СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОПОРЫ ПОДВЕСНОЙ КАНАТНОЙ ДОРОГИ
METHOD TO ERECT SUPPORT OF AERIAL CABLEWAY

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу монтажа опор и оборудования станций подвесных канатных дорог, сооружаемых на пересеченной местности со сложным ландшафтом, в том числе в горных районах.
Монтаж оборудования должен удовлетворять следующим исходным данным:
- инженерно-геологическим условиям площадки строительства, полученным в результате инженерных изысканий;
- характеристике проектируемого сооружения с указанием его плановой и высотной привязок на местности, значениям нагрузок, передаваемых на фундаменты, размеры и материалы несущих конструкций и т.п.;
- требованиям к допустимым деформациям сооружений.
Конструктивная особенность канатных дорог состоит в том, что опоры и оборудование станций воспринимают нагрузки, создаваемые стальным канатом, опирающимся на роликовые балансиры, шкивы или башмаки. Монтаж оборудования производится таким образом, чтобы продольная ось, проведенная через центр масс сечения монтируемой конструкции, располагалась перпендикулярно к касательной в точке максимальной кривизны стального каната при огибании им роликовой батареи, шкива или башмака, установленных на монтируемой опоре. Такой принцип позволяет воспринимать рабочие нагрузки металлическими конструкциями опор и оборудованием станций на растяжение и сжатие (устранив изгиб), что повышает надежность, безопасность и долговечность при длительной эксплуатации. Конструкции опор, как правило, монтируются под наклоном к вертикали в плоскости стального каната (ВСН 265-84 (Минмонтажспецстрой СССР) Инструкция по монтажу грузовых и пассажирских подвесных канатных дорог).
Известна технология монтажа технологического оборудования промышленных предприятий в проектное положение на фундаментах (ВСН 361-85 (Минмонтажспецстрой СССР) Установка технологического оборудования на фундаментах).
Установка оборудования в проектное положение на фундаментах включает, как правило, следующие процессы и операции:
- установку опорных элементов на фундаментах;
- предварительную установку оборудования на опорные элементы с совмещением отверстий базовой детали (опоры, станины, рамы, основания) с фундаментными болтами;
- введение оборудования в заданное положение в плане, по высоте и горизонтальности (вертикальности) путем осуществления необходимых регулировочных перемещений с контролем фактического положения и предварительной фиксацией перед подливкой;
- подливка зазора "оборудование-фундамент";
- закрепление оборудования затяжкой фундаментных болтов с заданным усилием.
В зависимости от технологии установки и конструктивных особенностей соединений «оборудование-фундамент» различают способы монтажа на постоянных и временных опорных элементах (МДС 31-4.2000, к СНиП 2.09.03., ЦНИИпромзданий, Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования).
При первом способе опирания передача монтажных и эксплуатационных нагрузок на фундамент осуществляется через постоянные опорные элементы, а подливка имеет вспомогательное, защитное или конструктивное назначение.
По второму способу при установке оборудования с использованием в качестве постоянных опорных элементов пакетов плоских металлических подкладок, опорных башмаков и т.д. с последующей бетонной подливкой эксплуатационные нагрузки от оборудования передаются на фундамент непосредственно через подливку.
Известна технология укрепления склонов в гидротехническом строительстве, в которой описана комбинированная подпорная стенка из габионов с сетчатыми анкерами (патент РФ №2252294 от 20.05.2005 г., МПК E02B 3/12). Подпорная стенка включает габионы из сетки, заполненные камнями и уложенные слоями, с другой стороны заанкерована сетчатыми анкерами в грунтовую насыпь. Габионы имеют форму параболических цилиндров, соединенных между собой со смещением гребней габионов каждого верхнего слоя относительно гребней габионов предыдущего нижнего слоя, к которым прикреплены габионы соответствующего верхнего слоя. Сетчатые анкеры выполнены сплошными или прерывистыми. Данная конструкция предназначена для укрепления склонов в гидротехническом строительстве.
Недостатком данных конструкции и способа по его возведению является невозможность применения в качестве фундамента для монтажа оборудования канатной дороги.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ монтажа оборудования (авторское свидетельство №304331, опубл. 25.05.1971, бюлл. №17 от 20.06.1971), предусматривающий монтаж оборудования на металлическом каркасе-кондукторе, становящемся впоследствии частью конструкции бетонного фундамента, включающего инертный материал.
Недостатками данного способа монтажа технологического оборудования являются следующие:
- не учитывают особенности монтажа оборудования канатных дорог под наклоном к действующим эксплуатационным нагрузкам, создаваемыми стальными канатами, опирающимися на роликовые балансиры, шкивы или башмаки;
- высокие трудозатраты на непосредственное устройство фундаментов;
- сложность возведения фундамента в труднодоступных районах, где поставка готового бетона или материалов для его приготовления затруднена вследствие отсутствия дорог и благоприятных условий для технологического цикла приготовления, укладки и обеспечения набора прочности;
- значительная стоимость и трудоемкость работ;
- зависимость производства работ от погодных условий и времени года (прогрев бетона при низких температурах, увлажнение при высоких температурах, защита от атмосферных осадков и др.);
- отсутствие защиты опор от возможных селей, обвалов, оползней и снежных лавин на склонах.
Задачей изобретения является создание способа возведения опоры подвесной канатной дороги, позволяющего уменьшить использование машин, механизмов и специальной техники в пересеченных труднодоступных районах местности со сложным ландшафтом, снизить трудозатраты на непосредственное устройство фундаментов, сократить сроки монтажа, производить работы вне зависимости от погодных условий и времени года, защитить опоры и станции от возможных селей, оползней и снежных лавин.
Предложенный способ возведения опоры подвесной канатной дороги позволяет производить работы без прогрева бетона при низких температурах, увлажнения при высоких температурах, защиты от атмосферных осадков и других мероприятий, необходимые при строительстве фундамента монолитным способом. Данное изобретение позволяет кроме основных функций обеспечить защиту опор от обвалов и оползней при производстве работ на склонах.
Достигается поставленная задача тем, что способ возведения опоры подвесной канатной дороги включает сооружение фундамента из инертного материала и крепление оборудования на металлическом каркасе-кондукторе, причем сооружение фундамента включает укладку и крепление сетки двойного плетения на поверхность ландшафта с помощью скоб, затем в геометрическом центре закрепленной сетки двойного плетения устанавливают каркас-кондуктор, выполненный в виде вертикальной сетки двойного плетения, ограниченной нижней опорной и верхней монтажной пластинами, соединенными между собой жестко и устойчиво с помощью стержней и болтовых соединений, используемых в качестве арматуры, который внутри заполняют камнями заданной кусковатости, а снаружи из этих же камней возводят свод, образующий ограждающую поверхность фундамента, угол наклона свода к горизонту круче угла естественного откоса уложенных камней, причем крепится металлический каркас-кондуктор к сетке двойного плетения на поверхности ландшафта с помощью скоб своей нижней опорной частью, а на верхней монтажной пластине монтируют металлоконструкцию опоры, у которой продольная ось, проведенная через центр масс сечения монтируемой конструкции, располагается перпендикулярно к касательной в точке максимальной кривизны стального каната при огибании им роликовой батареи, установленной на монтируемой опоре.
Кусковатость - количественное распределение груза по крупности. Она характеризуется наибольшими линейными размерами однородных частиц в заданном объеме. Кусковатость связующего материала должна быть больше ячейки вертикальной сетки двойного плетения.
Угол естественного откоса - это наибольший угол, который может быть образован откосом свободно насыпанного грунта в состоянии равновесия с горизонтальной плоскостью, зависящий от гранулометрического состава и формы частиц. С уменьшением размера зерен угол естественного откоса становится положе.
Угол уложенных камней свода ограждающей поверхности с горизонтальной плоскостью круче угла естественного откоса грунта, расположенного в районе строительства. Это условие позволяет не скапливаться грунту на своде уложенных камней фундамента опоры.
Внутренний объем каркас-кондуктора, образованный нижней опорной и верхней монтажной пластинами, обвязанными снаружи вертикальной сеткой двойного плетения, определяется из равенства максимального опрокидывающего момента относительно ребра опрокидывания нижней опорной пластины от действующих на опору нагрузок (с учетом ветра, снега, собственной массы металлоконструкции, коэффициента динамичности и пульсации ветра) к восстанавливающему моменту от массы камней заданной кусковатости, расположенных во внутреннем объеме, относительно того же ребра опрокидывания.
Последовательность операций по реализации способа состоит в следующем.
1. Выбранная площадка строительства очищается от поросли, веток и камней.
2. На предварительно подготовленную площадку по имеющемуся ландшафту укладывается сетка двойного плетения и закрепляется скобами на поверхности, где согласно проекту будет производиться возведение опоры.
3. В геометрическом центре закрепленной сетки двойного плетения устанавливается каркас-кондуктор, выполненный в виде нижней опорной и верхней монтажной пластин, соединенных между собой жестко и устойчиво с помощью стержней и болтовых соединений, используемых в качестве арматуры. Каркас-кондуктор с помощью скоб своей нижней опорной частью крепится на сетке двойного плетения скобами.
4. Каркас-кондуктор, выполненный в виде нижней опорной и верхней монтажной пластин, обвязывают вертикальной сеткой двойного плетения, образуя между ними внутренний объем.
5. Каркас-кондуктор внутри вертикальной сетки двойного плетения и снаружи заполняется камнями заданной кусковатости, используемыми в качестве инертного материала, снаружи из этих же камней возводят свод, образующий ограждающую поверхность фундамента, угол наклона свода к горизонту круче угла естественного откоса грунта, расположенного в районе строительства.
6. На верхней монтажной пластине монтируют металлоконструкцию опоры, у которой продольную ось, проведенную через центр масс сечения монтируемой конструкции, располагают перпендикулярно к касательной в точке максимальной кривизны стального каната при огибании им роликовой батареи, шкива или башмака, установленной на монтируемой опоре.
7. Введение опоры в заданное положение в плане, по высоте, горизонтальности (вертикальности) осуществляется путем необходимых регулировочных перемещений болтовых соединений, расположенных на верхней монтажной пластине.
8. После контроля фактического положения закрепление опоры производится затяжкой болтовых соединений с заданным усилием.
Последовательность операций по реализации способа иллюстрируется фиг.1-фиг.4:
на фиг.1 - укладка сетки двойного плетения и закрепление ее скобами на поверхности;
на фиг.2 - каркас-кондуктор с помощью скоб своей нижней опорной частью крепиться на сетке двойного плетения скобами.
на фиг.3 - каркас-кондуктор внутри вертикальной сетки двойного плетения и снаружи заполняется камнями заданной кусковатости.
на фиг.4 - монтаж металлоконструкции опоры.
Способ возведения опоры подвесной канатной дороги происходит следующим образом.
В зависимости от геологических условий площадки строительства выбирают слой грунта, на котором сооружают фундамент. Сооружение фундамента включает укладку и крепление сетки двойного плетения 1 на поверхность ландшафта с помощью скоб 2. Затем в геометрическом центре закрепленной сетки двойного плетения 1 устанавливают каркас-кондуктор 3, выполненный в виде вертикальной сетки двойного плетения 4, ограниченной нижней опорной 5 и верхней монтажной 6 пластинами, соединенными между собой жестко и устойчиво с помощью стержней 7 и болтовых соединений 8, используемых в качестве арматуры. Каркас-кондуктор 3 внутри заполняют камнями 9 заданной кусковатости, используемыми в качестве связующего материала, а снаружи из этих же камней возводят свод 10, образующий ограждающую поверхность фундамента, угол наклона свода 10 к горизонту круче угла естественного откоса уложенных камней 9, причем крепят металлический каркас-кондуктор 3 к сетке двойного плетения 1 на поверхности ландшафта с помощью скоб 2 своей нижней опорной частью 5, а на верхней монтажной пластине 6 монтируют металлоконструкцию опоры 11, у которой продольную ось 12, проведенную через центр масс сечения 13 монтируемой конструкции, располагают перпендикулярно к касательной 14 в точке максимальной кривизны 15 стального каната 16 при огибании им роликовой батареи 17 (шкива, башмака), установленной на монтируемой опоре 11.
Предлагаемый способ возведения опоры подвесной канатной дороги может быть также реализован и при возведении станции подвесной канатной дороги.