса, и диагональных уголков, закрепленных в узлах сопряжения поясов и поперечных уголков посредством фасонок.
В отдельных случаях поперечные уголки закреплены на внутренних поверхностях полок соединяемых поясов кромками своих полок, фасонки прикреплены к ребрам поперечных уголков, сходящихся к соответствующему поясу, а диагональные уголки установлены на плоскости фасонок кромками своих полок, что позволяет применить для антикоррозионной обработки собранных секций метод горячего цинкования.
С этой же целью элементы решетки (раскосы, планки) могут быть выполнены из угловых профилей, закрепленных к полкам несущих поясов кромками своих полок.
Ограждение рабочей площадки, предпочтительно, выполнено из рам заводской готовности, что способствует снижению трудовых затрат на монтаж прожекторной мачты в полевых условиях.
Кронштейны, закрепленные на верхних торцах стоек, выполнены с горизонтальной опорной поверхностью для прожекторов.
Кронштейны, закрепленные на раме основания рабочей площадки, выполнены с наклонными опорными площадками для прожекторов.
Общее число кронштейнов составляет не менее 24.
В одних случаях конструкция прожекторной мачты может иметь расширенную книзу нижнюю секцию, в форме усеченной пирамиды, установленную на четырехсвайном фундаменте.
В других случаях возможно выполнение нижней секции с узкой опорной базой. В этом случае мачта закрепляется на односвайном фундаменте.
Возможность промышленной осуществимости предлагаемого технического решения подтверждается приведенными ниже примерами, иллюстрированными чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1– прожекторная мачта, общий вид;
на фиг. 2 – рабочая площадка, изометрия;
на фиг. 3 – отдельная секция мачты;
на фиг. 4 - фрагмент I с фиг. 3 – увеличено;
на фиг. 5 – поперечное сечение секции в зоне расположения диафрагмы жесткости;
на фиг. 6 – сечение В-В с фиг. 5;
на фиг.7 – прожекторная мачта с расширенной нижней секцией.
Осуществление полезной модели
Прожекторная мачта содержит (см. фиг.1) ствол, состоящий, как минимум, из двух последовательно соединенных секций 1 и 2 закрепленную вдоль ствола лестницу 3 с ограждением 4 и закрепленную на вершине ствола рабочую площадку 5 для размещения светового оборудования и молниеприемника 6.
Рабочая площадка 5 (см. фиг. 2) включает основание, образованное из рамы 7 с настилом 8. Для исключения скопления влаги настил 8 может быть выполнен решетчатым или частично перфорированным. По периметру основания сформировано ограждение из вертикальных стоек 9 и поперечных элементов 10. Рама 7 основания и вертикальные стойки 9 ограждения выполнены из швеллеров.
На верхнем торце каждой стойки 9 закреплен кронштейн 11 с горизонтальной опорной поверхностью для установки прожектора. Между стойками 9 на раме 7 основания установлены кронштейны 12 с наклонной опорной поверхностью для прожекторов.
Секции 1 и 2 представляют собой сварные решетчатые конструкции (см. фиг.3), включающие несущие пояса 13 из угловых профилей и соединяющие их элементы решетки в виде раскосов 14, выполненных из отрезков угловых профилей, закрепленных к полкам несущих поясов 13 кромками полок (см. фиг. 4).
Каждая секция 1 (2) снабжена, как минимум, двумя поперечными диафрагмами жесткости 15, размещенными в верхней и нижней части секции. Диафрагма жесткости 15 (см. фиг. 5) включает поперечные уголки 16, соединяющие соседние несущие пояса 13, и диагональные уголки 17, закрепленные в узлах сопряжения поясов 13 и поперечных уголков 16 посредством фасонок 18.
Поперечные уголки 16 закреплены на внутренних поверхностях полок соединяемых поясов 13 кромками своих полок. Фасонки 18 закреплены к ребрам поперечных уголков 16, сходящихся к соответствующему поясу 13 (см. фиг. 6). Диагональные уголки 17 установлены на плоскости фасонок 18 кромками своих полок. Один из перекрещивающихся диагональных уголков 17 может быть выполнен разрезным.
Предлагаемая конструкция прожекторной мачты отличается повышенной несущей способностью, обеспеченной выполнением основания и вертикальных элементов ограждения рабочей площадки из швеллеров, а также наличием поперечных диафрагм жесткости в зонах соединения секций ствола мачты.
Конструкция диафрагмы обеспечивает равномерное распределение нагрузок, что способствует повышению эксплуатационной надежности конструкции.
В конструкции мачты отсутствуют закрытые полости и обеспечены условия для беспрепятственного перемещения жидкостей и газов, благодаря чему на любом этапе сборки, в том числе для полностью собранной конструкции, возможно применение метода горячего цинкования, который позволит обеспечить качественную антикоррозионную защиту и, как следствие, надежную и долгосрочную эксплуатацию конструкции.
Представленная на фиг. 1 конструкция прожекторной мачты, имеющая нижнюю секцию с узкой базой и установленная на односвайном фундаменте, обеспечивает возможность размещения до 24 единиц светового оборудования.
Возможно выполнение нижней секции 2 мачты с широкой базой, в форме усеченной пирамиды, см. фиг. 7. В этом случае прожекторная мачта закрепляется на четырехсвайном фундаменте, что позволяет устанавливать и эксплуатировать мачту в районах с невысокой несущей способностью грунтов.
Прожекторная мачта характеризуется высокой степенью заводской готовности (к месту установки доставляются полносборные или частично готовые секции ствола, лестничные секции, рамы ограждения рабочей площадки, стойка молниеприемника), что позволяет осуществлять быстрый монтаж конструкции в любых погодных условиях.