ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Ресурсосберегающая технология монтажа антенного сооружения на крыше здания.

Рекомендуемая область пременения

Строительство внутренних и внешних сетей связи, радио и телевидения. Монтаж технологического оборудования связи, радио и телевидения. Проектирование и монтаж антенных сооружений сотовой связи.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – разработка высокоэффективной, ресурсосберегающей технологии возведения антенных сооружений связи на свободных плоскостях покрытия различных производственных и гражданских зданий как находящихся в эксплуатации, так и вновь строящихся.

Установка антенных опор на крышах зданий вызвана стремлением использовать высоту зданий в качестве дополнительной к относительно небольшой собственной высоте самих устанавливаемых опор.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В период бурного развития информационных технологий во всех отраслях производственной деятельности возведение антенных опор на крышах зданий, является одним из актуальных вопросов, требующих  специфического подхода к разработке и реализации технологии производства работ.

Наиболее важной особенностью возведения опор на крыше является использование самой конструкция покрытия здания. Не всякий ее элемент сможет воспринять дополнительные усилия от устанавливаемой на нее опоры. Тем более если учесть, что здание, на крышу которого собираются монтировать опору, чаще всего не только новой постройки, а находилось в эксплуатации длительный период времени; при этом естественно, что ее конструкция при проектировании не была рассчитана на дополнительную технологиче­скую сосредоточенную нагрузку.

В связи с этим обследование конструкций покрытия здания с целью выбора мест и способа крепления опоры к крыше является очень важным этапом при разработке проектно-сметной документации на возведение антенного сооружения.

 После оценки технического состояния конструкций, на которых должна быть закреплена опора необходимо ре­шение задачи по способам ее надежного крепления.

Кроме того, следует учитывать при проектировании антенных опор на крышах зданий то обстоятельство, что в отличие от расчета высотных сооружений возводимых на земле, у которых практически отсутствует влияние на их деформативность со стороны фундамента, в данном случае  переходная конструкция между устанавливаемой опорой и покрытием является определяющей в создании базы для опоры и обладающей достаточной несущей способностью.

Конструктивные характеристики этого конструктивного  элемента,служащего не только для закрепления опоры на крыше здания, но также для передачи нагрузок от антенного соору­жения на несущие конструкции здания, существенно влияют на все сооружение и должны  приниматься во внимание при расчете конструкции в целом.

Основной показатель, который при­ходится проверять после включения в цепочку "крыша-опора" отмеченной переходной конструкции, - это линейные и угловые перемещения верхней части опоры под действием ветра. Таким образом, башня, которая при уста­новке на земле на железобетонный фундамент обладает достаточной жестко­стью и обеспечивает перемещения в допустимых пределах, будучи установ­ленной на крыше здания через переходную конструкцию, по деформативности может не соответствовать нормам. В этом случае придется изменять либо переходную конструкцию, либо конструкцию самой опоры. Таким образом, при выполнении проекта по установке крышевых опор необходимо учиты­вать отмеченные расчетно-конструктивные параметры.

Крайне важной составляющей возведения сооружения на крыше являются и производственные операции собственно монтажа, учитывая то обстоятельство, что в данном случае исключается возможность в полной мере использовать как традиционные методы возведения, так и монтажно-такелажную оснастку, в том числе мобильные грузоподъемные механизмы, используемые при возведении опор на земле (рис. 1).

Рис. 1 Демонстрационная модель монтажа крышевой антенной опоры средствами  малой механизации (М 1:50)

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Было принято, что наиболее  целесообразным методом возведения антенных опор на крышах зданий является их монтаж в полносборном виде «падающим» порталом (рис 2).

Как показала монтажная практика, при возведении высотных антенных сооружений на земле этот метод является составляющей наиболее эффективной и ресурсосберегающей технологии строительно-монтажного производства.

При этой технологии нет необходимости привлекать для монтажа сооружения специальный грузоподъемный механизм с большими грузовысотными характеристиками. При этом безопасность работ достигается благодаря их выполнению на сравнительно небольшой высоте и кроме того, устойчивость сооружения в процессе монтажа обеспечивается самой кинематической схемой подъема, при которой происходит уравновешивание всех возникающих усилий от монтажных нагрузок.

 Монтаж ряда башенных сооружений связи таким методом подтвердил  необходимость выбора соответствующей монтажно-такелажной оснастки и ее оптимального расположения в кинематической схеме подъема в зависимости от конкретных геометрических параметров и массы возводимых сооружений.

Рис. 2 Монтаж башенного сооружения связи «падающим» порталом

Практической реализации указанной технологии (подтвержденной А.с. №853076 Устройство для монтажа вертикальных сооружений. Авторы: Миллер Э.М., Сорокин Л.Е., Якимец О.П.) предшествовала  разработка математической модели подъема сооружения и отработана методика определения оптимальных (по условию минимизации массы и стоимости) параметров монтажно-такелажной оснастки, рассчитанной на различные условия работы, выявлены функциональные зависимости, позволяющие по расчетным значениям площади поперечного сечения и минимального радиуса инерции подбирать необходимые профили металлоконструкций по сортаменту.

Принятый за основу отмеченный метод монтажа с учетом специфических особенностей возведения антенных сооружений на крышах зданий был на стадии разработки проектно-технологической документации «перепрофилирован» применительно к крыше 5-ти этажного производственного здания и кинематическая схема подъема антенной опоры была продемонстрирована на действующей модели (рис. 3).

Рис. 3  Схема модели монтажа опоры на крыше здания

1- существующее здание; 2 - антенная опора; 3 - «падающий» портал; 4 - тяговые лебедки; 5 - тормозной полиспаст; 6 - тяговый полиспаст.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Экономическая эффективность от реализации метода проявляется при монтаже не менее 3-х опор одним и тем же нормокомплектом монтажно-такелажной оснастки, при этом повышается производительность труда в 1.6 раза.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Снижение материалоемкости при изготовлении монтажно-такелажной оснастки на 15%, упрощение и ускорение процесса возведения опоры, снижение энергоемкости за счет применения облегченных средств механизации, экономия земельных участков, предназначенных для возведения антенных сооружений

Новые потребительские свойства продукции

Высокая эффективность технологических процессов при монтаже сооружений, создание более безопасных условий труда, снижение эксплуатационных расходов за счет не привлечения к производственным процессам грузоподъемных механизмов.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Применяемые материалы соответствуют государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Разработана конструкторско-технологическая документация, изготовлена действующая модель подъема антенной опоры Н-12м на крыше здания.

Предлагаемые инвестиции

10 млн. руб.

Рынки сбыта

Строительно-монтажные организации стран СНГ.

Возможность и эффективность импортозамещения

Установка антенных опор на крышах зданий вызвана стремлением использовать высоту зданий в качестве дополнительной к относительно небольшой собственной высоте самих устанавливаемых опор. Следствием этого может быть значительное сокращение металлоемкости таких опор (в силу изготовления их в настоящее время из металлоконструкций) в противовес опорам, устанавливаемым на земле и имеющих высоту не менее 70м и, соответственно большую массу, что в современных рыночных отношениях является одним из определяющих параметров с точки зрения экономической целесообразности применения на практике того или иного варианта. Экономическая эффективность от реализации метода проявляется при монтаже не менее 3-х опор одним и тем же нормокомплектом монтажно-такелажной оснастки, при этом повышается производительность труда в 1.6 раза.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

01.12.2006