Технология монтажа купольного покрытия цирка в г. Москве

Метод монтажа укрупненными блоками, рассматриваемый в настоящем разделе, был реализован при строительстве цирка в г. Москва на проспекте Вернадского. Выбору крупноблочного метода монтажа цирка предшествовал анализ нескольких вариантов его возведения. В частности, были рассмотрены проекты с использованием традиционных методов, когда монтаж конструкций купола и поддерживающего его каркаса осуществляются с расположением кранового оборудования за пределами здания с помощью башенных или стреловых механизмов. Но всем им был присущ один существенный недостаток – необходимость привлечения кранов с вылетом монтажных стрел более 40 м. Этому условию удовлетворяет крановое оборудование башенных кранов типа КБ-1000 или самоходных механизмов СКГ-63/100. И этот и другой тип кранов, как правило, используется на свободных строительных площадках как тяжелое монтажное оборудование специализированных подразделений «Стальмонтаж». Габариты и вес этих механизмов «не вписывается» в инфраструктуру городской застройки города, тем более г. Москвы.

 

 

Рисунок 6.9. Схема поэлементного монтажа купольного покрытия: 1 - опорный контур; 2 - первый пояс оболочки; 3 - типовые пояса оболочки купола; 4 - верхнее опорное кольцо; 5 - башенный кран; 6 - секции ствола башенного крана; 7 - подкранный путь; 8 - автопоезд с элементами покрытия купола; 9 - склад плит покрытия; 10 - разгрузка отправочных марок плит; 11 - монтаж очередной плиты; 12 - I-1,II-2,….III-1, III-2 – последовательность наращивания поясов по вертикали и монтаж плиты в поясе; Rкуп - радиус опорного кольца; Rраз – вылет крана для приема конструкции на склад; Нмин – требуемая высота подъема полиспаста крана; - требуемый вылет стрелы крана; Нкуп –высота купольного здания; a – «привязка» приобъектного склада к

оси здания.

Рисунок 6.10. Схема монтажа плит (в первом поясе купола): 1 - фундамент;

2 - армированная бетонная подготовка; 3 - монтируемая плита; 4 - подкос

инвентарной оснастки «Пружинина»; 5 - форкопф для выверки и временного

закрепления плиты; 6 - хомут для соединения с подкосом; 7 - арматурный

анкер для закрепления откоса; 8 - арматурный каркас подготовки под полы.

 

Поэтому был разработан метод с использованием радиально-поворотного устройства (РПУ), который обеспечивал весь комплекс строительно-монтажных работ на возводимом объекте.

Идея РПУ основана на использовании схемы козлового крана, перемещающегося по кольцевому крановому пути. Пролет, с радиусом 51.5 м, перекрываемый РПУ, позволяет организовывать не только монтаж купольной оболочки, но и сборку укрупненных блоков покрытия непосредственно в зоне этого монтажного оборудования. Принципиальная схема радиально-поворотного устройства, приведенная на рисунке 6.14., предусматривала в качестве второй опоры портала монтаж в центре здания башенной конструкции, которая, помимо прямого назначения как элемент РПУ, необходима для монтажа верхнего опорного кольца купола в качестве поддерживающих его «подмостей».

На опору-башню, при помощи шарнира, опирался ригель радиально-поворотного устройства. Противоположная опора ригеля решена в виде А-образного шевра, который перемещался по рельсовому пути, уложенному по кольцевой металлической эстокаде высотой 4.5 м.

Такая высота эстакады РПУ позволяла доставлять в монтажную зону необходимые крупногабаритные конструкции для сборки укрупненного блока

 

 

Рисунок 6.11. Схема монтажной оснастки для поэлементного монтажа купола (узел 2): А – монтаж плиты в очередном поясе; Б – схема инвентарных подмостей для монтажа плит; 1 - монтируемая плита пояса; 2 -плита ранее смонтированного пояса купола; 3 - забетонированная бетонная «подготовка»; 4 - стойка инвентарной опоры кондуктора; 5 – «растяжки» опоры; 6 - форкопф для регулирования натяжения растяжки; 7 – контур купольной оболочки; 8 - монтажные петли плит; 9 - рама инвентарной монтажной площадки; 10 - шарнирные стойки площадки; 11 - ограждение площадки; 12 - крепление рамы к монтажной петле плиты; 13 - монолитные армированные швы плит оболочки.

 

 

Рисунок 6.12. Схема демонтажа башенного крана (после завершения монтажа купола): 1 - купол здания; 2 - башенный кран; 3 - стрела крана при монтаже здания; 4 - стрела крана при демонтаже механизма (в крайнем верхнем положении); 5.8. –маневры стрелы и противовеса крана перед его демонтажем; 6 - противовес головки крана; 7 - противовес при демонтаже крана; 9 - верхнее опорное кольцо купола; 10 - демонтаж нижней секции башни крана с помощью грузового портала крана; 11 - автокран для демонтажа секций башни; 12 - демонтируемые секции башни; 13 - проем центрального входа; 14 - транспортировка секций за пределы здания 15 - грузовой портал для выдвижения (опускания) ствола башни; - минимальный вылет стрелы при демонтаже крана; - минимальный взлет противовеса при демонтаже крана.

 

купола. Радиально-поворотное устройство было смонтировано при помощи портала высотой 55 м, грузоподъемностью 100 т, с помощью «качающейся мачты». Схема монтажа РПУ показана на рисунке 6.15.

Поступавшие на площадку стальные конструкции купола укрупнялись в монтажные узлы гусеничным краном СКГ-40 вне монтажной зоны РПУ, сборочная площадка располагалась между крановыми путями РПУ и опорных конструкций цирка и составила около 20 м. Затем эти укрупненные узлы этим же краном «передавались» в зону действия РПУ, где на специально установленных и геодезически выверенных стендах-кондукторах последние собирались в укрупненные блоки – складки купола длиной 32,3 м и массой 30 т. Монтаж блоков в проектное положение осуществлялся, как это следует из рисунка 6.14, с помощью радиально-поворотного устройства по определенной схеме загрузки опорных конструкций. Технологическая последовательность монтажа блоков купольной оболочки – симметричная, предусматривающие диаметрально противоположно монтируемыми «секторами» как это показано на рис. 6.16.

На этих же стендах после геодезической выверки стыков всех смонтированных блоков купола производилась сборка козырьков купольной оболочки. Далее, по мере готовности укрупняемых «козырьков» на стенде, они монтировались по той же технологии.

 

 

Рисунок 6.13. Конструктивная схема цирка в г. Москве: 1 - кустовые фундаменты - свайные; 2 - колонны каркаса купола; 3 - трибуны из сборно-монолитного железобетона; 4 - монолитные тоннели подземного хозяйства; 5 - манеж; 6 - фермы купольного покрытия; 7 - верхнее опорное кольцо; 8 - металлический лист купольной оболочки; 9 - козырьки здания, являющиеся продолжением купольного покрытия; 10 - подвесной потолок; 11 - «витражи» стеновых ограждений.

Более подробно перечень процессов и работ при возведении купольного покрытия согласно принятому принципу монтажа приводится ниже:

1. Устройство конструкций «нулевого цикла»;

2. Отсыпка туннеля манежа «балластом» для последующего монтажа центральной опоры внутреннего кольца купола;

3. Монтаж центральной опоры с помощью самоходного крана СКГ-40;

4. Монтаж центрального кольца из отдельных марок краном СКГ-40 на башенной опоре с установкой гидродомкратов для последующей выверки конструкций и её «раскружаливания»;

5. Устройство металлических опор под эстакаду высотой 4,5 м для обеспечения проезда транспортных средств внутрь «пятна застройки» объекта с крупногабаритными конструкциями. Шаг опор под эстакаду определялся расчетом на допустимый прогиб железобетонных подкрановых балок;

6. Монтаж рельсовых путей по эстакаде с радиусом закругления кранового пути радиально-поворотного устройства равным 51,5 м.;

7. Монтаж радиально-поворотного устройства, выполняемый следующим образом:

– сборка ригеля РПУ самоходным краном МКГ-40, непосредственно в монтажной зоне объекта;

– сборка монтажного портала из отдельных секций в горизонтальном положении и устройство якорей для последующего расчаливания его в вертикальном положении для монтажа РПУ;

- монтаж портала (монтажных мачт) с помощью самоходного крана и установка его в проектное положение как это изображено на рисунке 6.15.;

- монтаж А-образного шевра РПУ в вертикальное положение с помощью монтажного портала и расчаливание его системой оттяжек;

– подъем ригеля РПУ с помощью качающегося портала, согласно схемы, приведенной на рисунке 6.15;

– установка ригеля РПУ в проектное положение за счет посадки на «шарнир» опорной башни и опорный узел шевра с ригелем РПУ;

8. Транспортировка отправочных марок и элементов купола со складированием их в зоне кондуктора (между осями А и Б: рис. 6.14);

9. Сборка пространственных узлов укрупненного блока купола с помощью того же самоходного крана МКГ-40;

10. Подача с помощью самоходного крана МКГ-40 на сборочный стенд узлов купольного перекрытия (см. рис. 6.14. по 6.15) и их укрупнение в монтажный блок (см. рис. 6.14 поз. 3)

11. Монтаж укрупненных блоков покрытого с помощью РПУ по симметричной схеме загрузки опорных конструкции каркаса здания (см. рис. 6.16)

12. Монтаж «козырьков» купола с помощью РПУ, по той технологической схеме, что принята для установки блоков – «складок» крупноблочных, показанных на рисунке 6.16 (поз 1-1; 1-2; II-1; II-2 и т.д.).

 

 

Рисунок 6.14. Принципиальная схема радиально-поворотного устройства для монтажа купольного покрытия: 1 - центральная временная опора; 2 - балластная отсыпка тоннеля его для монтажа опоры; 3 - укрупняемый на кондукторе монтажный блок

купола в виде сегмента «10»; 4 - опорная площадка башенной опоры; 5 - гидродомкраты для выверки и раскружаливания

внутреннего кольца купольного покрытия; 6 – опора ригеля РПУ; 7 - ригель РПУ; 8 - опора ригеля в виде А-образного шевра;

9 - опорные тумбы рельсового пути РПУ; 10 - укрупненный блок купольной оболочки в проектном положении; 11 - блок

«козырька» купола; 12 – трибуны цирка; 13 - стропы монтажного блока; 14 –монтаж укрупненного блока в проектное

положение с кондуктора; 15 – подача отдельных узлов блока со сборочной площадки на кондуктор.

Рисунок 6.15. Схема монтажа радиально-поворотного устройства (РПУ): 1 - монтажная мачта (портал); 2 - шарнир опорной секции мачты (портала); 3 - ригель РПУ; 4 - А-образная опора в виде шевра; 5 - шарнирная опора ригеля; 6 - опорные башни эстакады; 7 - рельсовый путь шевра; 8 - центральная опора - башня ригеля РПУ; 9 – верхняя площадка башни-опоры;

10 - гидродомкраты; 11 – положение мачты (портала) при начале подъема ригеля; 12 – маневр качающейся мачты (портала);

13 – оттяжки регулирующие монтажное перемещение и посадку ригеля в проектное положение.

 

Рисунок 6.16. Технологическая схема крупноблочного монтажа купольной оболочки и козырьков купола: 1 - колонны каркакса; 2 - внутреннее опорное кольцо; 3 - колонны каркаса трибун; 4 - сборно-монолитное перекрытие трибун; 5 - укрупненный блок купола; 6 - блок «козырька» купола; 7.8.9 - маневры РПУ при монтаже блоков купола по принятой технологической схеме их установки в проектное положение; I-1; I-2; II-1; II-2;III-1;III-2 и т.д.-цифровая последовательность монтажа блоков купола.

 

Технология монтажа основных блоков и козырьков купола, как это видно из рис. 6.16, требовала «челночной схемы» смены монтажных позиций кранового оборудования, что для РПУ не представляло никаких сложностей.

13. Кровельные работы по куполу с использованием РПУ для подачи материалов и средств механизации на кровлю;

14. Демонтаж РПУ с помощью монтажного портала и крана МКГ-40;

15. «Раскружаливание» купола за счет изменения высоты опорных конструкций башенной опоры с помощью гидродомкратов;

16. Демонтаж центральной опоры купольной оболочки, выполняемый в следующей очередности работ:

1 - опускание верхней телескопической секции башни на высоту 4 м, что позволяет в этом монтажном «зазоре» разместить между верхней секцией башни и «коньком» купола оголовок стрелы с полиспастом автомобильного крана, привлекаемого для разборки башенной опоры;

2 – поэлементная разборка башни монтажными секциями и «отгрузка» их за пределы здания цирка с помощью автокрана.

17. Внутренние отделочные работы и монтаж технологического оборудования манежа.